Wie funktioniert ein Schallpegelmesser?
Ein Schallpegelmesser ist ein einfaches Lärmmessgerät. Es ist ein elektronisches Instrument, unterscheidet sich jedoch von objektiven elektronischen Instrumenten wie Voltmetern.
Bei der Umwandlung akustischer Signale in elektrische Signale kann es die Zeitcharakteristik der Reaktionsgeschwindigkeit des menschlichen Ohrs auf Schallwellen simulieren;
Die Frequenzcharakteristiken unterschiedlicher Empfindlichkeiten gegenüber hohen und tiefen Frequenzen und die Intensitätscharakteristiken sich ändernder Frequenzcharakteristiken bei unterschiedlicher Lautstärke. Daher ist ein Schallpegelmesser ein subjektives elektronisches Instrument.
Das Funktionsprinzip des Schallpegelmessers ist:
Das Mikrofon wandelt den Ton in ein elektrisches Signal um, und der Vorverstärker wandelt dann die Impedanz um, um das Mikrofon mit dem Dämpfungsglied abzugleichen. Der Verstärker fügt das Ausgangssignal dem Gewichtungsnetzwerk hinzu, um eine Frequenzgewichtung des Signals (oder des externen Filters) durchzuführen;
Dann wird das Signal durch das Dämpfungsglied und den Verstärker auf eine bestimmte Amplitude verstärkt und dann an den RMS-Detektor (oder einen externen Druckpegelschreiber) gesendet, und der Wert des Rauschpegels wird auf der Anzeige angezeigt.
1) Ein Mikrofon ist ein Gerät, das ein Schalldrucksignal in ein Spannungssignal umwandelt. Es wird auch Mikrofon genannt. Es ist der Sensor des Schallpegelmessers. Gängige Mikrofone sind Quarz-, Elektret-, dynamische und Kondensatormikrofone.
Ein dynamisches Mikrofon besteht aus einer Membran, einer Schwingspule, einem Permanentmagneten und einem Transformator.
Die Membran beginnt zu vibrieren, nachdem sie dem Schallwellendruck ausgesetzt wurde, und treibt die darin installierte bewegliche Spule an, im Magnetfeld zu vibrieren, um einen induzierten Strom zu erzeugen.
Der Strom variiert je nach Größe des Schalldrucks auf die schwingende Membran. Je größer der Schalldruck, desto größer der erzeugte Strom, und je niedriger der Schalldruck, desto kleiner der erzeugte Strom.
Kondensatormikrofone bestehen hauptsächlich aus Metallmembranen und Metallelektroden, die eng beieinander liegen, im Wesentlichen ein flacher Kondensator.
Die Metallmembran und die Metallelektroden bilden die beiden Platten des Flachkondensators. Wenn die Membran Schalldruck ausgesetzt wird, verformt sich die Membran, wodurch sich der Abstand zwischen den beiden Platten ändert;
Zusätzlich zur Kapazität wird auch die Spannung in der Positionsmessschaltung geändert, wodurch der Effekt der Umwandlung des Schalldrucksignals in ein Spannungssignal realisiert wird.
Kondensatormikrofone sind ideale Mikrofone für akustische Messungen. Es hat die Vorteile eines großen Dynamikbereichs, eines flachen Frequenzgangs, einer hohen Empfindlichkeit und einer guten Stabilität in allgemeinen Messumgebungen, sodass es weit verbreitet ist.
Da die Ausgangsimpedanz des Kondensatormikrofons hoch ist, ist eine Impedanzwandlung durch den Vorverstärker erforderlich, der innerhalb des Schallpegelmessers in der Nähe des Teils installiert ist, an dem das Kondensatormikrofon installiert ist.
2) Verstärker
Im Allgemeinen werden zweistufige Verstärker verwendet, nämlich Eingangsverstärker und Ausgangsverstärker, und ihre Funktion ist es, schwache elektrische Signale zu verstärken.
Das Eingangsdämpfungsglied und das Ausgangsdämpfungsglied werden verwendet, um die Dämpfung des Eingangssignals und die Dämpfung des Ausgangssignals zu ändern, so dass der Zeiger des Messkopfs in der richtigen Position ist.
Der Einstellbereich des vom Eingangsverstärker verwendeten Dämpfungsglieds ist das untere Ende der Messung, und der Einstellbereich des vom Ausgangsverstärker verwendeten Dämpfungsglieds ist für die Messung sehr geeignet.
Viele Schallpegelmesser haben eine 70-dB-Grenze sowohl am Gao-Ende als auch am unteren Ende.
3) Gewichtetes Netzwerk
Um die unterschiedliche Empfindlichkeit des menschlichen Ohrs bei unterschiedlichen Frequenzen zu simulieren, befindet sich im Schallpegelmesser ein Netzwerk, das die Höreigenschaften des menschlichen Ohrs simulieren und das elektrische Signal auf einen ungefähren Hörwert korrigieren kann. Dieses Netzwerk wird Gewichtungsnetzwerk genannt.
Der vom Bewertungsnetzwerk gemessene Schalldruckpegel ist nicht mehr der Schalldruckpegel der objektiven physikalischen Größe (als linearer Schalldruckpegel bezeichnet), sondern der Schalldruckpegel nach Hörkorrektur, der als bewerteter Schallpegel oder Rauschpegel bezeichnet wird .
