Einführung in Mikrofone für Schallpegelmesser
Ein Schallpegelmesser ist ein Gerät, mit dem sich der Geräuschpegel von Industrie-, Haushalts- und Verkehrslärm usw. anhand der Höreigenschaften des menschlichen Ohrs annähernd messen lässt. Der Geräuschpegel bezeichnet den mit einem Schallpegelmesser gemessenen und hörkorrigierten Schalldruckpegel (dB) oder Lautstärkepegel (Phon). Entsprechend der Genauigkeit von Schallpegelmessern bei der Messung eines reinen Tons von 1000Hz unter Standardbedingungen wurden Schallpegelmesser in den 1960er Jahren international in zwei Kategorien unterteilt: eine wurde Präzisionsschallpegelmesser, die andere gewöhnliche Schallpegelmesser genannt. Auch in unserem Land wird diese Methode angewendet. Seit den 1970er Jahren haben einige Länder vier Klassifizierungskategorien eingeführt, nämlich Typ 0, Typ 1, Typ 2 und Typ 3. Ihre Genauigkeit beträgt jeweils ±0,4 dB, ±0,7 dB, ±1,0 dB und ±1,5 dB. Je nach den verschiedenen Stromquellen, die von Schallpegelmessern verwendet werden, können sie auch in zwei Typen unterteilt werden: Wechselstrom-Schallpegelmesser und Gleichstrom-Schallpegelmesser mit Trockenbatterien. Letztere können auch tragbar gemacht werden. Tragbare Geräte haben die Vorteile der geringen Größe, des geringen Gewichts und der einfachen Verwendung vor Ort.
Es ist ein Gerät, das Schalldrucksignale in Spannungssignale umwandelt, auch Mikrofon genannt, und ist ein Sensor. Zu den gängigen Mikrofonen gehören Kristall-, Elektret-, Tauchspul- und Kondensatormikrofone.
Der Schwingspulsensor besteht aus einer Schwingmembran, einer beweglichen Spule, einem Permanentmagneten und einem Transformator. Die Schwingmembran beginnt zu schwingen, nachdem sie Schallwellendruck ausgesetzt wurde, und treibt die mit ihr installierte bewegliche Spule an, im Magnetfeld zu schwingen, um induzierten Strom zu erzeugen. Dieser Strom ändert sich entsprechend der Stärke des Schalldrucks auf der Schwingmembran. Je höher der Schalldruck, desto höher der erzeugte Strom; je niedriger der Schalldruck, desto kleiner der erzeugte Strom.
Der kapazitive Sensor besteht hauptsächlich aus einer Metallmembran und eng beieinander liegenden Metallelektroden. Im Wesentlichen handelt es sich um einen Flachkondensator. Die Metallmembran und die Metallelektrode bilden die beiden Platten des Flachkondensators. Wenn die Membran durch Schalldruck beeinflusst wird, verformt sich die Membran, wodurch sich der Abstand zwischen den beiden Platten und die Kapazität ändern, wodurch eine Wechselspannung erzeugt wird, deren Wellenform mit dem Schalldruckpegel innerhalb des linearen Bereichs des Mikrofons übereinstimmt. Durch die Bildung eines Verhältnisses wird die Funktion der Umwandlung des Schalldrucksignals in ein Spannungssignal realisiert.
Das Kondensatormikrofon ist ein ideales Mikrofon für akustische Messungen. Es hat die Vorteile eines großen Dynamikbereichs, eines flachen Frequenzgangs, einer hohen Empfindlichkeit und einer guten Stabilität in allgemeinen Messumgebungen, weshalb es häufig verwendet wird. Da die Ausgangsimpedanz des kapazitiven Sensors sehr hoch ist, muss die Impedanzumwandlung über einen Vorverstärker durchgeführt werden. Der Vorverstärker wird im Schallpegelmesser in der Nähe des Einbauorts des kapazitiven Sensors installiert.
