Noções básicas do medidor de nível sonoro
O movimento irregular inerente e a repulsão mútua das moléculas de ar criam uma força estática, chamada pressão atmosférica. O som é a vibração das moléculas de ar, e as moléculas de ar vibrantes geram pressão adicional na seção transversal pela qual passam, o que é chamado de pressão sonora. A pressão sonora é muito menor que a pressão atmosférica. Geralmente, o nível de pressão sonora é usado para descrever o tamanho do som. Ou seja, uma pressão sonora muito pequena p0=2 x 10-5 Pa é usada como pressão sonora de referência. O valor obtido multiplicando a razão entre a pressão sonora medida p e a pressão sonora de referência p0 por 20 é denominado nível de pressão sonora e a unidade é decibéis (db). Decibel (dB) deve o seu nome ao inventor americano do telefone Bell, como a unidade de decibel é muito grande, é usada para representar 1/10 de um decibel. O cálculo de decibéis não é uma proporção linear, mas sim uma proporção logarítmica. Ao usar decibéis para descrever o som, a frequência precisa ser fornecida ao mesmo tempo.
Princípio e composição do medidor de nível sonoro
Um medidor de nível sonoro é um instrumento fundamental na medição de ruído, normalmente consistindo de um microfone, pré-amplificador, atenuador, amplificador, rede de ponderação de frequência e cabeçote indicador de valor efetivo.
O princípio de funcionamento de um medidor de nível sonoro é que o som é convertido em um sinal elétrico por um microfone e, em seguida, a impedância é transformada por um pré-amplificador para combinar o microfone com um atenuador. O amplificador adiciona o sinal de saída à rede de ponderação, realiza a ponderação de frequência no sinal (ou um filtro externo) e, em seguida, amplifica o sinal para uma certa amplitude através de um atenuador e amplificador, e o envia para o detector de valor efetivo (ou um gravador de nível externo). O valor do nível de ruído é exibido na cabeça do indicador.
Um microfone é um dispositivo que converte sinais de pressão sonora em sinais de tensão, também conhecido como microfone. É o sensor de um medidor de nível sonoro. Existem vários tipos comuns de microfones, incluindo tipo cristal, tipo eletreto, tipo bobina móvel e tipo capacitivo.
1.1 Um microfone de bobina dinâmica consiste em um diafragma vibratório, uma bobina móvel, um ímã e um transformador. Após ser submetido à pressão acústica, o diafragma vibratório começa a vibrar e faz com que a bobina móvel instalada com ele vibre no campo magnético para gerar corrente induzida. A corrente varia de acordo com a magnitude da pressão acústica aplicada ao diafragma vibratório. Quanto maior a pressão sonora, maior será a corrente gerada, e quanto menor a pressão sonora, menor será a corrente gerada.
1.2 O microfone capacitivo é composto principalmente por um diafragma metálico e um eletrodo metálico localizado muito próximo a ele, essencialmente um capacitor plano. O filme metálico e o eletrodo metálico formam as duas placas de um capacitor plano. Quando o filme é submetido à pressão sonora, ele se deforma, provocando uma alteração na distância entre as duas placas e alterando assim a capacitância. A tensão no circuito de medição de posição também muda, atingindo a função de converter sinais de pressão sonora em sinais de tensão. Microfones capacitivos são microfones ideais em medições acústicas, com vantagens como grande faixa dinâmica, resposta de frequência plana, alta sensibilidade e boa estabilidade em ambientes de medição em geral, tornando-os amplamente utilizados. Devido à alta impedância de saída do microfone condensador, a transformação da impedância é necessária através de um pré-amplificador, que é instalado dentro do medidor de nível sonoro próximo ao local onde o microfone condensador está instalado.
