A composição e função do medidor de nível sonoro
Um medidor de nível sonoro geralmente consiste em um microfone, um amplificador, um atenuador, uma rede de ponderação, um detector, um medidor indicador e uma fonte de alimentação.
(1) Microfone É um dispositivo que converte um sinal de pressão sonora em um sinal de tensão, também conhecido como microfone, e é um sensor. Microfones comuns são cristal, eletreto, bobina móvel e condensador. O sensor de bobina móvel consiste em um diafragma vibratório, uma bobina móvel, um ímã permanente e um transformador. O diafragma vibratório começa a vibrar após ser submetido à pressão da onda sonora e faz com que a bobina móvel instalada com ele vibre no campo magnético para gerar uma corrente induzida. A corrente varia de acordo com a magnitude da pressão acústica no diafragma vibratório. Quanto maior for a pressão sonora, maior será a corrente gerada; quanto menor a pressão sonora, menor a corrente gerada
Os sensores capacitivos são compostos principalmente de diafragmas metálicos e eletrodos metálicos próximos uns dos outros, que são essencialmente um capacitor de placa plana. O diafragma metálico e os eletrodos metálicos constituem as duas placas do capacitor plano. Quando o diafragma é submetido à pressão sonora, o diafragma se deforma, a distância entre as duas placas muda e a capacitância também muda, gerando assim uma tensão alternada cuja forma de onda é proporcional ao nível de pressão sonora dentro da faixa linear do microfone, realizando a função de converter o sinal de pressão sonora em um sinal de tensão.
O microfone condensador é um microfone ideal em medição acústica. Tem as vantagens de grande faixa dinâmica, resposta de frequência plana, alta sensibilidade e boa estabilidade no ambiente geral de medição, por isso é amplamente utilizado. Como a impedância de saída do sensor capacitivo é muito alta, é necessário realizar a transformação da impedância através do pré-amplificador. O pré-amplificador é instalado dentro do sonômetro próximo à parte onde está instalado o sensor capacitivo.
(2) Amplificadores e atenuadores Muitos amplificadores nacionais e importados que são populares atualmente usam amplificadores de dois estágios no circuito de amplificação, ou seja, o amplificador de entrada e o amplificador de saída, cuja função é amplificar sinais elétricos fracos. O atenuador de entrada e o atenuador de saída são usados para alterar a atenuação do sinal de entrada e a atenuação do sinal de saída, de modo que o ponteiro da cabeça do medidor aponte para a posição apropriada e a atenuação de cada engrenagem seja 1{{3 }} decibéis. A faixa de ajuste do atenuador usado pelo amplificador de entrada é para medir a extremidade inferior (como 0 ~ 70 decibéis) e a faixa de ajuste do atenuador usada pelo amplificador de saída é para medir a extremidade superior (70 ~ 120 decibéis). Os mostradores dos atenuadores de entrada e saída geralmente são feitos em cores diferentes e, atualmente, preto e transparente costumam ser combinados. Como os altos e baixos de muitos medidores de nível sonoro são limitados a 70 decibéis, é necessário evitar que o limite seja ultrapassado durante a rotação, para não danificar o dispositivo.
(3) Rede de ponderação Para simular as diferentes sensibilidades da audição humana em diferentes frequências, existe uma integrada que pode simular as características auditivas do ouvido humano e corrigir o sinal elétrico para uma rede semelhante à audição . Esta rede é chamada de rede de ponderação. O nível de pressão sonora medido através da rede de ponderação não é mais o nível de pressão sonora da grandeza física objetiva (denominado nível de pressão sonora linear), mas o nível de pressão sonora corrigido pelo sentido da audição, denominado nível sonoro ponderado ou nível de ruído.
Geralmente existem três tipos de redes de ponderação: A, B e C. O nível de som ponderado A visa simular as características de frequência do ouvido humano para ruído de baixa intensidade abaixo de 55 decibéis; o nível sonoro ponderado B visa simular as características de frequência do ruído de intensidade moderada entre 55 e 85 decibéis; o nível de som ponderado C visa simular as características do ruído de alta intensidade. A diferença entre os três é o grau de atenuação dos componentes de baixa frequência do ruído. A atenua mais, seguido por B e C o menos. O nível sonoro ponderado A é a medição de ruído mais utilizada no mundo porque sua curva característica está próxima das características auditivas do ouvido humano, e B e C são gradualmente utilizados. As leituras de nível de ruído obtidas em medidores de nível sonoro devem indicar as condições de medição.
(4) Geofone e medidor indicador Para exibir o sinal amplificado através do medidor, um geofone também é necessário para converter o sinal de tensão que muda rapidamente em um sinal de tensão CC que muda mais lentamente. A magnitude desta tensão DC é proporcional à magnitude do sinal de entrada. De acordo com as necessidades de medição, o detector pode ser dividido em detector de pico, detector médio e detector RMS preto. O detector de pico pode fornecer o valor máximo de um determinado intervalo de tempo, e o detector de média pode medir seu valor médio absoluto em um determinado intervalo de tempo. Detectores de raiz quadrada são usados na maioria das medições, exceto para sons impulsivos, como tiros, que requerem medições de pico. O detector de valor quadrático médio pode elevar ao quadrado, calcular a média e fazer a raiz quadrada do sinal CA para obter o valor quadrático médio da tensão e, finalmente, enviar o sinal de tensão quadrática média para a cabeça do indicador. A cabeça do medidor indicadora é um medidor elétrico. Desde que sua escala esteja calibrada, o valor em decibéis do nível de ruído pode ser lido diretamente no cabeçote do medidor. O amortecimento da cabeça do medidor de nível sonoro geralmente tem duas marchas: "rápida" e "lenta". O tempo médio da marcha “rápida” é de 0,27s, o que está muito próximo do tempo médio fisiológico do órgão auditivo humano; o tempo médio da marcha “lenta” é de 1,05s. Ao medir o ruído em estado estacionário ou precisar registrar o processo de mudança do nível sonoro, é mais apropriado usar o equipamento "rápido"; quando a flutuação do ruído medido é relativamente grande, é mais apropriado usar a marcha “lenta”. Para atender às necessidades do local de medição, o medidor de nível sonoro geralmente possui um tripé, para que possa ser fixado no tripé conforme necessário.
Geralmente existem alguns conectores no painel. Se esses conectores estiverem conectados a um filtro portátil de banda de oitava, eles podem formar um sistema simples de análise de espectro em pequena escala para uso no local; se combinados com um gravador, o ruído ao vivo pode ser gravado na fita e armazenado para posterior pesquisa mais detalhada;
