Qual é o princípio do medidor de nível sonoro?
O medidor de nível sonoro é um instrumento básico de medição de ruído. É um instrumento eletrônico, mas é diferente dos instrumentos eletrônicos objetivos, como os voltímetros.
Ao converter sinais acústicos em sinais elétricos, as características de tempo da velocidade de resposta do ouvido humano às ondas sonoras podem ser simuladas;
Existem características de frequência com diferentes sensibilidades para frequências altas e baixas e características de intensidade que alteram as características de frequência em diferentes intensidades. Portanto, um medidor de nível sonoro é um instrumento eletrônico subjetivo.
O princípio de funcionamento do medidor de nível sonoro é:
O microfone converte o som em um sinal elétrico e, em seguida, o pré-amplificador altera a impedância para corresponder ao microfone e ao atenuador. O amplificador adiciona o sinal de saída à rede de ponderação e realiza a ponderação de frequência no sinal (ou um filtro externo);
Em seguida, o sinal é amplificado até uma certa amplitude através do atenuador e amplificador, e então enviado para o detector de valor efetivo (ou gravador de nível externo), e o valor do nível de ruído é dado no medidor indicador.
1) Um microfone é um dispositivo que converte sinais de pressão sonora em sinais de tensão. Também é chamado de microfone. É o sensor de um medidor de nível sonoro. Microfones comuns incluem cristal, eletreto, bobina móvel e condensador.
O microfone dinâmico é composto por 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 corrente induzida.
Esta corrente muda de acordo com a quantidade de pressão da onda sonora a que o diafragma vibratório está sujeito. Quanto maior for a pressão sonora, maior será a corrente gerada; quanto menor a pressão sonora, menor será a corrente gerada.
O microfone condensador é composto principalmente por um diafragma metálico e eletrodos metálicos bem espaçados. É essencialmente um capacitor de placa.
O diafragma metálico e o eletrodo metálico constituem as duas placas do capacitor plano. Quando o diafragma é afetado pela pressão sonora, o diafragma se deforma, fazendo com que a distância entre as duas placas mude;
Como resultado, a capacitância é alterada e a tensão no circuito de medição de bits também muda, 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 em ambientes de medição em geral, por isso é amplamente utilizado.
Como a impedância de saída do microfone condensador é muito alta, a conversão de impedância precisa ser realizada através de um pré-amplificador. O pré-amplificador é instalado dentro do medidor de nível de som próximo ao local onde o microfone condensador está instalado.
2) Amplificador
Geralmente são utilizados amplificadores de dois estágios, nomeadamente amplificador de entrada e 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 para que o ponteiro do medidor aponte para a posição apropriada.
A faixa de ajuste do atenuador usado no amplificador de entrada é o limite inferior da medição, e a faixa de ajuste do atenuador usado no amplificador de saída é o limite superior da medição.
Muitos medidores de nível de som têm um corte de 70dB para os agudos e graves.
3) Rede ponderada
Para simular as diferentes sensibilidades da audição humana em diferentes frequências, o medidor de nível sonoro é equipado com uma rede que pode simular as características auditivas do ouvido humano e modificar o sinal elétrico para um valor aproximado do sentido da 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 de uma grandeza física objetiva (denominado nível de pressão sonora linear), mas o nível de pressão sonora modificado pelo sentido da audição, denominado nível sonoro ponderado ou nível de ruído.
