Com funciona un sonòmetre?
El sonòmetre és un instrument bàsic de mesura de soroll. És un instrument electrònic, però és diferent dels instruments electrònics objectius com els voltímetres.
Quan es converteix el senyal acústic en un senyal elèctric, pot simular les característiques temporals de la velocitat de resposta de l'oïda humana a l'ona sonora;
Una característica de freqüència que té una sensibilitat diferent a les freqüències altes i baixes i una característica d'intensitat que canvia la característica de freqüència a diferents sonoritats. Per tant, el sonòmetre és un instrument electrònic subjectiu.
El principi de funcionament del sonòmetre és:
El so es converteix en un senyal elèctric pel micròfon, i després la impedància és transformada pel preamplificador per fer coincidir el micròfon amb l'atenuador. L'amplificador afegeix el senyal de sortida a la xarxa de ponderació i realitza una ponderació de freqüència al senyal (o un filtre extern);
A continuació, el senyal s'amplifica fins a una certa amplitud a través de l'atenuador i l'amplificador, s'envia al detector de valors efectius (o enregistrador de nivell de premsa externa) i el valor del nivell de soroll es dóna al mesurador indicador.
1) Un micròfon és un dispositiu que converteix un senyal de pressió sonora en un senyal de tensió, també conegut com a micròfon, que és un sensor d'un sonòmetre. Els micròfons comuns són el cristall, l'electret, la bobina mòbil i el condensador.
Un micròfon de bobina mòbil està format per un diafragma vibrant, una bobina mòbil, un imant permanent i un transformador.
El diafragma vibrant comença a vibrar després d'haver estat sotmès a la pressió de l'ona sonora i fa que la bobina mòbil instal·lada amb ell vibri en el camp magnètic per generar un corrent induït.
El corrent varia segons la magnitud de la pressió acústica sobre el diafragma vibrant. Com més gran sigui la pressió sonora, més gran serà el corrent generat, i com més petita sigui la pressió sonora, menor serà el corrent generat.
El micròfon de condensador es compon principalment d'un diafragma metàl·lic i d'elèctrodes metàl·lics propers, que és essencialment un condensador de placa plana.
El diafragma metàl·lic i l'elèctrode metàl·lic constitueixen les dues plaques del condensador pla. Quan el diafragma està sotmès a pressió sonora, el diafragma es deforma i la distància entre les dues plaques canvia;
Per tant, la capacitat es canvia i la tensió al circuit de mesura de bits també canvia, realitzant la funció de convertir el senyal de pressió sonora en un senyal de tensió.
El micròfon de condensador és un micròfon ideal en la mesura acústica. Té els avantatges d'un gran rang dinàmic, resposta de freqüència plana, alta sensibilitat i bona estabilitat en l'entorn de mesura general, de manera que s'utilitza àmpliament.
Atès que la impedància de sortida del micròfon de condensador és molt alta, és necessari realitzar una transformació d'impedància mitjançant el preamplificador. El preamplificador s'instal·la dins del sonòmetre prop del lloc on hi ha instal·lat el micròfon de condensador.
2) amplificador
En general, s'utilitza un amplificador de dues etapes, és a dir, un amplificador d'entrada i un amplificador de sortida, i la seva funció és amplificar senyals elèctrics febles.
L'atenuador d'entrada i l'atenuador de sortida s'utilitzen per canviar l'atenuació del senyal d'entrada i l'atenuació del senyal de sortida, de manera que el punter del mesurador es pugui apuntar a la posició adequada.
El rang d'ajust de l'atenuador utilitzat a l'amplificador d'entrada és per mesurar l'extrem baix, i el rang d'ajust de l'atenuador utilitzat a l'amplificador de sortida es mesura excel·lent.
Els extrems alt i baix de molts sonòmetres estan limitats per 70 dB.
3) Xarxa de ponderació
Per tal de simular les diferents sensibilitats de l'oïda humana a diferents freqüències, un sonòmetre està equipat amb una xarxa que pot simular les característiques auditives de l'oïda humana i corregir el senyal elèctric a un valor aproximat del sentit de l'oïda. Aquesta xarxa s'anomena xarxa de ponderació. .
El nivell de pressió acústica mesurat a través de la xarxa de ponderació ja no és el nivell de pressió acústica de la magnitud física objectiva (anomenat nivell de pressió sonora lineal), sinó el nivell de pressió sonora corregit pel sentit de l'oïda, anomenat nivell sonor ponderat o nivell de soroll.
