La composició i funció del sonòmetre
Un sonòmetre generalment consta d'un micròfon, un amplificador, un atenuador, una xarxa de ponderació, un detector, un mesurador indicador i una font d'alimentació.
(1) Micròfon És un dispositiu que converteix un senyal de pressió sonora en un senyal de tensió, també conegut com a micròfon, i és un sensor. Els micròfons comuns són el cristall, l'electret, la bobina mòbil i el condensador. El sensor de bobina mòbil consta d'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 és la pressió sonora, més gran és el corrent generat; com més petita sigui la pressió sonora, menor serà el corrent generat
Els sensors capacitius es componen principalment de diafragmes metàl·lics i elèctrodes metàl·lics propers, que és essencialment un condensador de placa plana. El diafragma metàl·lic i els elèctrodes metàl·lics constitueixen les dues plaques del condensador pla. Quan el diafragma està sotmès a pressió sonora, el diafragma es deforma, la distància entre les dues plaques canvia i la capacitat també canvia, generant així un voltatge alternatiu la forma d'ona del qual és proporcional al nivell de pressió sonora dins del rang lineal del micròfon, adonant-se 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. Com que la impedància de sortida del sensor capacitiu és molt alta, és necessari realitzar una transformació d'impedància mitjançant el preamplificador. El preamplificador s'instal·la dins del sonòmetre prop de la part on s'instal·la el sensor capacitiu.
(2) Amplificadors i atenuadors Molts amplificadors nacionals i importats que són populars actualment utilitzen amplificadors de dues etapes al circuit d'amplificació, és a dir, l'amplificador d'entrada i l'amplificador de sortida, la funció dels quals 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 capçal del calibre apunta a la posició adequada i l'atenuació de cada engranatge és 1{{3 }} decibels. El rang d'ajust de l'atenuador utilitzat per l'amplificador d'entrada és per mesurar l'extrem inferior (com ara 0 ~ 70 decibels) i el rang d'ajust de l'atenuador utilitzat per l'amplificador de sortida és per mesurar l'extrem superior (70 ~ 120 decibels). Els dials dels atenuadors d'entrada i sortida es fan sovint en diferents colors, i actualment el negre i el transparent sovint es combinen. Com que l'alt i el baix de molts sonòmetres estan limitats en 70 decibels, cal evitar que es superi el límit en girar, per no danyar el dispositiu.
(3) Xarxa de ponderació Per simular les diferents sensibilitats de l'oïda humana a diferents freqüències, n'hi ha una incorporada que pot simular les característiques auditives de l'oïda humana i corregir el senyal elèctric a una xarxa similar a 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.
En general, hi ha tres tipus de xarxes de ponderació: A, B i C. El nivell de so ponderat A és per simular les característiques de freqüència de l'oïda humana a soroll de baixa intensitat per sota dels 55 decibels; el nivell de so ponderat B és per simular les característiques de freqüència del soroll d'intensitat moderada entre 55 i 85 decibels; el nivell de so ponderat C és per simular les característiques del so d'alta intensitat. La diferència entre els tres és el grau d'atenuació dels components de baixa freqüència del soroll. A atenua més, seguit de B i C el menys. El nivell de so ponderat A és la mesura de soroll més utilitzada al món perquè la seva corba característica s'aproxima a les característiques auditives de l'oïda humana i B i C s'utilitzen gradualment. Les lectures del nivell de soroll fetes dels sonòmetres han d'indicar les condicions de mesura.
(4) Geòfon i comptador indicador Per mostrar el senyal amplificat a través del mesurador, també es necessita un geòfon per convertir el senyal de voltatge que canvia ràpidament en un senyal de voltatge de CC que canvia més lentament. La magnitud d'aquesta tensió continua és proporcional a la magnitud del senyal d'entrada. Segons les necessitats de mesura, el detector es pot dividir en detector de pics, detector mitjà i detector de RMS negre. El detector de pics pot donar el valor màxim d'un interval de temps determinat, i el detector mitjà pot mesurar el seu valor mitjà absolut en un interval de temps determinat. Els detectors d'arrel quadrada s'utilitzen en la majoria de mesuraments, excepte en els sons impulsius com els trets, que requereixen mesures màximes. El detector de valor quadrat mitjà d'arrel pot quadrar, mitjana i arrel quadrada el senyal de CA per obtenir el valor quadrat mitjà de la tensió i, finalment, enviar el senyal de tensió quadrada mitjana arrel al capçal de l'indicador. El capçal del comptador indicador és un comptador elèctric. Sempre que la seva escala estigui calibrada, el valor de decibels del nivell de soroll es pot llegir directament des del capçal del mesurador. L'amortiment del capçal del sonòmetre generalment té dos engranatges "ràpid" i "lent". El temps mitjà de l'engranatge "ràpid" és de 0,27s, que és molt proper al temps mitjà fisiològica de l'òrgan auditiu humà; el temps mitjà de l'engranatge "lent" és d'1,05 s. Quan es mesura el soroll en estat estacionari o cal gravar el procés de canvi de nivell de so, és més apropiat utilitzar l'engranatge "ràpid"; quan la fluctuació del soroll mesurat és relativament gran, és més apropiat utilitzar l'engranatge "lent". Per tal de satisfer les necessitats del lloc de mesura, el sonòmetre generalment té un trípode, de manera que es pot fixar al trípode segons sigui necessari.
En general, hi ha algunes preses al panell. Si aquestes preses estan connectades amb un filtre de banda d'octava portàtil, poden formar un sistema d'anàlisi d'espectre senzill a petita escala per a ús in situ; si es combinen amb una gravadora, el soroll en directe es pot gravar a la cinta i emmagatzemar-lo per a una investigació posterior amb més detall;
