مقدمة لمبدأ قياس الضوضاء بمقياس مستوى الصوت
يعد مقياس مستوى الصوت، المعروف أيضًا باسم مقياس الضوضاء، أداة أساسية في قياس الضوضاء. يتكون مقياس مستوى الصوت عمومًا من ميكروفون سعوي، ومضخم أولي، ومخفف، ومضخم، وشبكة ترجيح التردد، ورأس مؤشر القيمة الفعالة. مبدأ العمل لمقياس مستوى الصوت هو أن الميكروفون يحول الصوت إلى إشارات كهربائية، ثم يقوم المضخم بتحويل المعاوقة لتتناسب مع الميكروفون مع المخفف. يضيف مكبر الصوت إشارة الخرج إلى شبكة الترجيح، ويقوم بترجيح التردد (أو المرشح الخارجي) على الإشارة، ثم يقوم بتضخيم الإشارة إلى سعة معينة من خلال المخفف والمضخم، ويرسلها إلى كاشف القيمة الفعالة (أو المستوى الخارجي مسجل). يتم إعطاء قيمة مستوى الضوضاء على رأس المؤشر.
توجد ثلاث شبكات ترجيح قياسية في أجهزة قياس مستوى الصوت: A وB وC. وتحاكي الشبكة A استجابة الأذن البشرية لنغمة نقية تبلغ 40 مربعًا في منحنى الاستجابة المكافئة. شكله المنحني معاكس لمنحنى الاستجابة المكافئ 340 مربع، مما يؤدي إلى توهين كبير في نطاقات التردد المتوسطة والمنخفضة للإشارة الكهربائية. تحاكي شبكة B استجابة الأذن البشرية لـ 70 نغمة نقية مربعة، مما يخفف نطاق التردد المنخفض للإشارات الكهربائية إلى حد معين. تحاكي شبكة C استجابة الأذن البشرية إلى 100 نغمة نقية مربعة، مع استجابة مسطحة تقريبًا عبر نطاق التردد الصوتي بأكمله. ويسمى مستوى ضغط الصوت الذي يتم قياسه بمقياس مستوى الصوت من خلال شبكة ترجيح التردد بمستوى الصوت. اعتمادًا على شبكة الوزن المستخدمة، يطلق عليه مستوى الصوت A، ومستوى الصوت B، ومستوى الصوت C، مع تسجيل الوحدات على أنها dB (A)، وdB (B)، وdB (C).
في الوقت الحاضر، يمكن تقسيم أجهزة قياس مستوى الصوت المستخدمة لقياس الضوضاء إلى أربعة أنواع بناءً على الحساسية:
(1) بطيء. الثابت الزمني لرأس العداد هو 1000 مللي ثانية، والذي يستخدم بشكل عام لقياس ضوضاء الحالة المستقرة، والقيمة المقاسة هي القيمة الفعالة.
(٢) سريع. الثابت الزمني لرأس العداد هو 125 مللي ثانية، والذي يستخدم بشكل عام لقياس الضوضاء غير المستقرة وضوضاء النقل مع تقلبات كبيرة. يقترب الترس السريع من استجابة الأذن البشرية للصوت.
(3) نبض أو نبض. يبلغ وقت ارتفاع إبرة الساعة 35 مللي ثانية، ويستخدم لقياس ضوضاء النبض بمدة أطول، مثل آلات التثقيب ومطارق الضغط وما إلى ذلك. القيمة المقاسة هي القيمة الفعالة القصوى.
(4) عقد الذروة. وقت صعود إبرة الساعة أقل من 20 مللي ثانية. يتم استخدامه لقياس أصوات النبض ذات المدة القصيرة، مثل أصوات البنادق والمدفعية والمتفجرات. القيمة المقاسة هي قيمة الذروة، وهي القيمة القصوى.
يمكن توصيل مقياس مستوى الصوت بمرشح خارجي ومسجل للتحليل الطيفي للضوضاء. تم تجهيز مقياس مستوى الصوت الدقيق ND2 المنتج محليًا بمرشح تمرير نطاق أوكتاف، والذي يسهل حمله إلى الموقع وإجراء التحليل الطيفي. يمكن تقسيم أجهزة قياس مستوى الصوت إلى أجهزة قياس مستوى الصوت الدقيقة وأجهزة قياس مستوى الصوت العادية بناءً على الدقة. يبلغ خطأ القياس لمقياس مستوى الصوت الدقيق حوالي 1 ديسيبل، بينما يبلغ خطأ القياس لمقياس مستوى الصوت العادي حوالي 3 ديسيبل. يمكن تقسيم أجهزة قياس مستوى الصوت إلى فئتين وفقًا للغرض منها: تستخدم إحداهما لقياس ضوضاء الحالة المستقرة، وتستخدم الأخرى لقياس الضوضاء غير المستقرة وضوضاء النبض. يتم استخدام مقياس مستوى الصوت المتكامل لقياس مستوى الصوت المكافئ للضوضاء غير المستقرة على مدى فترة من الزمن. يعد مقياس جرعات الضوضاء أيضًا مقياسًا متكاملاً لمستوى الصوت، ويستخدم بشكل أساسي لقياس التعرض للضوضاء. تُستخدم أجهزة قياس مستوى صوت النبض لقياس ضوضاء النبض، والتي تتوافق مع استجابة الأذن البشرية لصوت النبض ومتوسط وقت استجابة الأذن البشرية لصوت النبض.
