هيكل مقياس مستوى الصوت
مقياس مستوى الصوت هو أداة قياس الضوضاء الأساسية. إنها أداة إلكترونية ، لكنها تختلف عن الأدوات الإلكترونية الموضوعية مثل الفولتميتر. عند تحويل إشارة صوتية إلى إشارة كهربائية ، يمكنها محاكاة الخصائص الزمنية لسرعة استجابة الأذن البشرية للموجات الصوتية ؛ خصائص التردد للحساسيات المختلفة للترددات العالية والمنخفضة وخصائص الشدة لتغيير خصائص التردد عند جهارة صوت مختلف. مقياس مستوى الصوت هو أداة إلكترونية ذاتية
هيكل مقياس مستوى الصوت
وهي تتألف من ميكروفون ، ومضخم ، ومخفف ، وشبكة ترجيح ، وكاشف ، ومقياس بيان ، ومصدر طاقة.
1. ميكروفون
إنه جهاز يحول إشارة ضغط الصوت إلى إشارة جهد ، يُعرف أيضًا باسم ميكروفون ، وهو مستشعر ممتاز. الميكروفونات الشائعة هي الكريستال والكهرباء والملف المتحرك والمكثف.
يتكون مستشعر الملف المتحرك من غشاء اهتزازي وملف متحرك ومغناطيس دائم ومحول. يبدأ الحجاب الحاجز الاهتزازي في الاهتزاز بعد تعرضه لضغط موجة الصوت ، ويدفع الملف المتحرك المثبت معه ليهتز في المجال المغناطيسي لتوليد تيار مستحث. يختلف التيار وفقًا لحجم الضغط الصوتي على الحجاب الحاجز المهتز. كلما زاد ضغط الصوت ، زاد التيار المتولد ؛ كلما قل ضغط الصوت ، قل التيار المتولد.
تتكون المستشعرات السعوية بشكل أساسي من أغشية معدنية وأقطاب معدنية قريبة من بعضها البعض ، وهي في الأساس مكثف ذو لوحة مسطحة. يشكل الحجاب الحاجز المعدني والأقطاب المعدنية لوحين من المكثف المسطح. عندما يتعرض الحجاب الحاجز لضغط الصوت ، يتشوه الحجاب الحاجز ، وتتغير المسافة بين الصفيحتين ، وتتغير السعة أيضًا ، مما يؤدي إلى توليد جهد متناوب يكون شكله الموجي داخل النطاق الخطي للميكروفون ومستوى ضغط الصوت. يدرك وظيفة تحويل إشارة ضغط الصوت إلى إشارة جهد.
الميكروفون المكثف هو ميكروفون مثالي في القياس الصوتي. تتميز بمزايا النطاق الديناميكي الكبير ، واستجابة التردد المسطح ، والحساسية العالية ، والاستقرار الجيد في بيئة القياس العامة ، لذلك فهي تستخدم على نطاق واسع. نظرًا لأن مقاومة خرج المستشعر السعوي عالية جدًا ، فمن الضروري إجراء تحويل المعاوقة من خلال المضخم. يتم تثبيت المضخم داخل مقياس مستوى الصوت بالقرب من الجزء حيث تم تثبيت المستشعر السعوي.
2. مكبر للصوت والمخفف
تستخدم العديد من مكبرات الصوت المحلية والمستوردة الشائعة حاليًا مضخمات ثنائية المرحلة في دائرة التضخيم ، أي مضخم الإدخال ومكبر الصوت الناتج ، وتتمثل وظيفتها في تضخيم الإشارات الكهربائية الضعيفة. يتم استخدام مخفف الإدخال ومخفف الإخراج لتغيير توهين إشارة الإدخال وتوهين إشارة الخرج ، بحيث يشير مؤشر رأس المقياس إلى الموضع المناسب ، ويكون التوهين لكل ترس 1 {{2 }} ديسيبل. نطاق ضبط المخفف الذي يستخدمه مضخم الإدخال هو الطرف السفلي للقياس (مثل 0 ~ 70 ديسيبل) ، ونطاق ضبط المخفف المستخدم بواسطة مضخم الإخراج هو النهاية العليا للقياس (70 ~ 120 ديسيبل). غالبًا ما تكون أقراص مخففات الإدخال والإخراج مصنوعة من ألوان مختلفة ، وغالبًا ما يتم إقران الأسود والشفاف حاليًا. نظرًا لأن ارتفاع وانخفاض العديد من عدادات مستوى الصوت محدود بـ 70 ديسيبل ، فمن الضروري منع تجاوز الحد عند الدوران ، حتى لا تتلف الجهاز.
3. شبكة الترجيح
من أجل محاكاة الحساسيات المختلفة للسمع البشري على ترددات مختلفة ، هناك مدمج يمكنه محاكاة الخصائص السمعية للأذن البشرية وتصحيح الإشارة الكهربائية لشبكة تشبه السمع. تسمى هذه الشبكة بشبكة الترجيح. لم يعد مستوى ضغط الصوت المقاس من خلال شبكة الترجيح هو مستوى ضغط الصوت للكمية الفيزيائية الموضوعية (تسمى مستوى ضغط الصوت الخطي) ، ولكن مستوى ضغط الصوت الذي يتم تصحيحه بواسطة حاسة السمع ، يسمى مستوى الصوت الموزون أو مستوى الضوضاء.
توجد بشكل عام ثلاثة أنواع من شبكات الترجيح: A و B و C. مستوى الصوت الموزون A هو محاكاة خصائص تردد الأذن البشرية إلى ضوضاء منخفضة الشدة أقل من 55 ديسيبل ؛ يهدف مستوى الصوت الموزون B إلى محاكاة خصائص تردد 55-85 ديسيبل للضوضاء متوسطة الشدة ؛ يتمثل مستوى الصوت الموزون C في محاكاة خصائص التردد لخاصية الضوضاء عالية الكثافة. الفرق بين الثلاثة هو درجة توهين مكونات التردد المنخفض للضوضاء. أكثر ما يخفف ، يليه B ، و C على الأقل. يُعد مستوى الصوت الموزون A هو قياس الضوضاء الأكثر استخدامًا في العالم لأن منحنى خصائصه قريب من خصائص سمع الأذن البشرية ، ويتم استخدام B و C تدريجيًا. يجب أن تشير قراءات مستوى الضوضاء المأخوذة من عدادات مستوى الصوت إلى شروط القياس.
4. Geophone ورأس المؤشر
من أجل عرض الإشارة المضخمة عبر العداد ، يلزم وجود كاشف أيضًا لتحويل إشارة الجهد المتغيرة بسرعة إلى إشارة جهد تيار مستمر متغيرة أبطأ. يتناسب حجم جهد التيار المستمر هذا مع حجم إشارة الدخل. وفقًا لاحتياجات القياس ، يمكن تقسيم الكاشف إلى كاشف ذروة ، كاشف متوسط وكاشف RMS أسود. يمكن أن يعطي كاشف الذروة القيمة القصوى لفترة زمنية معينة ، ويمكن للكاشف المتوسط قياس قيمته المتوسطة المطلقة في فترة زمنية معينة. تُستخدم أجهزة كشف الجذر التربيعي في معظم القياسات ، باستثناء الأصوات المندفعة مثل إطلاق النار ، والتي تتطلب قياسات الذروة.
يمكن لكاشف جذر متوسط القيمة التربيعية تربيع إشارة التيار المتردد ومتوسطها وجذرها التربيعي للحصول على القيمة التربيعية لمتوسط الجذر للجهد ، وأخيرًا إرسال إشارة الجذر التربيعي للجهد المتوسط إلى رأس المؤشر. رأس عداد الإشارة هو عداد كهربائي ، طالما أن مقياسه معاير ، يمكن قراءة قيمة الديسيبل لمستوى الضوضاء مباشرة من رأس العداد. . متوسط وقت الترس "السريع" هو 0 27 ثانية ، وهو قريب جدًا من متوسط الوقت الفسيولوجي للعضو السمعي البشري ؛ متوسط وقت الترس "البطيء" 1.05 ثانية. عند قياس ضوضاء الحالة المستقرة أو الحاجة إلى تسجيل عملية تغيير مستوى الصوت ، يكون من الأنسب استخدام الترس "السريع" ؛ عندما يكون تذبذب الضوضاء المقاسة كبيرًا نسبيًا ، فمن الأنسب استخدام الترس "البطيء".
