聲級(jí)計(jì)的原理是怎樣的呢? 聲級(jí)計(jì)是一種基本的噪聲測(cè)量?jī)x器。它是一種電子儀器,但它不同于電壓表等客觀的電子儀器。 將聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)時(shí),可以模擬人耳對(duì)聲波的反應(yīng)速度的時(shí)間特性; 對(duì)高低頻不同靈敏度的頻率特性和不同響度時(shí)改變頻率特性的強(qiáng)度特性。因此,聲級(jí)計(jì)是一種主觀的電子儀器。 聲級(jí)計(jì)的工作原理是: 麥克風(fēng)將聲音轉(zhuǎn)換為電信號(hào),然后前置放大器將阻抗轉(zhuǎn)換為麥克風(fēng)與衰減器匹配。放大器將輸出信號(hào)加入加權(quán)網(wǎng)絡(luò),對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻率加權(quán)(或外接濾波器); 然后信號(hào)經(jīng)衰減器和放大器放大到一定幅度后,送到有效值檢測(cè)器(或外接按電平記錄儀),并在指示表上給出噪聲電平的值。 1)麥克風(fēng)是一種將聲壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的裝置。它也被稱為麥克風(fēng)。它是聲級(jí)計(jì)的傳感器。常見的麥克風(fēng)有晶體式、駐極體式、動(dòng)圈式和電容式。 動(dòng)圈話筒由振膜、動(dòng)圈、永磁體和變壓器組成。 振膜受到聲波壓力后開始振動(dòng),帶動(dòng)與其安裝的活動(dòng)線圈在磁場(chǎng)中振動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流。 電流根據(jù)振動(dòng)膜片上聲波壓力的大小而變化。聲壓越大,產(chǎn)生的電流越大,聲壓越低,產(chǎn)生的電流越小。 電容式麥克風(fēng)主要由金屬振膜和金屬電極緊靠在一起組成,本質(zhì)上是一個(gè)扁平電容器。 金屬隔膜和金屬電極構(gòu)成了扁平電容器的兩塊極板。當(dāng)膜片受到聲壓時(shí),膜片會(huì)變形,導(dǎo)致兩板之間的距離發(fā)生變化; 除了電容,位置測(cè)量電路中的電壓也發(fā)生了變化,實(shí)現(xiàn)了將聲壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的效果。 電容傳聲器是聲學(xué)測(cè)量中的理想傳聲器。它具有動(dòng)態(tài)范圍大、頻響平坦、靈敏度高、在一般測(cè)量環(huán)境下穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),因此得到廣泛應(yīng)用。 由于電容式麥克風(fēng)的輸出阻抗很高,因此需要通過前置放大器進(jìn)行阻抗轉(zhuǎn)換,前置放大器安裝在聲級(jí)計(jì)內(nèi)部靠近安裝電容式麥克風(fēng)的部分。 2) 放大器 一般使用兩級(jí)放大器,即輸入放大器和輸出放大器,它的作用是放大微弱的電信號(hào)。 輸入衰減器和輸出衰減器用于改變輸入信號(hào)的衰減和輸出信號(hào)的衰減,使表頭指針處于適當(dāng)位置。 輸入放大器使用的衰減器的調(diào)節(jié)范圍是測(cè)量的低端,輸出放大器使用的衰減器的調(diào)節(jié)范圍非常適合測(cè)量。 許多聲級(jí)計(jì)在gao端和低端都有 70dB 的限制。 3) 加權(quán)網(wǎng)絡(luò) 為了模擬人耳在不同頻率下的不同靈敏度,在聲級(jí)計(jì)中有一種網(wǎng)絡(luò)可以模擬人耳的聽覺特性,并將電信號(hào)校正到聽覺的近似值,這種網(wǎng)絡(luò)稱為加權(quán)網(wǎng)絡(luò)。 通過加權(quán)網(wǎng)絡(luò)測(cè)得的聲壓級(jí)不再是客觀物理量的聲壓級(jí)(稱為線性聲壓級(jí)),而是經(jīng)過聽力校正后的聲壓級(jí),稱為加權(quán)聲級(jí)或噪聲等級(jí)。 |