เครื่องวัดระดับเสียงทำงานอย่างไร?
เครื่องวัดระดับเสียงเป็นเครื่องมือวัดเสียงขั้นพื้นฐาน เป็นเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์ แต่แตกต่างจากเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์วัตถุประสงค์ เช่น โวลต์มิเตอร์
เมื่อแปลงสัญญาณอะคูสติกเป็นสัญญาณไฟฟ้า มันสามารถจำลองลักษณะเวลาของความเร็วในการตอบสนองของหูมนุษย์ต่อคลื่นเสียง
ลักษณะความถี่ที่มีความไวต่างกันกับความถี่สูงและต่ำ และลักษณะความเข้มที่เปลี่ยนลักษณะความถี่ที่ความดังต่างกัน ดังนั้นเครื่องวัดระดับเสียงจึงเป็นเครื่องดนตรีอิเล็กทรอนิกส์แบบอัตนัย
หลักการทำงานของเครื่องวัดระดับเสียงคือ
เสียงจะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าโดยไมโครโฟน จากนั้นอิมพีแดนซ์จะถูกแปลงโดยพรีแอมพลิฟายเออร์เพื่อให้ตรงกับไมโครโฟนกับตัวลดเสียง แอมพลิฟายเออร์จะเพิ่มสัญญาณเอาต์พุตไปยังเครือข่ายการถ่วงน้ำหนัก และทำการถ่วงน้ำหนักความถี่บนสัญญาณ (หรือตัวกรองภายนอก)
จากนั้นสัญญาณจะถูกขยายเป็นแอมพลิจูดหนึ่งผ่านตัวลดทอนและแอมพลิฟายเออร์ ส่งไปยังตัวตรวจจับค่าประสิทธิผล (หรือตัวบันทึกระดับการกดภายนอก) และค่าของระดับเสียงจะแสดงบนมาตรวัด
1) ไมโครโฟนเป็นอุปกรณ์ที่แปลงสัญญาณแรงดันเสียงเป็นสัญญาณแรงดันไฟฟ้าหรือที่เรียกว่าไมโครโฟนซึ่งเป็นเซ็นเซอร์ของเครื่องวัดระดับเสียง ไมโครโฟนทั่วไป ได้แก่ คริสตัล อิเล็กเตรต มูฟวิ่งคอยล์ และคอนเดนเซอร์
ไมโครโฟนแบบขดลวดเคลื่อนที่ประกอบด้วยไดอะแฟรมแบบสั่น ขดลวดเคลื่อนที่ได้ แม่เหล็กถาวร และหม้อแปลงไฟฟ้า
ไดอะแฟรมแบบสั่นจะเริ่มสั่นหลังจากได้รับแรงดันคลื่นเสียง และขับเคลื่อนขดลวดเคลื่อนที่ที่ติดตั้งไว้พร้อมกันให้สั่นสะเทือนในสนามแม่เหล็กเพื่อสร้างกระแสเหนี่ยวนำ
กระแสจะแปรผันตามขนาดของแรงดันอะคูสติกบนไดอะแฟรมที่สั่น ยิ่งแรงดันเสียงมาก กระแสยิ่งสร้างมาก และแรงดันเสียงยิ่งน้อย กระแสยิ่งสร้างน้อย
ไมโครโฟนคอนเดนเซอร์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยไดอะแฟรมโลหะและอิเล็กโทรดโลหะที่อยู่ใกล้กัน ซึ่งโดยหลักแล้วคือตัวเก็บประจุแบบจานแบน
ไดอะแฟรมโลหะและอิเล็กโทรดโลหะประกอบด้วยแผ่นสองแผ่นของตัวเก็บประจุแบบแบน เมื่อไดอะแฟรมอยู่ภายใต้แรงดันเสียง ไดอะแฟรมจะเปลี่ยนรูปและระยะห่างระหว่างแผ่นทั้งสองจะเปลี่ยนไป
ดังนั้น ความจุจึงเปลี่ยนไป และแรงดันในวงจรการวัดบิตก็เปลี่ยนไปเช่นกัน ตระหนักถึงการทำงานของการแปลงสัญญาณแรงดันเสียงเป็นสัญญาณแรงดัน
ไมโครโฟนคอนเดนเซอร์เป็นไมโครโฟนที่เหมาะสำหรับการวัดเสียง มีข้อได้เปรียบของช่วงไดนามิกขนาดใหญ่ การตอบสนองความถี่คงที่ ความไวสูง และเสถียรภาพที่ดีในสภาพแวดล้อมการวัดทั่วไป ดังนั้นจึงใช้กันอย่างแพร่หลาย
เนื่องจากอิมพีแดนซ์เอาต์พุตของไมโครโฟนคอนเดนเซอร์สูงมาก จึงจำเป็นต้องแปลงอิมพีแดนซ์ผ่านพรีแอมพลิฟายเออร์ เครื่องขยายเสียงล่วงหน้าติดตั้งอยู่ภายในเครื่องวัดระดับเสียงใกล้กับสถานที่ติดตั้งไมโครโฟนคอนเดนเซอร์
2) เครื่องขยายเสียง
โดยทั่วไป แอมพลิฟายเออร์แบบสองขั้นตอนจะถูกใช้ นั่นคือ แอมพลิฟายเออร์อินพุตและแอมพลิฟายเออร์เอาต์พุต และหน้าที่ของมันคือขยายสัญญาณไฟฟ้าที่อ่อนแอ
ตัวลดทอนอินพุตและตัวลดทอนเอาต์พุตใช้เพื่อเปลี่ยนการลดทอนของสัญญาณอินพุตและการลดทอนของสัญญาณเอาต์พุต เพื่อให้ตัวชี้ของมิเตอร์สามารถชี้ไปที่ตำแหน่งที่เหมาะสมได้
ช่วงการปรับของตัวลดเสียงที่ใช้ในแอมพลิฟายเออร์อินพุตคือการวัดค่าต่ำสุด และช่วงการปรับของตัวลดเสียงที่ใช้ในแอมพลิฟายเออร์เอาต์พุตนั้นวัดได้ดีเยี่ยม
ปลายสูงและต่ำของเครื่องวัดระดับเสียงจำนวนมากมีขอบเขตอยู่ที่ 70dB
3) เครือข่ายถ่วงน้ำหนัก
เพื่อจำลองความไวที่แตกต่างกันของการได้ยินของมนุษย์ที่ความถี่ต่างๆ เครื่องวัดระดับเสียงจึงติดตั้งเครือข่ายที่สามารถจำลองลักษณะการได้ยินของหูมนุษย์และแก้ไขสัญญาณไฟฟ้าให้เป็นค่าโดยประมาณของความรู้สึกในการได้ยิน เครือข่ายนี้เรียกว่าเครือข่ายถ่วงน้ำหนัก .
ระดับความดันเสียงที่วัดผ่านเครือข่ายการถ่วงน้ำหนักไม่ใช่ระดับความดันเสียงของปริมาณทางกายภาพตามวัตถุประสงค์อีกต่อไป (เรียกว่าระดับความดันเสียงเชิงเส้น) แต่เป็นระดับความดันเสียงที่แก้ไขโดยประสาทสัมผัสที่เรียกว่าระดับเสียงถ่วงน้ำหนักหรือระดับเสียง
