ภาพรวมเครื่องวัดระดับเสียง
เครื่องวัดระดับเสียงเป็นเครื่องมือที่สามารถวัดระดับเสียงของเสียงอุตสาหกรรม เสียงภายในบ้าน เสียงจากการจราจร ฯลฯ ตามลักษณะการได้ยินของหูมนุษย์ ระดับเสียงหมายถึงระดับความดังของเสียง (dB) หรือระดับความดัง (เสียง) ที่วัดด้วยเครื่องวัดระดับเสียงและแก้ไขการได้ยิน ตามความแม่นยำของเครื่องวัดระดับเสียงที่วัดโทนเสียงบริสุทธิ์ 1,000Hz ภายใต้เงื่อนไขมาตรฐาน เครื่องวัดระดับเสียงสากลถูกแบ่งออกเป็นสองประเภทในทศวรรษที่ 1960 ประเภทหนึ่งเรียกว่าเครื่องวัดระดับเสียงที่มีความแม่นยำ และอีกประเภทหนึ่งเรียกว่าเครื่องวัดระดับเสียงธรรมดา
ประเทศเราก็ใช้วิธีนี้เช่นกัน ตั้งแต่ปี 1970 เป็นต้นมา บางประเทศได้แนะนำวิธีการสี่ประเภท ซึ่งแบ่งออกเป็นประเภท 0, ประเภท 1, ประเภท 2 และประเภท 3 ความแม่นยำคือ ±0 4dB, ±0.7dB, ±1.0dB และ ±1.5dB ตามลำดับ ตามแหล่งพลังงานต่างๆ ที่ใช้โดยเครื่องวัดระดับเสียง เครื่องวัดระดับเสียงแบบแห้งยังสามารถแบ่งออกเป็นเครื่องวัดระดับเสียงแบบ AC และ DC พร้อมแบตเตอรี่แบบแห้ง และแบบหลังยังสามารถพกพาได้อีกด้วย แบบพกพามีข้อดีของขนาดที่เล็ก น้ำหนักเบา และสะดวกในการใช้งานนอกสถานที่
โดยทั่วไปจะประกอบด้วยไมโครโฟน เครื่องขยายเสียง ตัวลดทอน เครือข่ายถ่วงน้ำหนัก เครื่องตรวจจับ มิเตอร์บ่งชี้ และแหล่งจ่ายไฟ
(1) ไมโครโฟน เป็นอุปกรณ์ที่แปลงสัญญาณแรงดันเสียงเป็นสัญญาณแรงดันไฟฟ้าหรือที่เรียกว่าไมโครโฟน และเป็นเซ็นเซอร์ที่ยอดเยี่ยม ไมโครโฟนทั่วไป ได้แก่ คริสตัล อิเล็กเตรต มูฟวิ่งคอยล์ และคอนเดนเซอร์ เซ็นเซอร์ขดลวดเคลื่อนที่ประกอบด้วยไดอะแฟรมแบบสั่น ขดลวดเคลื่อนที่ แม่เหล็กถาวร และหม้อแปลงไฟฟ้า ไดอะแฟรมแบบสั่นจะเริ่มสั่นหลังจากได้รับแรงดันคลื่นเสียง และขับเคลื่อนขดลวดเคลื่อนที่ที่ติดตั้งไว้พร้อมกันให้สั่นสะเทือนในสนามแม่เหล็กเพื่อสร้างกระแสเหนี่ยวนำ กระแสจะแปรผันตามขนาดของแรงดันอะคูสติกบนไดอะแฟรมที่สั่น ยิ่งแรงดันเสียงมากเท่าไหร่ กระแสก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ยิ่งแรงดันเสียงน้อยลงเท่าใด กระแสที่สร้างขึ้นก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น
เซ็นเซอร์แบบคาปาซิทีฟส่วนใหญ่ประกอบด้วยไดอะแฟรมโลหะและอิเล็กโทรดโลหะที่อยู่ใกล้กัน ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วคือตัวเก็บประจุแบบแผ่นเรียบ ไดอะแฟรมโลหะและอิเล็กโทรดโลหะประกอบด้วยสองแผ่นของตัวเก็บประจุแบบแบน เมื่อไดอะแฟรมอยู่ภายใต้แรงดันเสียง ไดอะแฟรมจะเปลี่ยนรูป ระยะห่างระหว่างเพลตทั้งสองเปลี่ยนไป และความจุก็เปลี่ยนไปด้วย ด้วยเหตุนี้จึงสร้างแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่มีรูปคลื่นอยู่ในช่วงเชิงเส้นของไมโครโฟนและระดับแรงดันเสียงก่อตัวเป็นอัตราส่วน ตระหนักถึงฟังก์ชั่นการแปลงสัญญาณแรงดันเสียงเป็นสัญญาณแรงดันไฟฟ้า
ไมโครโฟนคอนเดนเซอร์เป็นไมโครโฟนที่เหมาะสำหรับการวัดเสียง มีข้อได้เปรียบของช่วงไดนามิกขนาดใหญ่ การตอบสนองความถี่คงที่ ความไวสูง และเสถียรภาพที่ดีในสภาพแวดล้อมการวัดทั่วไป ดังนั้นจึงใช้กันอย่างแพร่หลาย เนื่องจากอิมพีแดนซ์เอาต์พุตของเซนเซอร์แบบคาปาซิทีฟนั้นสูงมาก จึงจำเป็นต้องแปลงอิมพีแดนซ์ผ่านพรีแอมพลิฟายเออร์ ปรีแอมพลิฟายเออร์ติดตั้งอยู่ภายในเครื่องวัดระดับเสียงใกล้กับส่วนที่ติดตั้งเซนเซอร์แบบคาปาซิทีฟ
(2) แอมพลิฟายเออร์และตัวลดทอน แอมพลิฟายเออร์ในประเทศและนำเข้าจำนวนมากที่เป็นที่นิยมในปัจจุบันใช้แอมพลิฟายเออร์แบบสองขั้นตอนในวงจรขยาย นั่นคือ แอมพลิฟายเออร์อินพุตและแอมพลิฟายเออร์เอาต์พุต และหน้าที่คือขยายสัญญาณไฟฟ้าที่อ่อนแอ ตัวลดทอนอินพุตและตัวลดทอนเอาต์พุตใช้เพื่อเปลี่ยนการลดทอนของสัญญาณอินพุตและการลดทอนของสัญญาณเอาต์พุต เพื่อให้ตัวชี้ของหัวมาตรวัดชี้ไปยังตำแหน่งที่เหมาะสม และการลดทอนของแต่ละเกียร์คือ 1{{3 }} เดซิเบล ช่วงการปรับของตัวลดเสียงที่ใช้โดยเครื่องขยายสัญญาณอินพุตคือการวัดค่าระดับล่างสุด (เช่น 0~70 เดซิเบล) และช่วงการปรับลดเสียงที่ใช้โดยเครื่องขยายสัญญาณเอาต์พุตคือการวัดระดับเสียงสูง (70~120 เดซิเบล) วงแหวนของตัวลดทอนอินพุตและเอาต์พุตมักทำด้วยสีต่างๆ และปัจจุบันมักจับคู่สีดำและโปร่งใส เนื่องจากเครื่องวัดระดับเสียงสูงและต่ำจำนวนมากถูกจำกัดไว้ที่ 70 เดซิเบล จึงจำเป็นต้องป้องกันไม่ให้เกินขีดจำกัดเมื่อหมุน เพื่อไม่ให้อุปกรณ์เสียหาย
(3) เพื่อจำลองความไวที่แตกต่างกันของการได้ยินของมนุษย์ที่ความถี่ต่างๆ เครือข่ายถ่วงน้ำหนักมีลักษณะการได้ยินในตัวที่สามารถจำลองหูมนุษย์ และแก้ไขสัญญาณไฟฟ้าไปยังเครือข่ายที่คล้ายกับการได้ยิน เครือข่ายนี้เรียกว่าเครือข่ายการนับ เครือข่ายที่เหมาะสม ระดับความดันเสียงที่วัดผ่านเครือข่ายการถ่วงน้ำหนักไม่ใช่ระดับความดันเสียงของปริมาณทางกายภาพตามวัตถุประสงค์อีกต่อไป (เรียกว่าระดับความดันเสียงเชิงเส้น) แต่เป็นระดับความดันเสียงที่แก้ไขโดยประสาทสัมผัสที่เรียกว่าระดับเสียงถ่วงน้ำหนักหรือระดับเสียง
