หลักการทำงานของเครื่องวัดระดับเสียงมีรายละเอียด
ไมโครโฟนแปลงเสียงเป็นสัญญาณไฟฟ้า จากนั้นปรีแอมป์จะแปลงอิมพีแดนซ์เพื่อให้ตรงกับไมโครโฟนกับตัวลดทอนสัญญาณ เครื่องขยายสัญญาณจะเพิ่มสัญญาณเอาต์พุตไปยังเครือข่ายการถ่วงน้ำหนัก ทำการถ่วงน้ำหนักความถี่ (หรือตัวกรองภายนอก) บนสัญญาณ จากนั้นขยายสัญญาณเป็นแอมพลิจูดที่กำหนดผ่านตัวลดทอนสัญญาณและเครื่องขยายเสียง และส่งไปยังตัวตรวจจับค่าที่มีประสิทธิภาพ (หรือระดับภายนอก เครื่องบันทึก) ค่าระดับเสียงจะแสดงอยู่บนหัวตัวบ่งชี้
เพื่อจำลองความไวที่แตกต่างกันของการรับรู้การได้ยินของมนุษย์ที่ความถี่ที่แตกต่างกัน (20Hz-20KHz) จึงมีการติดตั้งเครือข่ายในเครื่องวัดระดับเสียงที่สามารถจำลองลักษณะการได้ยินของหูของมนุษย์และแก้ไขสัญญาณไฟฟ้าให้ประมาณค่าได้ การรับรู้ทางการได้ยิน เครือข่ายนี้เรียกว่าเครือข่ายถ่วงน้ำหนัก
ระดับความดันเสียงที่วัดผ่านเครือข่ายถ่วงน้ำหนักจะไม่ใช่ปริมาณทางกายภาพตามวัตถุประสงค์อีกต่อไป (เรียกว่าระดับความดันเสียงเชิงเส้น) แต่เป็นระดับความดันเสียงที่แก้ไขโดยการรับรู้ทางการได้ยิน ซึ่งเรียกว่าระดับเสียงถ่วงน้ำหนักหรือระดับเสียง
เนื่องจากความสามารถในการรับรู้ที่แตกต่างกันของหูมนุษย์ต่อเสียงรบกวนในย่านความถี่ต่างๆ หูจึงมีความไวต่อความถี่กลางประมาณ 3kHz มากที่สุด แต่มีความไวต่อความถี่ต่ำและสูงน้อยกว่าเล็กน้อย ดังนั้น ไม่ว่าน้ำหนักจะเป็นอย่างไร อัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนอาจไม่สอดคล้องกับการรับรู้ขนาดเสียงรบกวนของหูมนุษย์ตามอัตวิสัย จะรวมค่าการวัดเข้ากับการรับรู้ทางเสียงเชิงอัตวิสัยได้อย่างไร ดังนั้นจึงมีเครือข่ายที่สมดุลหรือเครือข่ายถ่วงน้ำหนัก ซึ่งจะลดทอนทั้งความถี่ต่ำและสูงในระดับปานกลาง ทำให้ความถี่กลางโดดเด่นยิ่งขึ้น
ด้วยการเชื่อมต่อเครือข่ายถ่วงน้ำหนักนี้ระหว่างอุปกรณ์ที่ทดสอบกับเครื่องมือวัด ผลกระทบของสัญญาณรบกวนความถี่กลางในอุปกรณ์จะถูก "ขยาย" โดยเครือข่าย กล่าวอีกนัยหนึ่ง เสียงความถี่กลางที่มีผลกระทบต่อความรู้สึกในการฟังมากที่สุดจะได้รับน้ำหนักที่สูงกว่า ในเวลานี้ อัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนที่วัดได้เรียกว่าอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนแบบถ่วงน้ำหนัก ซึ่งสามารถสะท้อนความรู้สึกในการฟังตามอัตนัยของผู้คนได้สมจริงยิ่งขึ้น
