การถ่วงน้ำหนักของเครื่องวัดระดับเสียงหมายถึงอะไร?
หมายถึงอัตราส่วนของกำลังสัญญาณที่เป็นประโยชน์ต่อกำลังสัญญาณรบกวนที่ไร้ประโยชน์ โดยปกติ เนื่องจากกำลังเป็นฟังก์ชันของกระแสและแรงดันไฟฟ้า อัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนจึงสามารถคำนวณได้โดยใช้แรงดันไฟฟ้า ซึ่งเป็นอัตราส่วนของระดับสัญญาณต่อระดับเสียง อย่างไรก็ตามสูตรการคำนวณจะแตกต่างออกไปเล็กน้อย การคำนวณอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนตามอัตราส่วนกำลัง: S/N=10 log การคำนวณอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนตามแรงดันไฟฟ้า: S/N=10 log เนื่องจากความสัมพันธ์ลอการิทึมระหว่างสัญญาณต่อ -อัตราส่วนเสียงรบกวนและกำลังหรือแรงดันไฟฟ้า ในการเพิ่มอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวน จำเป็นต้องเพิ่มอัตราส่วนของค่าเอาต์พุตต่อค่าเสียงรบกวนอย่างมีนัยสำคัญ ตัวอย่างเช่น เมื่ออัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนคือ 100dB แรงดันเอาต์พุตจะเป็น 10,000 เท่าของแรงดันเสียงรบกวน สำหรับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ นี่ไม่ใช่เรื่องง่าย หัววัดเซ็นเซอร์ความชื้น, ท่อความร้อนไฟฟ้าสแตนเลสเซ็นเซอร์ PT100, เครื่องทำความร้อนอลูมิเนียมหล่อ, วาล์วขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าของคอยล์ทำความร้อน
หากแอมพลิฟายเออร์มีอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนสูง แสดงว่าพื้นหลังมีเสียงเงียบ เนื่องจากระดับเสียงรบกวนต่ำ รายละเอียดเสียงที่อ่อนแอจำนวนมากที่ถูกเสียงรบกวนจะถูกปกปิด ส่งผลให้เสียงที่ลอยอยู่เพิ่มขึ้น ความรู้สึกของอากาศที่แรงขึ้น และช่วงไดนามิกที่เพิ่มขึ้น ไม่มีข้อมูลการแบ่งแยกที่เข้มงวดในการพิจารณาว่าอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนของแอมพลิฟายเออร์นั้นดีหรือไม่ดี โดยทั่วไปแล้ว ค่าประมาณ 85dB ขึ้นไปจะดีกว่า หากต่ำกว่าค่านี้ อาจเป็นไปได้ที่จะได้ยินเสียงรบกวนที่ชัดเจนในช่วงช่องว่างของเพลงในระหว่างสถานการณ์การฟังที่ดังบางสถานการณ์ นอกจากอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนแล้ว แนวคิดเรื่องระดับเสียงยังสามารถใช้เพื่อวัดระดับเสียงของเครื่องขยายเสียงได้อีกด้วย นี่เป็นค่าอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนที่คำนวณโดยใช้แรงดันไฟฟ้า แต่ตัวส่วนเป็นตัวเลขคงที่: 0.775V และตัวเศษคือแรงดันเสียงรบกวน ดังนั้นระดับเสียงและอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนคือ: ค่าแรกเป็นจำนวนสัมบูรณ์ และค่าหลังเป็นจำนวนสัมพัทธ์
หลังจากข้อมูลเอกสารข้อมูลจำเพาะในคู่มือผลิตภัณฑ์หลายฉบับ มักจะมีคำว่า A ซึ่งหมายถึงน้ำหนัก A ซึ่งหมายความว่าค่าบางอย่างได้รับการแก้ไขตามกฎเกณฑ์บางประการ เนื่องจากหูของมนุษย์มีความไวต่อความถี่กลางเป็นพิเศษ หากอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนในย่านความถี่กลางของแอมพลิฟายเออร์มีขนาดใหญ่เพียงพอ แม้ว่าอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนจะลดลงเล็กน้อยในความถี่ต่ำและสูง ไม่ใช่เรื่องง่ายที่หูของมนุษย์จะตรวจจับได้ จะเห็นได้ว่าหากใช้วิธีถ่วงน้ำหนักในการวัดอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน ค่าของมันจะสูงกว่าหากไม่ใช้วิธีการถ่วงน้ำหนักอย่างแน่นอน ในแง่ของการถ่วงน้ำหนัก A ค่าของมันจะสูงกว่าการไม่มีการถ่วงน้ำหนัก
นอกจากนี้ เพื่อจำลองความไวที่แตกต่างกันของการรับรู้การได้ยินของมนุษย์ที่ความถี่ที่แตกต่างกัน จึงมีการติดตั้งเครือข่ายในเครื่องวัดระดับเสียงที่สามารถจำลองลักษณะการได้ยินของหูของมนุษย์และแก้ไขสัญญาณไฟฟ้าให้เป็นค่าประมาณของความรู้สึกทางการได้ยิน . เครือข่ายนี้เรียกว่าเครือข่ายถ่วงน้ำหนัก ระดับความดันเสียงที่วัดผ่านเครือข่ายถ่วงน้ำหนักจะไม่ใช่ระดับความดันเสียงตามปริมาณทางกายภาพอีกต่อไป (เรียกว่าระดับความดันเสียงเชิงเส้น) แต่เป็นระดับความดันเสียงที่แก้ไขโดยการรับรู้ทางการได้ยิน ซึ่งเรียกว่าระดับเสียงถ่วงน้ำหนักหรือระดับเสียง
โดยทั่วไปเครือข่ายถ่วงน้ำหนักมีสามประเภท: A, B และ C ระดับเสียง A-weighted จำลองลักษณะความถี่ของเสียงรบกวนที่มีความเข้มต่ำต่ำกว่า 55dB ในหูของมนุษย์ ระดับเสียง B-weighted จำลองลักษณะความถี่ของเสียงรบกวนที่มีความเข้มปานกลางจาก ระดับเสียง 55dB ถึง 85dB และ C-weighted จำลองลักษณะความถี่ของเสียงรบกวนที่มีความเข้มสูง ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างทั้งสามคือระดับการลดทอนขององค์ประกอบความถี่ต่ำของสัญญาณรบกวน โดยที่ A มีการลดทอนมากที่สุด รองลงมาคือ B และ C มีน้อยที่สุด ปัจจุบันระดับเสียง A-weighted เป็นการวัดเสียงรบกวนประเภทที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในโลก เนื่องจากมีเส้นโค้งลักษณะที่ใกล้เคียงกับลักษณะการได้ยินของหูมนุษย์ ในขณะที่ระดับเสียง B และ C จะค่อยๆ เลิกใช้อีกต่อไป
การอ่านระดับเสียงที่ได้รับจากเครื่องวัดระดับเสียงจะต้องระบุสภาวะการวัด หากหน่วยเป็น dB และใช้เครือข่าย A-weighted ควรบันทึกเป็น dB (A)
