เครื่องวัดระดับเสียงทำงานอย่างไร?
เครื่องวัดระดับเสียงเป็นเครื่องมือวัดเสียงขั้นพื้นฐาน เป็นเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์ แต่แตกต่างจากเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์วัตถุประสงค์ เช่น โวลต์มิเตอร์
เมื่อแปลงสัญญาณอะคูสติกเป็นสัญญาณไฟฟ้า สามารถจำลองลักษณะเวลาของความเร็วในการตอบสนองของหูมนุษย์ต่อคลื่นเสียง
ลักษณะความถี่ของความไวที่แตกต่างกันต่อความถี่สูงและต่ำและลักษณะความเข้มของลักษณะความถี่ที่เปลี่ยนแปลงที่ความดังต่างกัน ดังนั้นเครื่องวัดระดับเสียงจึงเป็นเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์เชิงอัตนัย
หลักการทำงานของเครื่องวัดระดับเสียงคือ
ไมโครโฟนจะแปลงเสียงเป็นสัญญาณไฟฟ้า จากนั้นพรีแอมพลิฟายเออร์จะแปลงอิมพีแดนซ์ให้ตรงกับไมโครโฟนกับตัวลดเสียง แอมพลิฟายเออร์จะเพิ่มสัญญาณเอาต์พุตไปยังเครือข่ายการถ่วงน้ำหนักเพื่อดำเนินการถ่วงน้ำหนักความถี่กับสัญญาณ (หรือตัวกรองภายนอก)
จากนั้นสัญญาณจะถูกขยายเป็นแอมพลิจูดโดยตัวลดทอนและแอมพลิฟายเออร์ จากนั้นส่งไปยังเครื่องตรวจจับ RMS (หรือเครื่องบันทึกระดับการกดภายนอก) และค่าของระดับเสียงจะแสดงบนตัวบ่งชี้
1) ไมโครโฟนเป็นอุปกรณ์ที่แปลงสัญญาณแรงดันเสียงเป็นสัญญาณแรงดันไฟฟ้า เรียกอีกอย่างว่าไมโครโฟน เป็นเซ็นเซอร์ของเครื่องวัดระดับเสียง ไมโครโฟนทั่วไป ได้แก่ คริสตัล อิเล็กเตรต ไดนามิก และคอนเดนเซอร์
ไมโครโฟนไดนามิกประกอบด้วยไดอะแฟรม ขดลวดเคลื่อนที่ แม่เหล็กถาวร และหม้อแปลงไฟฟ้า
ไดอะแฟรมเริ่มสั่นหลังจากได้รับแรงกดดันจากคลื่นเสียง และขับเคลื่อนขดลวดเคลื่อนที่ที่ติดตั้งไว้ด้วยกันให้สั่นสะเทือนในสนามแม่เหล็กเพื่อสร้างกระแสเหนี่ยวนำ
กระแสจะแปรผันตามขนาดของแรงดันอะคูสติกบนไดอะแฟรมที่สั่น ยิ่งแรงดันเสียงมาก กระแสยิ่งสร้างมาก และยิ่งแรงดันเสียงต่ำ กระแสยิ่งสร้างได้น้อย
ไมโครโฟนคอนเดนเซอร์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยไดอะแฟรมโลหะและอิเล็กโทรดโลหะที่อยู่ใกล้กัน โดยพื้นฐานแล้วเป็นตัวเก็บประจุแบบแบน
ไดอะแฟรมโลหะและอิเล็กโทรดโลหะประกอบด้วยแผ่นสองแผ่นของตัวเก็บประจุแบบแบน เมื่อไดอะแฟรมอยู่ภายใต้แรงดันเสียง ไดอะแฟรมจะเปลี่ยนรูป ทำให้ระยะห่างระหว่างแผ่นทั้งสองเปลี่ยนไป
นอกจากค่าความจุแล้ว แรงดันไฟฟ้าในวงจรการวัดตำแหน่งยังเปลี่ยนแปลงอีกด้วย ทำให้ตระหนักถึงผลกระทบของการแปลงสัญญาณแรงดันเสียงเป็นสัญญาณแรงดัน
ไมโครโฟนคอนเดนเซอร์เป็นไมโครโฟนที่เหมาะสำหรับการวัดเสียง มีข้อได้เปรียบของช่วงไดนามิกขนาดใหญ่ การตอบสนองความถี่คงที่ ความไวสูง และความเสถียรที่ดีในสภาพแวดล้อมการวัดทั่วไป ดังนั้นจึงใช้กันอย่างแพร่หลาย
เนื่องจากอิมพีแดนซ์เอาต์พุตของไมโครโฟนคอนเดนเซอร์สูง พรีแอมพลิฟายเออร์จึงจำเป็นต้องแปลงอิมพีแดนซ์ ซึ่งติดตั้งอยู่ภายในเครื่องวัดระดับเสียงใกล้กับส่วนที่ติดตั้งไมโครโฟนคอนเดนเซอร์
2) เครื่องขยายเสียง
โดยทั่วไป แอมพลิฟายเออร์แบบสองขั้นตอนจะถูกใช้ ได้แก่ แอมพลิฟายเออร์อินพุตและแอมพลิฟายเออร์เอาต์พุต และหน้าที่ของมันคือขยายสัญญาณไฟฟ้าที่อ่อนแอ
ตัวลดทอนอินพุตและตัวลดทอนเอาต์พุตใช้เพื่อเปลี่ยนการลดทอนของสัญญาณอินพุตและการลดทอนของสัญญาณเอาต์พุต เพื่อให้ตัวชี้ของหัวมิเตอร์อยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสม
ช่วงการปรับของตัวลดเสียงที่ใช้โดยเครื่องขยายสัญญาณอินพุตคือช่วงต่ำสุดของการวัด และช่วงการปรับของตัวลดเสียงที่ใช้โดยเครื่องขยายสัญญาณเอาต์พุตนั้นเหมาะสมมากสำหรับการวัด
เครื่องวัดระดับเสียงจำนวนมากมีขีดจำกัด 70dB ทั้งด้านปลายด้านเสียงและด้านเสียงต่ำ
3) เครือข่ายถ่วงน้ำหนัก
เพื่อจำลองความไวที่แตกต่างกันของหูมนุษย์ที่ความถี่ต่างๆ มีเครือข่ายในเครื่องวัดระดับเสียงที่สามารถจำลองลักษณะการได้ยินของหูมนุษย์และแก้ไขสัญญาณไฟฟ้าให้เป็นค่าโดยประมาณของการได้ยิน เครือข่ายนี้เรียกว่าเครือข่ายถ่วงน้ำหนัก
ระดับความดันเสียงที่วัดโดยเครือข่ายถ่วงน้ำหนักไม่ใช่ระดับความดันเสียงของปริมาณทางกายภาพตามวัตถุประสงค์อีกต่อไป (เรียกว่าระดับความดันเสียงเชิงเส้น) แต่เป็นระดับความดันเสียงหลังจากการแก้ไขการได้ยิน ซึ่งเรียกว่าระดับเสียงถ่วงน้ำหนักหรือระดับเสียงรบกวน .
