Khái niệm cơ bản về máy đo mức âm thanh
Chuyển động không đều vốn có và lực đẩy lẫn nhau của các phân tử không khí tạo ra một lực tĩnh, gọi là áp suất khí quyển. Âm thanh là sự rung động của các phân tử không khí và các phân tử không khí rung động tạo ra áp suất bổ sung lên mặt cắt ngang mà chúng đi qua, gọi là áp suất âm thanh. Áp suất âm thanh nhỏ hơn nhiều so với áp suất khí quyển. Nói chung, mức áp suất âm thanh được sử dụng để mô tả kích thước của âm thanh. Nghĩa là, áp suất âm thanh rất nhỏ p{1}} x 10-5 Pa được sử dụng làm áp suất âm thanh tham chiếu. Giá trị thu được bằng cách nhân tỷ lệ giữa áp suất âm thanh đo được p với áp suất âm thanh tham chiếu p0 với 20 được gọi là mức áp suất âm thanh và đơn vị là decibel (db). Decibel (dB) được đặt theo tên của nhà phát minh điện thoại người Mỹ Bell, vì đơn vị decibel quá lớn nên nó được dùng để biểu thị 1/10 decibel. Việc tính toán decibel không phải là tỷ lệ tuyến tính mà là tỷ lệ logarit. Khi sử dụng decibel để mô tả âm thanh, cần phải đưa ra tần số cùng lúc.
Nguyên lý và cấu tạo của máy đo mức âm
Máy đo mức âm thanh là một công cụ cơ bản trong đo tiếng ồn, thường bao gồm micrô, bộ tiền khuếch đại, bộ suy giảm, bộ khuếch đại, mạng trọng số tần số và đầu chỉ báo giá trị hiệu dụng.
Nguyên lý hoạt động của máy đo mức âm thanh là âm thanh được micrô chuyển đổi thành tín hiệu điện, sau đó trở kháng được biến đổi bằng bộ tiền khuếch đại để khớp micrô với bộ suy giảm. Bộ khuếch đại thêm tín hiệu đầu ra vào mạng trọng số, thực hiện trọng số tần số trên tín hiệu (hoặc bộ lọc bên ngoài), sau đó khuếch đại tín hiệu đến một biên độ nhất định thông qua bộ suy giảm và bộ khuếch đại, rồi gửi nó đến bộ dò giá trị hiệu dụng (hoặc bộ khuếch đại). máy ghi mức bên ngoài). Giá trị độ ồn được hiển thị trên đầu chỉ báo.
Micro là thiết bị chuyển đổi tín hiệu áp suất âm thanh thành tín hiệu điện áp hay còn gọi là micro. Nó là cảm biến của máy đo mức âm thanh. Có một số loại micrô phổ biến, bao gồm loại tinh thể, loại điện, loại cuộn dây chuyển động và loại điện dung.
1.1 Micrô cuộn dây động bao gồm màng rung, cuộn dây di động, nam châm và máy biến áp. Sau khi chịu áp suất âm, màng rung bắt đầu rung và điều khiển cuộn dây di động được lắp đặt cùng với nó dao động trong từ trường để tạo ra dòng điện cảm ứng. Dòng điện thay đổi tùy theo độ lớn của áp suất âm tác dụng lên màng rung. Áp suất âm thanh càng cao thì dòng điện tạo ra càng lớn và áp suất âm thanh càng thấp thì dòng điện tạo ra càng nhỏ.
1.2 Micro điện dung có cấu tạo chủ yếu bao gồm một màng kim loại và một điện cực kim loại nằm rất gần nó, thực chất là một tụ điện phẳng. Màng kim loại và điện cực kim loại tạo thành hai bản của một tụ điện phẳng. Khi màng chịu tác dụng của áp suất âm thanh, nó sẽ biến dạng, gây ra sự thay đổi khoảng cách giữa hai bản và do đó làm thay đổi điện dung. Điện áp trong mạch đo vị trí cũng thay đổi, đạt được chức năng chuyển đổi tín hiệu áp suất âm thanh thành tín hiệu điện áp. Micro điện dung là micro lý tưởng trong các phép đo âm thanh, với các ưu điểm như dải động lớn, đáp ứng tần số phẳng, độ nhạy cao và độ ổn định tốt trong môi trường đo lường chung nên được sử dụng rộng rãi. Do trở kháng đầu ra cao của micrô tụ nên cần phải chuyển đổi trở kháng thông qua bộ tiền khuếch đại, được lắp đặt bên trong máy đo mức âm thanh gần vị trí lắp đặt micrô tụ.
