Cấu tạo của máy đo mức âm thanh là gì
Nó bao gồm một micrô, bộ khuếch đại, bộ suy giảm, mạng trọng lượng, máy dò, đầu chỉ báo và nguồn điện.
1. Micrô
Nó là thiết bị chuyển đổi tín hiệu áp suất âm thanh thành tín hiệu điện áp hay còn gọi là micro và là cảm biến. Các loại micrô phổ biến bao gồm loại tinh thể, loại điện, loại cuộn dây động và loại điện dung.
Cảm biến cuộn dây động bao gồm một màng rung, một cuộn dây di động, một nam châm vĩnh cửu và một máy biến áp. Sau khi chịu áp suất âm thanh, màng rung bắt đầu rung và điều khiển cuộn dây di động được lắp đặt cùng với nó dao động trong từ trường, tạo ra dòng điện cảm ứng. Dòng điện thay đổi tùy theo lượng áp suất âm tác dụng lên màng rung. Áp suất âm thanh càng cao thì dòng điện tạo ra càng lớn; Áp suất âm thanh càng thấp thì dòng điện tạo ra càng nhỏ.
Cảm biến điện dung chủ yếu bao gồm một màng ngăn kim loại và một điện cực kim loại ở rất gần nó, về cơ bản là một tụ điện phẳng. Màng kim loại và điện cực kim loại tạo thành hai bản của tụ điện phẳng. Khi màng ngăn chịu tác dụng của áp suất âm thanh, nó sẽ bị biến dạng, gây ra sự thay đổi khoảng cách giữa hai bản tụ và điện dung, dẫn đến xuất hiện điện áp xoay chiều. Dạng sóng của nó tỷ lệ thuận với mức áp suất âm thanh trong phạm vi tuyến tính của micrô, đạt được chức năng chuyển đổi tín hiệu áp suất âm thanh thành tín hiệu áp suất điện.
Micro điện dung là micro lý tưởng trong 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 của cảm biến điện dung cao nên việc chuyển đổi trở kháng cần phải được thực hiện thông qua bộ tiền khuếch đại, được lắp đặt bên trong máy đo mức âm thanh gần vị trí lắp đặt cảm biến điện dung.
2. Bộ khuếch đại và bộ suy giảm
Nhiều bộ khuếch đại phổ biến trong nước và nhập khẩu hiện nay sử dụng bộ khuếch đại hai tầng trong mạch khuếch đại, cụ thể là bộ khuếch đại đầu vào và bộ khuếch đại đầu ra, để khuếch đại tín hiệu điện yếu. Bộ suy giảm đầu vào và bộ suy giảm đầu ra được sử dụng để thay đổi độ suy giảm của tín hiệu đầu vào và độ suy giảm của tín hiệu đầu ra, sao cho con trỏ của đồng hồ đo ở vị trí thích hợp và độ suy giảm của mỗi bánh răng là 10 decibel. Phạm vi điều chỉnh của bộ suy giảm được sử dụng trong bộ khuếch đại đầu vào nằm ở mức thấp nhất của phép đo (chẳng hạn như 0-70 decibel), trong khi phạm vi điều chỉnh của bộ suy giảm được sử dụng trong bộ khuếch đại đầu ra nằm ở mức cao nhất của phép đo ({{3} } decibel). Mặt số của bộ suy giảm đầu vào và đầu ra thường được làm bằng nhiều màu sắc khác nhau và hiện tại chúng chủ yếu được ghép với màu đen và trong suốt. Do nhiều máy đo mức âm thanh có giới hạn cao và thấp là 70 decibel nên cần tránh vượt quá giới hạn trong quá trình quay để tránh làm hỏng thiết bị.
3. Mạng trọng số
Để mô phỏng độ nhạy cảm nhận thính giác của con người ở các tần số khác nhau, có một mạng bên trong có thể mô phỏng các đặc điểm thính giác của tai người. Tín hiệu điện được hiệu chỉnh thành mạng tương tự như nhận thức thính giác, được gọi là mạng có trọng số. Mức áp suất âm thanh được đo thông qua mạng có trọng số không còn là đại lượng vật lý khách quan (được gọi là mức áp suất âm thanh tuyến tính), mà là mức áp suất âm thanh được điều chỉnh bằng nhận thức thính giác, được gọi là mức âm thanh có trọng số hoặc mức tiếng ồn.
Nhìn chung có ba loại mạng có trọng số: A, B và C. Mức âm thanh trọng số A là đặc tính tần số mô phỏng phản ứng của tai người đối với tiếng ồn cường độ thấp dưới 55 decibel; Mức âm thanh trọng số B mô phỏng đặc tính tần số của tiếng ồn cường độ vừa phải trong khoảng từ 55 đến 85 decibel; Mức âm thanh trọng số C là đặc tính mô phỏng tiếng ồn cường độ cao. Sự khác biệt giữa ba loại này là mức độ suy giảm của các thành phần nhiễu tần số thấp, trong đó A có độ suy giảm cao nhất, B chiếm vị trí thứ hai và C có độ suy giảm ít nhất. Mức âm theo trọng số A hiện là loại đo tiếng ồn được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới do có đường cong đặc trưng gần với đặc điểm thính giác của tai người, trong khi mức âm B và C dần dần không được sử dụng. Số đọc mức tiếng ồn thu được từ máy đo mức âm thanh phải chỉ ra các điều kiện đo.
4. Cảm biến và đầu chỉ thị
Để tín hiệu khuếch đại được hiển thị qua đầu đồng hồ, cũng cần có máy dò để chuyển đổi tín hiệu điện áp thay đổi nhanh thành tín hiệu điện áp DC thay đổi chậm hơn. Độ lớn của điện áp DC này tỷ lệ thuận với kích thước của tín hiệu đầu vào. Theo nhu cầu đo lường, có hai loại máy dò: máy dò đỉnh và máy dò trung bình, và máy dò bình phương căn bậc hai màu đen. Bộ phát hiện đỉnh có thể cung cấp giá trị tối đa trong một khoảng thời gian nhất định, trong khi bộ phát hiện trung bình có thể đo giá trị trung bình tuyệt đối của nó tại một khoảng thời gian nhất định. Ngoại trừ các xung âm thanh giống như tiếng súng yêu cầu đo đỉnh của chúng, máy dò bình phương căn bậc hai được sử dụng trong hầu hết các phép đo.
