Noțiuni de bază ale sonometrului
Mișcarea neregulată inerentă și respingerea reciprocă a moleculelor de aer creează o forță statică, care se numește presiune atmosferică. Sunetul este vibrația moleculelor de aer, iar moleculele de aer care vibrează generează o presiune suplimentară pe secțiunea transversală prin care trec, care se numește presiune acustică. Presiunea sonoră este mult mai mică decât presiunea atmosferică. În general, nivelul presiunii sonore este folosit pentru a descrie dimensiunea sunetului. Adică, o presiune acustică foarte mică p0=2 x 10-5 Pa este utilizată ca presiune acustică de referință. Valoarea obținută prin înmulțirea raportului dintre presiunea sonoră măsurată p și presiunea acustică de referință p0 cu 20 se numește nivel de presiune acustică, iar unitatea este decibelii (db). Decibelul (dB) este numit după inventatorul american de telefonie Bell, deoarece unitatea de decibel este prea mare, este folosit pentru a reprezenta 1/10 dintr-un decibel. Calculul decibelilor nu este o proporție liniară, ci o proporție logaritmică. Când folosiți decibelii pentru a descrie sunetul, frecvența trebuie să fie dată în același timp.
Principiul și compoziția sonometrului
Un sonometru este un instrument fundamental în măsurarea zgomotului, constând de obicei dintr-un microfon, preamplificator, atenuator, amplificator, rețea de ponderare a frecvenței și cap indicator de valoare efectivă.
Principiul de funcționare al unui sonometru este că sunetul este convertit într-un semnal electric de către un microfon, iar apoi impedanța este transformată de un preamplificator pentru a potrivi microfonul cu un atenuator. Amplificatorul adaugă semnalul de ieșire la rețeaua de ponderare, efectuează ponderare în frecvență pe semnal (sau un filtru extern), apoi amplifică semnalul la o anumită amplitudine printr-un atenuator și un amplificator și îl trimite la detectorul de valoare efectivă (sau un înregistrator de nivel extern). Valoarea nivelului de zgomot este afișată pe capul indicatorului.
Un microfon este un dispozitiv care convertește semnalele de presiune sonoră în semnale de tensiune, cunoscut și sub numele de microfon. Este senzorul unui sonometru. Există mai multe tipuri comune de microfoane, inclusiv tip cristal, tip electret, tip bobină mobilă și tip capacitiv.
1.1 Un microfon cu bobină dinamică este format dintr-o diafragmă vibrantă, o bobină mobilă, un magnet și un transformator. După ce a fost supusă presiunii acustice, diafragma vibrantă începe să vibreze și antrenează bobina mobilă instalată cu ea să vibreze în câmpul magnetic pentru a genera curent indus. Curentul variază în funcție de mărimea presiunii acustice aplicată diafragmei vibrante. Cu cât presiunea sonoră este mai mare, cu atât este mai mare curentul generat și cu cât presiunea sonoră este mai mică, cu atât este mai mic curentul generat.
1.2 Microfonul capacitiv este compus în principal dintr-o diafragmă metalică și un electrod metalic situat foarte aproape de acesta, în esență un condensator plat. Filmul metalic și electrodul metalic formează cele două plăci ale unui condensator plat. Atunci când filmul este supus presiunii sonore, acesta se deformează, provocând o modificare a distanței dintre cele două plăci și modificând astfel capacitatea. Se modifică și tensiunea din circuitul de măsurare a poziției, realizând funcția de conversie a semnalelor de presiune sonoră în semnale de tensiune. Microfoanele capacitive sunt microfoane ideale în măsurători acustice, cu avantaje precum gamă dinamică mare, răspuns plat în frecvență, sensibilitate ridicată și stabilitate bună în medii generale de măsurare, făcându-le utilizate pe scară largă. Datorită impedanței mari de ieșire a microfonului cu condensator, transformarea impedanței este necesară printr-un preamplificator, care este instalat în interiorul sonometrului în apropierea locației în care este instalat microfonul cu condensator.
