Penggunaan meter aras bunyi dalam industri automotif
Struktur dan prinsip kerja meter aras bunyi
Meter aras bunyi ialah alat yang boleh mengukur tahap bunyi bising industri, bunyi domestik, bunyi lalu lintas, dan lain-lain mengikut ciri pendengaran telinga manusia. Tahap hingar merujuk kepada tahap tekanan bunyi (dB) atau tahap kenyaringan (fon) yang diukur dengan meter tahap bunyi dan dibetulkan untuk pendengaran. Mengikut ketepatan meter aras bunyi berukuran 100{{10}}nada tulen Hz dalam keadaan standard, pada tahun 1960-an, meter aras bunyi dibahagikan kepada dua kategori di dunia, satu dipanggil meter aras bunyi ketepatan, dan satu lagi dipanggil meter aras bunyi biasa. Negara kita juga mengamalkan kaedah ini. Sejak tahun 1970-an, beberapa negara telah memperkenalkan kaedah empat kategori, yang dibahagikan kepada Jenis 0, Jenis 1, Jenis 2 dan Jenis 3. Ketepatannya ialah ±0.4dB, ±0.7dB, ±1.0dB, dan ±1.5dB, masing-masing. Mengikut sumber kuasa yang berbeza yang digunakan oleh meter aras bunyi, ia juga boleh dibahagikan kepada meter aras bunyi jenis AC dan DC dengan bateri kering, dan yang terakhir juga boleh mudah alih. Mudah alih mempunyai kelebihan saiz kecil, ringan dan mudah digunakan di tapak.
Secara amnya, ia terdiri daripada mikrofon, penguat, pengecil, rangkaian pemberat, pengesan, meter penunjuk dan bekalan kuasa.
(1) Mikrofon
Ia ialah peranti yang menukar isyarat tekanan bunyi kepada isyarat voltan, juga dikenali sebagai mikrofon, dan merupakan penderia yang sangat baik. Mikrofon biasa ialah kristal, electret, gegelung bergerak, dan pemeluwap.
Sensor gegelung bergerak terdiri daripada diafragma bergetar, gegelung bergerak, magnet dan pengubah. Diafragma yang bergetar mula bergetar selepas dikenakan tekanan gelombang bunyi, dan memacu gegelung alih yang dipasang dengannya untuk bergetar dalam medan magnet untuk menghasilkan arus teraruh. Arus berubah mengikut magnitud tekanan akustik pada diafragma yang bergetar. Semakin besar tekanan bunyi, semakin besar arus yang dihasilkan; semakin kecil tekanan bunyi, semakin kecil arus yang dihasilkan.
Penderia kapasitif terutamanya terdiri daripada diafragma logam dan elektrod logam yang berdekatan, yang pada asasnya merupakan kapasitor plat rata. Diafragma logam dan elektrod logam membentuk dua plat kapasitor rata. Apabila diafragma tertakluk kepada tekanan bunyi, diafragma berubah bentuk, jarak antara dua plat berubah, dan kapasitansi juga berubah, dengan itu menghasilkan voltan berselang-seli yang bentuk gelombangnya berada dalam julat linear mikrofon dan tahap tekanan bunyi Membentuk nisbah menyedari fungsi menukar isyarat tekanan bunyi kepada isyarat voltan.
Mikrofon kondensor ialah mikrofon yang ideal dalam pengukuran akustik. Ia mempunyai kelebihan julat dinamik yang besar, tindak balas frekuensi rata, sensitiviti tinggi dan kestabilan yang baik dalam persekitaran pengukuran umum, jadi ia digunakan secara meluas. Memandangkan impedans keluaran sensor kapasitif adalah sangat tinggi, adalah perlu untuk melakukan transformasi impedans melalui preamplifier. Preamplifier dipasang di dalam meter aras bunyi berhampiran dengan bahagian di mana sensor kapasitif dipasang.
(2) Penguat dan pengecil
Pada masa ini, banyak penguat domestik dan import yang popular menggunakan penguat dua peringkat dalam litar penguatan, iaitu penguat input dan penguat keluaran, yang fungsinya adalah untuk menguatkan isyarat elektrik yang lemah. Atenuator input dan atenuator output digunakan untuk menukar pengecilan isyarat input dan pengecilan isyarat output, supaya penunjuk kepala tolok menghala ke kedudukan yang sesuai, dan pengecilan setiap gear ialah 1{{2 }} desibel. Julat pelarasan atenuator yang digunakan oleh penguat input ialah bahagian bawah ukuran (seperti 0~70 dB), dan julat pelarasan atenuator yang digunakan oleh penguat output ialah ukuran (70~120 dB). Dail atenuator input dan output selalunya dibuat dalam warna yang berbeza, dan pada masa ini hitam dan lutsinar sering dipasangkan. Memandangkan tinggi dan rendah banyak meter aras bunyi dihadkan sebanyak 70 desibel, adalah perlu untuk mengelakkan had daripada melebihi apabila berputar, supaya tidak merosakkan peranti.
(3) Rangkaian pemberat
Untuk mensimulasikan sensitiviti berbeza pendengaran manusia pada frekuensi yang berbeza, terdapat satu terbina dalam yang boleh mensimulasikan ciri pendengaran telinga manusia dan membetulkan isyarat elektrik kepada rangkaian yang serupa dengan pendengaran. Rangkaian ini dipanggil rangkaian pemberat. Tahap tekanan bunyi yang diukur melalui rangkaian pemberat bukan lagi paras tekanan bunyi bagi kuantiti fizikal objektif (dipanggil paras tekanan bunyi linear), tetapi paras tekanan bunyi yang diperbetulkan oleh deria pendengaran, dipanggil paras bunyi berwajaran atau paras hingar.
Secara amnya terdapat tiga jenis rangkaian pemberat: A, B dan C. Tahap bunyi berwajaran A adalah untuk mensimulasikan ciri frekuensi telinga manusia kepada hingar berintensiti rendah di bawah 55 desibel; aras bunyi berwajaran B adalah untuk mensimulasikan ciri frekuensi bunyi intensiti sederhana antara 55 dan 85 desibel; aras bunyi berwajaran C adalah untuk mensimulasikan ciri frekuensi ciri hingar intensiti tinggi. Perbezaan antara ketiga-tiga adalah tahap pengecilan komponen frekuensi rendah bunyi. A melemahkan paling banyak, diikuti oleh B, dan C paling sedikit. Aras bunyi berwajaran A ialah ukuran hingar yang paling banyak digunakan di dunia kerana lengkung cirinya hampir dengan ciri pendengaran telinga manusia. B dan C telah digunakan secara beransur-ansur.
Bacaan aras bunyi yang diambil dari meter aras bunyi mesti menunjukkan keadaan pengukuran.
(4) Geofon dan kepala penunjuk
Untuk memaparkan isyarat yang dikuatkan melalui kepala meter, pengesan juga diperlukan untuk menukar isyarat voltan yang cepat berubah menjadi isyarat voltan DC yang berubah lebih perlahan. Magnitud voltan DC ini adalah berkadar dengan magnitud isyarat input. Mengikut keperluan pengukuran, pengesan boleh dibahagikan kepada pengesan puncak, pengesan purata dan pengesan RMS hitam. Pengesan puncak boleh memberikan nilai maksimum dalam selang masa tertentu, dan pengesan purata boleh mengukur nilai purata maksimum dalam selang masa tertentu. Pengesan kuasa dua akar digunakan dalam kebanyakan ukuran, kecuali bunyi impulsif seperti tembakan, yang memerlukan pengukuran puncak.
