Apakah prinsip meter aras bunyi?
Meter aras bunyi ialah alat pengukur bunyi bising asas. Ia adalah alat elektronik, tetapi ia berbeza daripada instrumen elektronik objektif seperti voltmeter.
Apabila menukar isyarat akustik kepada isyarat elektrik, ciri masa kelajuan tindak balas telinga manusia kepada gelombang bunyi boleh disimulasikan;
Terdapat ciri frekuensi dengan kepekaan berbeza kepada frekuensi tinggi dan rendah serta ciri keamatan yang mengubah ciri frekuensi pada kenyaringan yang berbeza. Oleh itu, meter aras bunyi adalah alat elektronik subjektif.
Prinsip kerja meter aras bunyi ialah:
Mikrofon menukar bunyi menjadi isyarat elektrik, dan kemudian prapenguat menukar impedans untuk dipadankan dengan mikrofon dan pengecil. Penguat menambah isyarat keluaran ke rangkaian pemberat dan melakukan pemberat frekuensi pada isyarat (atau penapis luaran);
Kemudian isyarat dikuatkan kepada amplitud tertentu melalui pengecil dan penguat, dan kemudian dihantar ke pengesan nilai berkesan (atau perakam tahap luaran), dan nilai tahap hingar diberikan pada meter penunjuk.
1) Mikrofon ialah peranti yang menukar isyarat tekanan bunyi kepada isyarat voltan. Ia juga dipanggil mikrofon. Ia adalah penderia meter aras bunyi. Mikrofon biasa termasuk kristal, electret, gegelung bergerak dan pemeluwap.
Mikrofon dinamik terdiri daripada diafragma bergetar, gegelung alih, magnet kekal 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 menjana arus teraruh.
Arus ini berubah mengikut jumlah tekanan gelombang bunyi yang dikenakan diafragma bergetar. Semakin besar tekanan bunyi, semakin besar arus yang dihasilkan; semakin rendah tekanan bunyi, semakin kecil arus yang dihasilkan.
Mikrofon pemeluwap terutamanya terdiri daripada diafragma logam dan elektrod logam jarak rapat. Ia pada asasnya adalah kapasitor plat.
Diafragma logam dan elektrod logam membentuk dua plat kapasitor rata. Apabila diafragma dipengaruhi oleh tekanan bunyi, diafragma berubah bentuk, menyebabkan jarak antara dua plat berubah;
Akibatnya, kapasitansi diubah, dan voltan dalam litar pengukuran bit juga berubah, menyedari fungsi menukar isyarat tekanan bunyi menjadi 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 mikrofon pemeluwap adalah sangat tinggi, penukaran impedans perlu dilakukan melalui prapenguat. Preamplifier dipasang di dalam meter aras bunyi berhampiran dengan tempat mikrofon pemeluwap dipasang.
2) Penguat
Umumnya penguat dua peringkat digunakan 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 meter menghala pada kedudukan yang sesuai.
Julat pelarasan atenuator yang digunakan dalam penguat input ialah penghujung rendah pengukuran, dan julat pelarasan atenuator yang digunakan dalam penguat keluaran ialah penghujung tinggi pengukuran.
Banyak meter aras bunyi mempunyai potongan 70dB untuk hujung tinggi dan rendah.
3) Rangkaian berwajaran
Untuk mensimulasikan sensitiviti berbeza pendengaran manusia pada frekuensi yang berbeza, meter aras bunyi dilengkapi dengan rangkaian yang boleh mensimulasikan ciri pendengaran telinga manusia dan mengubah suai isyarat elektrik kepada nilai anggaran deria 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 diubah suai oleh deria pendengaran, dipanggil paras bunyi berwajaran atau paras hingar.
