Kuidas helitaseme mõõtur töötab?
Müramõõtur on põhiline müramõõtmisvahend. See on elektrooniline instrument, kuid see erineb objektiivsetest elektroonilistest instrumentidest, nagu voltmeetrid.
Akustilise signaali elektriliseks signaaliks teisendamisel võib see simuleerida inimkõrva helilainele reageerimise kiiruse ajalisi omadusi;
Sageduskarakteristik, millel on erinev tundlikkus kõrgete ja madalate sageduste suhtes ning intensiivsuse karakteristik, mis muudab sageduskarakteristikut erineva helitugevusega. Seetõttu on helitaseme mõõtur subjektiivne elektrooniline instrument.
Müramõõturi tööpõhimõte on järgmine:
Mikrofon muudab heli elektriliseks signaaliks ja seejärel muudab impedantsi eelvõimendi, et see sobiks mikrofoni summutiga. Võimendi lisab väljundsignaali kaalumisvõrku ja teostab signaali sageduse kaalumise (või välise filtri);
Seejärel võimendatakse signaal läbi atenuaatori ja võimendi teatud amplituudini, suunatakse efektiivväärtuse detektorisse (või välisesse pressitaseme salvestisse) ning indikaatormõõdikule antakse mürataseme väärtus.
1) Mikrofon on seade, mis muudab helirõhusignaali pingesignaaliks, tuntud ka kui mikrofon, mis on helitaseme mõõturi andur. Levinud mikrofonid on kristall-, elektreet-, liikuv mähis ja kondensaator.
Liikuva mähisega mikrofon koosneb vibreerivast membraanist, liikuvast mähist, püsimagnetist ja trafost.
Vibreeriv diafragma hakkab vibreerima pärast seda, kui sellele on allutatud helilaine rõhk, ja ajab sellega paigaldatud liikuvat mähist magnetväljas vibreerima, tekitades indutseeritud voolu.
Voolutugevus varieerub vastavalt vibreerivale membraanile avaldatava akustilise rõhu suurusele. Mida suurem on helirõhk, seda suurem on tekitatav vool ja mida väiksem on helirõhk, seda väiksem on tekitatav vool.
Kondensaatormikrofon koosneb peamiselt metallmembraanist ja lähestikku asetsevast metallelektroodidest, mis on sisuliselt lame plaatkondensaator.
Metalldiafragma ja metallelektrood moodustavad lamekondensaatori kaks plaati. Kui diafragma allutatakse helirõhule, membraan deformeerub ja kahe plaadi vaheline kaugus muutub;
Seetõttu muudetakse mahtuvust ja muutub ka pinge bitimõõtmisahelas, realiseerides helirõhu signaali pingesignaaliks teisendamise funktsiooni.
Kondensaatormikrofon on ideaalne mikrofon akustiliste mõõtmiste jaoks. Selle eelised on suur dünaamiline ulatus, tasane sagedusreaktsioon, kõrge tundlikkus ja hea stabiilsus üldises mõõtmiskeskkonnas, mistõttu seda kasutatakse laialdaselt.
Kuna kondensaatormikrofoni väljundtakistus on väga kõrge, on vaja läbi eelvõimendi läbi viia impedantsi teisendus. Eelvõimendi paigaldatakse helitaseme mõõturi sisse kondensaatormikrofoni paigalduskoha lähedale.
2) võimendi
Üldjuhul kasutatakse kaheastmelist võimendit ehk sisend- ja väljundvõimendit ning selle ülesanne on võimendada nõrku elektrilisi signaale.
Sisend- ja väljundsummutit kasutatakse sisendsignaali ja väljundsignaali sumbuvuse muutmiseks, nii et arvesti osuti saab suunata õigesse asendisse.
Sisendvõimendis kasutatava atenuaatori reguleerimisvahemik on madala otsa mõõtmiseks ja väljundvõimendis kasutatava atenuaatori reguleerimisvahemik on mõõdetud suurepäraseks.
Paljude müramõõturite kõrged ja madalamad otsad on piiratud 70 dB-ga.
3) Kaaluvõrk
Inimese kuulmise erineva tundlikkuse simuleerimiseks erinevatel sagedustel on helitaseme mõõtur varustatud võrguga, mis suudab simuleerida inimkõrva kuulmisomadusi ja korrigeerida elektrisignaali kuulmismeele ligikaudse väärtuseni. Seda võrku nimetatakse kaalumisvõrguks. .
Kaaluvõrgu kaudu mõõdetav helirõhutase ei ole enam objektiivse füüsikalise suuruse helirõhutase (nn lineaarne helirõhutase), vaid kuulmismeelega korrigeeritud helirõhutase, mida nimetatakse kaalutud helitasemeks või müratasemeks.
