Müramõõturi struktuur
Müramõõtur on kõige elementaarsem müramõõtmisvahend. See on elektrooniline instrument, kuid see erineb objektiivsetest elektroonilistest instrumentidest, nagu voltmeetrid. Akustilise signaali elektrisignaaliks teisendamisel võib see simuleerida inimkõrva helilainetele reageerimise kiiruse ajalisi omadusi; erinevate tundlikkuste sageduskarakteristikud kõrgetele ja madalatele sagedustele ning sageduskarakteristikute muutmise intensiivsuskarakteristikud erineva helitugevusega. Helitaseme mõõtur on subjektiivne elektrooniline instrument
Müramõõturi struktuur
See koosneb mikrofonist, võimendist, atenuaatorist, kaalumisvõrgust, detektorist, näidumõõturist ja toiteallikast.
1. Mikrofon
See on seade, mis muudab helirõhusignaali pingesignaaliks, tuntud ka kui mikrofon, ja on suurepärane andur. Levinud mikrofonid on kristall-, elektreet-, liikuv mähis ja kondensaator.
Liikuva mähise andur koosneb vibreerivast membraanist, liikuvast mähist, püsimagnetist ja trafost. Vibreeriv diafragma hakkab vibreerima pärast helilainerõhule allutamist 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 tekkiv vool; mida väiksem on helirõhk, seda väiksem on tekkiv vool.
Mahtuvuslikud andurid koosnevad peamiselt üksteise lähedal asuvatest metallmembraanidest ja metallelektroodidest, mis on sisuliselt lame plaatkondensaator. Metalldiafragma ja metallelektroodid moodustavad lamekondensaatori kaks plaati. Kui diafragma on allutatud helirõhule, deformeerub membraan, muutub kahe plaadi vaheline kaugus ja muutub ka mahtuvus, tekitades seeläbi vahelduvpinge, mille lainekuju jääb mikrofoni ja helirõhu taseme lineaarsesse vahemikku Moodustab suhte realiseerib helirõhusignaali 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 mahtuvusanduri väljundtakistus on väga kõrge, on vaja läbi eelvõimendi läbi viia impedantsi teisendus. Eelvõimendi paigaldatakse helitaseme mõõturi sisse selle osa lähedale, kuhu on paigaldatud mahtuvusandur.
2. Võimendi ja summuti
Paljud praegu populaarsed kodumaised ja imporditud võimendid kasutavad võimendusahelas kaheastmelisi võimendeid, nimelt sisend- ja väljundvõimendit ning nende ülesanne on võimendada nõrku elektrisignaale. Sisendsummuti ja väljundsummuti abil muudetakse sisendsignaali sumbumist ja väljundsignaali sumbumist nii, et mõõdiku pea osuti osutaks sobivasse asendisse ja iga käigu sumbumine oleks 1{{2 }} detsibelli. Sisendvõimendi kasutatava atenuaatori reguleerimisvahemik on mõõtmise alumine ots (näiteks 0–70 dB) ja väljundvõimendi kasutatava atenuaatori reguleerimisvahemik on mõõtmise kõrgeim ots (70–120). dB). Sisend- ja väljundsummutite valikukettad on sageli erinevat värvi ning praegu on tihti mustad ja läbipaistvad paaris. Kuna paljude müramõõturite kõrge ja madal piir on 70 detsibelliga, tuleb pöörlemisel vältida piiri ületamist, et seadet mitte kahjustada.
3. Kaalumisvõrk
Inimese kuulmise erineva tundlikkuse simuleerimiseks erinevatel sagedustel on sisseehitatud üks, mis suudab simuleerida inimkõrva kuulmisomadusi ja korrigeerida elektrisignaali võrku, mis sarnaneb kuulmisega. 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.
Üldiselt on kolme tüüpi kaalumisvõrke: A, B ja C. A-kaalutud helitaseme eesmärk on simuleerida inimkõrva sageduskarakteristikuid madala intensiivsusega mürale alla 55 detsibelli; B-kaalutud helitase on mõõduka intensiivsusega müra 55-85 detsibellide sageduskarakteristikute simuleerimiseks; C-kaalutud helitase on suure intensiivsusega mürakarakteristiku sageduskarakteristikute simuleerimiseks. Nende kolme erinevus seisneb müra madalsageduslike komponentide sumbumise astmes. A nõrgendab kõige rohkem, millele järgneb B ja C kõige vähem. A-kaalutud helitase on maailmas kõige laialdasemalt kasutatav müramõõtmine, kuna selle tunnuskõver on lähedane inimkõrva kuulmisomadustele ning B ja C võetakse kasutusele järk-järgult. Müramõõturitelt võetud mürataseme näidud peavad näitama mõõtmistingimusi.
4. Geofon ja indikaatorpea
Võimendatud signaali kuvamiseks läbi arvesti on vaja ka detektorit, mis muundab kiiresti muutuva pingesignaali aeglasemalt muutuva alalispinge signaaliks. Selle alalispinge suurus on võrdeline sisendsignaali suurusega. Vastavalt mõõtmisvajadusele saab detektori jagada tipudetektoriks, keskmiseks detektoriks ja mustaks RMS-detektoriks. Tippdetektor suudab anda teatud ajaintervalli maksimumväärtuse ja keskmine detektor saab mõõta oma absoluutset keskmist väärtust teatud ajavahemikus. Juurruutdetektoreid kasutatakse enamikus mõõtmistes, välja arvatud impulsiivsed helid, nagu näiteks tulistamine, mis nõuavad tippmõõtmist.
Ruutkeskmise väärtuse detektor suudab vahelduvvoolu signaali ruutkeskmise, keskmistamise ja ruutjuurega, et saada pinge ruutkeskmise väärtus, ja lõpuks saata ruutkeskmise pinge signaali indikaatoripeasse. Näidumõõturi pea on elektriarvesti, seni kuni selle skaala on kalibreeritud, saab mürataseme detsibelli väärtust lugeda otse arvesti peast. . "Kiire" käigu keskmine aeg on 0,27 s, mis on väga lähedane inimese kuulmisorgani füsioloogilisele keskmisele ajale; "aeglase" käigu keskmine aeg on 1,05 s. Püsiseisundi müra mõõtmisel või helitaseme muutmise protsessi salvestamisel on sobivam kasutada "kiiret" käiku; kui mõõdetava müra kõikumine on suhteliselt suur, on sobivam kasutada "aeglast" käiku.
