Qual è il principio del fonometro?
Il fonometro è uno strumento di base per la misurazione del rumore. È uno strumento elettronico, ma è diverso dagli strumenti elettronici oggettivi come i voltmetri.
Quando si convertono i segnali acustici in segnali elettrici, è possibile simulare le caratteristiche temporali della velocità di risposta dell'orecchio umano alle onde sonore;
Esistono caratteristiche di frequenza con sensibilità diverse alle frequenze alte e basse e caratteristiche di intensità che modificano le caratteristiche di frequenza a diversi livelli di volume. Pertanto, un fonometro è uno strumento elettronico soggettivo.
Il principio di funzionamento del fonometro è:
Il microfono converte il suono in un segnale elettrico, quindi il preamplificatore modifica l'impedenza per adattarla al microfono e all'attenuatore. L'amplificatore aggiunge il segnale di uscita alla rete di ponderazione ed esegue la ponderazione in frequenza sul segnale (o su un filtro esterno);
Quindi il segnale viene amplificato ad una certa ampiezza attraverso l'attenuatore e l'amplificatore, quindi inviato al rilevatore del valore effettivo (o al registratore di livello esterno) e il valore del livello di rumore viene fornito sull'indicatore.
1) Un microfono è un dispositivo che converte i segnali di pressione sonora in segnali di tensione. È anche chiamato microfono. È il sensore di un fonometro. I microfoni comuni includono cristallo, elettrete, bobina mobile e condensatore.
Il microfono dinamico è composto da un diaframma vibrante, una bobina mobile, un magnete permanente e un trasformatore.
Il diaframma vibrante inizia a vibrare dopo essere stato sottoposto alla pressione delle onde sonore e fa vibrare la bobina mobile installata con esso nel campo magnetico per generare corrente indotta.
Questa corrente cambia in base alla quantità di pressione delle onde sonore a cui è sottoposta la membrana vibrante. Maggiore è la pressione sonora, maggiore è la corrente generata; minore è la pressione sonora, minore è la corrente generata.
Il microfono a condensatore è composto principalmente da un diaframma metallico ed elettrodi metallici ravvicinati. È essenzialmente un condensatore a piastre.
Il diaframma metallico e l'elettrodo metallico costituiscono le due armature del condensatore piatto. Quando il diaframma viene influenzato dalla pressione sonora, il diaframma si deforma, provocando una variazione della distanza tra le due piastre;
Di conseguenza, la capacità viene modificata e cambia anche la tensione nel circuito di misurazione del bit, realizzando la funzione di conversione del segnale di pressione sonora in un segnale di tensione.
Il microfono a condensatore è un microfono ideale nella misurazione acustica. Presenta i vantaggi di un'ampia gamma dinamica, risposta in frequenza piatta, elevata sensibilità e buona stabilità in ambienti di misurazione generali, quindi è ampiamente utilizzato.
Poiché l'impedenza di uscita del microfono a condensatore è molto elevata, la conversione dell'impedenza deve essere eseguita tramite un preamplificatore. Il preamplificatore viene installato all'interno del fonometro in prossimità del punto in cui è installato il microfono a condensatore.
2) Amplificatore
Generalmente vengono utilizzati amplificatori a due stadi, ovvero amplificatore di ingresso e amplificatore di uscita, la cui funzione è quella di amplificare i segnali elettrici deboli.
L'attenuatore di ingresso e l'attenuatore di uscita vengono utilizzati per modificare l'attenuazione del segnale di ingresso e l'attenuazione del segnale di uscita in modo che il puntatore del misuratore punti nella posizione appropriata.
L'intervallo di regolazione dell'attenuatore utilizzato nell'amplificatore di ingresso è il limite inferiore della misurazione, mentre l'intervallo di regolazione dell'attenuatore utilizzato nell'amplificatore di uscita è il limite superiore della misurazione.
Molti fonometri hanno un taglio di 70 dB per i limiti alti e bassi.
3) Rete ponderata
Per simulare le diverse sensibilità dell'udito umano alle diverse frequenze, il fonometro è dotato di una rete in grado di simulare le caratteristiche uditive dell'orecchio umano e modificare il segnale elettrico ad un valore approssimativo del senso dell'udito. Questa rete è chiamata rete di ponderazione.
Il livello di pressione sonora misurato attraverso la rete di ponderazioni non è più il livello di pressione sonora di una grandezza fisica oggettiva (detto livello di pressione sonora lineare), ma il livello di pressione sonora modificato dal senso dell'udito, chiamato livello sonoro ponderato o livello di rumore.
