Quali sono le strutture dei fonometri
È costituito da un microfono, un amplificatore, un attenuatore, una rete di pesatura, un rilevatore, un indicatore e un alimentatore.
1. Microfono
È un dispositivo che converte i segnali di pressione sonora in segnali di tensione, noto anche come microfono, ed è un sensore. I tipi comuni di microfoni includono il tipo a cristallo, il tipo a elettrete, il tipo a bobina dinamica e il tipo capacitivo.
Il sensore a bobina dinamica è costituito da un diaframma vibrante, una bobina mobile, un magnete permanente e un trasformatore. Dopo essere stato sottoposto a pressione sonora, il diaframma vibrante inizia a vibrare e fa vibrare nel campo magnetico la bobina mobile con esso installata, generando corrente indotta. La corrente varia in base alla quantità di pressione acustica applicata al diaframma vibrante. Maggiore è la pressione sonora, maggiore è la corrente generata; Minore è la pressione sonora, minore è la corrente generata.
Un sensore capacitivo è costituito principalmente da un diaframma metallico e da un elettrodo metallico molto vicino ad esso, essenzialmente un condensatore piatto. La membrana metallica e l'elettrodo metallico formano le due armature del condensatore piatto. Quando il diaframma è sottoposto a pressione sonora, subisce una deformazione, provocando una variazione della distanza tra le due piastre e la capacità, con conseguente tensione alternata. La sua forma d'onda è proporzionale al livello di pressione sonora all'interno dell'intervallo lineare del microfono, ottenendo la funzione di convertire il segnale di pressione sonora in un segnale di pressione elettrica.
I microfoni capacitivi sono microfoni ideali nella misurazione acustica, con vantaggi come ampia gamma dinamica, risposta in frequenza piatta, alta sensibilità e buona stabilità in ambienti di misurazione generali, che li rendono ampiamente utilizzati. A causa dell'elevata impedenza di uscita dei sensori capacitivi, la trasformazione dell'impedenza deve essere effettuata tramite un preamplificatore, installato all'interno del fonometro vicino alla posizione in cui è installato il sensore capacitivo.
2. Amplificatori e attenuatori
Molti popolari amplificatori nazionali e importati utilizzano attualmente amplificatori a due stadi nei circuiti di amplificazione, vale a dire amplificatori di ingresso e amplificatori di uscita, che amplificano 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 la lancetta del misuratore sia nella posizione appropriata e l'attenuazione di ciascuna marcia sia di 10 decibel. L'intervallo di regolazione dell'attenuatore utilizzato nell'amplificatore di ingresso è al limite inferiore della misurazione (come 0-70 decibel), mentre l'intervallo di regolazione dell'attenuatore utilizzato nell'amplificatore di uscita è all'estremità superiore della misurazione ({{3} } decibel). I quadranti degli attenuatori di ingresso e di uscita sono spesso realizzati in colori diversi, e attualmente sono per lo più abbinati al nero e al trasparente. Dato che molti fonometri hanno un limite alto e basso di 70 decibel, è necessario evitare di superare il limite durante la rotazione per evitare di danneggiare il dispositivo.
3. Rete di ponderazione
Per simulare la sensibilità della percezione uditiva umana a diverse frequenze, all'interno è presente una rete in grado di simulare le caratteristiche uditive dell'orecchio umano. Il segnale elettrico viene corretto in una rete simile alla percezione uditiva, chiamata rete ponderata. Il livello di pressione sonora misurato attraverso una rete ponderata non è più una grandezza fisica oggettiva (chiamato livello di pressione sonora lineare), ma un livello di pressione sonora corretto dalla percezione uditiva, chiamato livello sonoro ponderato o livello di rumore.
Esistono generalmente tre tipi di reti ponderate: A, B e C. Il livello sonoro ponderato A è una caratteristica di frequenza che simula la risposta dell'orecchio umano al rumore a bassa intensità inferiore a 55 decibel; Il livello sonoro ponderato B simula le caratteristiche di frequenza del rumore di moderata intensità compresa tra 55 e 85 decibel; Il livello sonoro ponderato C è una caratteristica della simulazione del rumore ad alta intensità. La differenza tra i tre è il grado di attenuazione delle componenti a bassa frequenza del rumore, con A che ha la massima attenuazione, B al secondo posto e C quella minore. Il livello sonoro ponderato A è attualmente il tipo di misurazione del rumore più utilizzato al mondo grazie alla sua curva caratteristica vicina alle caratteristiche uditive dell'orecchio umano, mentre B e C vengono gradualmente meno utilizzati. La lettura del livello di rumore ottenuta dal fonometro deve indicare le condizioni di misurazione.
4. Sensori e indicatori
Affinché il segnale amplificato possa essere visualizzato attraverso la testa del misuratore, è necessario anche un rilevatore per convertire il segnale di tensione che cambia rapidamente in un segnale di tensione CC che cambia più lentamente. L'entità di questa tensione CC è proporzionale alla dimensione del segnale di ingresso. A seconda delle esigenze di misurazione, esistono due tipi di rilevatori: rilevatore di picco, rilevatore di media e rilevatore di radice nera. Il rilevatore di picco può fornire il valore massimo in un determinato intervallo di tempo, mentre il rilevatore di media può misurare il suo valore medio assoluto in un determinato intervallo di tempo. Fatta eccezione per i suoni impulsivi come gli spari che richiedono la misurazione del loro picco, nella maggior parte delle misurazioni vengono utilizzati rilevatori di radice quadrata.
