聲級(jí)計(jì)的結(jié)構(gòu)介紹

閱讀：2045發(fā)布時(shí)間：2020-10-24

　　聲級(jí)計(jì)的結(jié)構(gòu)

　　由傳聲器、放大器、衰減器、計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)、檢波器、指示表頭和電源等組成。

　　1、傳聲器

　　它是把聲壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)的裝置，也稱為話筒，是的傳感器。常見(jiàn)的傳聲器有晶體式、駐極體式、動(dòng)圈式和電容式等多種形式。

　　動(dòng)圈式傳感器由振動(dòng)膜片、可動(dòng)線圈、*久磁鐵和變壓器等組成。震動(dòng)膜片受到聲波壓力以后開(kāi)始振動(dòng)，并帶動(dòng)著和它裝在一起的可動(dòng)線圈在磁場(chǎng)內(nèi)振動(dòng)，以產(chǎn)生感應(yīng)電流。該電流根據(jù)振動(dòng)膜片受的聲波壓力的大小而變化。聲壓越大，產(chǎn)生的電流就越大；聲壓越小，產(chǎn)生的電流也越小。

　　電容式傳感器主要由金屬膜片和靠的很近的金屬電極組成，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)平板電容。金屬膜片與金屬電極構(gòu)成了平板電容的兩個(gè)極板。當(dāng)膜片受到聲壓作用時(shí)，膜片發(fā)生變形，使兩個(gè)極板之間的距離發(fā)生了變化，電容量也發(fā)生變化，從而產(chǎn)生交變電壓，其波形在傳聲器線性范圍內(nèi)與聲壓級(jí)形成比例，實(shí)現(xiàn)了將聲壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)的作用。

　　電容式傳聲器是聲學(xué)測(cè)量中比較理想的傳聲器，具有動(dòng)態(tài)范圍大、頻率響應(yīng)平直、靈敏度高和在一般測(cè)量環(huán)境中穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，因而應(yīng)用廣泛。由于電容式傳感器輸出阻抗很高，因此需要通過(guò)前置放大器進(jìn)行阻抗變換，前置放大器裝在聲級(jí)計(jì)內(nèi)部靠近安裝電容式傳感器的部位。

　　2、放大器和衰減器

　　目前流行的許多國(guó)產(chǎn)與進(jìn)口的在放大電路中都采用兩級(jí)放大器，即輸入放大器和輸出放大器，其作用是將微弱的電信號(hào)放大。輸入衰減器和輸出衰減器是用來(lái)改變輸入信號(hào)的衰減量和輸出信號(hào)的衰減量的，以便使表頭指針指在適當(dāng)?shù)奈恢?，其每一擋的衰減量為 10分貝。輸入放大器使用的衰減器調(diào)節(jié)范圍為測(cè)量底端(如0~70分貝)，輸出放大器使用的衰減器調(diào)節(jié)范圍為測(cè)量高*(70~120分貝)。輸入和輸出兩個(gè)衰減器的刻度盤常做成不同顏色，目前以黑色與透明配對(duì)多。由于許多聲級(jí)計(jì)的高、底以 70分貝為界限，故在旋轉(zhuǎn)時(shí)要防止超過(guò)界限，以免損壞裝置。

　　3、計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)

　　為了模擬人耳聽(tīng)覺(jué)在不同頻率有不同的靈敏性，在內(nèi)設(shè)有一種能夠模擬人耳的聽(tīng)覺(jué)特性，把電信號(hào)修正為與聽(tīng)覺(jué)近似的網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)叫做計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)測(cè)得的聲壓級(jí)，已不再是客觀物理量的聲壓級(jí)(叫線性聲壓級(jí))，而是經(jīng)過(guò)聽(tīng)感修正的聲壓級(jí)，叫做計(jì)權(quán)聲級(jí)或噪聲級(jí)。

　　按IEC的規(guī)定，選取接近人耳對(duì)聲音頻率響應(yīng)的幾條曲線，設(shè)計(jì)了A.B.C.D四種標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)。A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)頻響曲線大約相當(dāng)于40phon等響曲線的倒置曲線，從而使電信號(hào)的中、低頻段又較大的衰減，高頻段也又一定程度的衰減。B計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)約相當(dāng)于70phon等響曲線的倒置曲線，使電信號(hào)以低頻段為主做了一定的衰減。C計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)于100phon等響曲線的倒置曲線，在整個(gè)聲頻范圍內(nèi)有近乎平直的響應(yīng)，與人耳對(duì)高頻聲的響應(yīng)近似相當(dāng)。由A.B.C.D計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)測(cè)得的讀數(shù)稱為聲級(jí)，聲級(jí)是經(jīng)過(guò)頻率計(jì)權(quán)之后的聲壓級(jí)，注意與聲壓級(jí)相區(qū)別。

　　A計(jì)權(quán)的頻率響應(yīng)與人耳對(duì)寬范圍頻率聲音的靈敏度相適應(yīng)，因此在實(shí)際測(cè)量中應(yīng)用較為普遍。D計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)常用于測(cè)量航空噪聲。

　　4、檢波器和指示表頭

　　為了使經(jīng)過(guò)放大的信號(hào)通過(guò)表頭顯示出來(lái)，還需要有檢波器，以便把迅速變化的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變成變化較慢的直流電壓信號(hào)。這個(gè)直流電壓的大小要正比于輸入信號(hào)的大小。根據(jù)測(cè)量的需要，檢波器有峰值檢波器、平均值檢波器黑均方根值檢波器之分。峰值檢波器能給出一定時(shí)間間隔的大值，平均值檢波器能在一定時(shí)間間隔中測(cè)量其平均值。除了像**聲那樣的脈沖聲需要測(cè)量他的峰值外，在多數(shù)的測(cè)量中均采用方根值檢波器。

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