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聲級計的構造、工作原理以及使用方法

閱讀:2429      發(fā)布時間:2021-8-17
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聲計是種能把工業(yè)噪聲、生活噪聲和交通噪聲等,按人耳聽覺性近似地測定其噪聲的儀器。噪聲是指用聲計測得的并經過聽感修正的聲壓( dB)或響度(phon)。根據聲計在標準條件下測量1000Hz純音所表現(xiàn)的精度,60年代際上把聲計分為兩類,類叫精密聲計,類叫普通。我也采用這種方法。 70年代以來,有些家推出四類分法,即分為0型、1型、2型和3型。它們的精度分別為±0.4dB、±0.7dB、±1.0dB和±1.5dB。根據聲計所用電源不同,還可分為交流式和用干電池的直流式聲計兩類,后者也可以成為便攜式。便攜式具有體積小、質量輕和現(xiàn)場使用方便等優(yōu)點。 般由傳聲器、放大器、衰減器、計網絡、檢波器、指示表頭和電源等組成。 (1)傳聲器 它是把聲壓信號轉變?yōu)殡妷盒盘柕难b置,也稱為話筒,是的傳感器。常見的傳聲器有晶體式、駐體式、動圈式和電容式等多種形式。 動圈式傳感器由振動膜片、可動線圈、磁鐵和變壓器等組成。震動膜片受到聲波壓力以后開始振動,并帶動著和它裝在起的可動線圈在磁場內振動,以產生感應電流。該電流根據振動膜片受的聲波壓力的大小而變化。聲壓越大,產生的電流就越大;聲壓越小,產生的電流也越小。 電容式傳感器主要由金屬膜片和靠的很近的金屬電組成,實質上是個平板電容。金屬膜片與金屬電構成了平板電容的兩個板。當膜片受到聲壓作用時,膜片發(fā)生變形,使兩個板之間的距離發(fā)生了變化,電容量也發(fā)生變化,從而產生交變電壓,其波形在傳聲器線性范圍內與聲壓形成比例,實現(xiàn)了將聲壓信號轉變?yōu)殡妷盒盘柕淖饔谩?電容式傳聲器是聲學測量中理想的傳聲器,具有動態(tài)范圍大、頻率響應平直、靈敏度和在般測量環(huán)境中穩(wěn)定性好等優(yōu)點,因而應用廣泛。由于電容式傳感器輸出阻抗很,因此需要通過前置放大器行阻抗變換,前置放大器裝在聲計內部靠近安裝電容式傳感器的部位。 (2)放大器和衰減器 目前流行的許多產與口的在放大電路中都采用兩放大器,即輸入放大器和輸出放大器,其作用是將微弱的電信號放大。輸入衰減器和輸出衰減器是用來改變輸入信號的衰減量和輸出信號的衰減量的,以便使表頭指針指在適當?shù)奈恢茫涿繐醯乃p量為 10分貝。輸入放大器使用的衰減器調節(jié)范圍為測量底端(如0~70分貝),輸出放大器使用的衰減器調節(jié)范圍為測量端(70~120分貝)。輸入和輸出兩個衰減器的刻度盤常做成不同顏色,目前以黑色與透明配對多。由于許多聲計的、底以 70分貝為界限,故在旋轉時要防止過界限,以免損壞裝置。 (3)計網絡 為了模擬人耳聽覺在不同頻率有不同的靈敏性,在內設有種能夠模擬人耳的聽覺性,把電信號修正為與聽覺近似的網絡,這種網絡叫做計網絡。通過計網絡測得的聲壓,已不再是客觀物理量的聲壓(叫線性聲壓),而是經過聽感修正的聲壓,叫做計聲或噪聲。 計網絡般有A、B、C三種。A計聲是模擬人耳對55分貝以下低強度噪聲的頻率性;B計聲是模擬55~85分貝的中等強度噪聲的頻率性;C計聲是模擬強度噪聲的性。三者的區(qū)別是對噪聲低頻成分的衰減程度,A衰減多,B次之,C少。A計聲由于其性曲線接近于人耳的聽感性,因此是目前界上噪聲測量中應用廣泛的種, B、C已逐漸不用。 從聲計上得出的噪聲讀數(shù),必須注明測量條件。 (4)檢波器和指示表頭 為了使經過放大的信號通過表頭顯示出來,還需要有檢波器,以便把迅速變化的電壓信號轉變成變化較慢的直流電壓信號。這個直流電壓的大小要正比于輸入信號的大小。根據測量的需要,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。峰值檢波器能給出定時間間隔的大值,平均值檢波器能在定時間間隔中測量其對平均值。脈沖聲需要測量他的峰值外,在多數(shù)的測量中均采用方根值檢波器。 均方根值檢波器能對交流信號行平方、平均和開方,得出電壓的均方根值,后將均方根電壓信號輸送到指示表頭。指示表頭是只電表,只要對其刻度行定的標定,就可從表頭上直讀出噪聲的分貝值聲計表頭阻尼般都有“快"和“慢"兩個擋?!翱?擋的平均時間為 0.27s,很接近于人耳聽覺器官的生理平均時間;“慢"擋的平均時間為 1.05s。當對穩(wěn)態(tài)噪聲行測量或需要記錄聲變化過程時,使用“快"擋合適;在被測噪聲的波動大時,使用“慢"擋合適。 為適應測量現(xiàn)場的需要聲計般都有三角支架,以便視需要將固定在三角支架上。 面板上般還備有些插孔這些插孔如果與便攜式倍頻帶濾波器相連,可組成小型現(xiàn)場使用的簡易頻譜分析系統(tǒng);如果與錄音機組合,則可以把現(xiàn)場噪聲錄制在磁帶上儲存下來,待以后再行更詳細的研究;如果與示波器組合,則可觀察到聲壓變化的波形,并可用照相機將波形攝制下來;還可以把分析儀、記錄儀等儀器與聲計組合、配套使用,這要根據測試條件和測試要求而定

  

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