聲級計的結構介紹

閱讀：2334發布時間：2020-10-24

　　聲級計的結構

　　由傳聲器、放大器、衰減器、計權網絡、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為電壓信號的裝置，也稱為話筒，是的傳感器。常見的傳聲器有晶體式、駐極體式、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、*久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，并帶動著和它裝在一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極組成，實質上是一個平板電容。金屬膜片與金屬電極構成了平板電容的兩個極板。當膜片受到聲壓作用時，膜片發生變形，使兩個極板之間的距離發生了變化，電容量也發生變化，從而產生交變電壓，其波形在傳聲器線性范圍內與聲壓級形成比例，實現了將聲壓信號轉變為電壓信號的作用。

　　電容式傳聲器是聲學測量中比較理想的傳聲器，具有動態范圍大、頻率響應平直、靈敏度高和在一般測量環境中穩定性好等優點，因而應用廣泛。由于電容式傳感器輸出阻抗很高，因此需要通過前置放大器進行阻抗變換，前置放大器裝在聲級計內部靠近安裝電容式傳感器的部位。

　　2、放大器和衰減器

　　目前流行的許多國產與進口的在放大電路中都采用兩級放大器，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的位置，其每一擋的衰減量為 10分貝。輸入放大器使用的衰減器調節范圍為測量底端(如0~70分貝)，輸出放大器使用的衰減器調節范圍為測量高*(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。由于許多聲級計的高、底以 70分貝為界限，故在旋轉時要防止超過界限，以免損壞裝置。

　　3、計權網絡

　　為了模擬人耳聽覺在不同頻率有不同的靈敏性，在內設有一種能夠模擬人耳的聽覺特性，把電信號修正為與聽覺近似的網絡，這種網絡叫做計權網絡。通過計權網絡測得的聲壓級，已不再是客觀物理量的聲壓級(叫線性聲壓級)，而是經過聽感修正的聲壓級，叫做計權聲級或噪聲級。

　　按IEC的規定，選取接近人耳對聲音頻率響應的幾條曲線，設計了A.B.C.D四種標準的計權網絡。A計權網絡頻響曲線大約相當于40phon等響曲線的倒置曲線，從而使電信號的中、低頻段又較大的衰減，高頻段也又一定程度的衰減。B計權網絡約相當于70phon等響曲線的倒置曲線，使電信號以低頻段為主做了一定的衰減。C計權網絡相當于100phon等響曲線的倒置曲線，在整個聲頻范圍內有近乎平直的響應，與人耳對高頻聲的響應近似相當。由A.B.C.D計權網絡測得的讀數稱為聲級，聲級是經過頻率計權之后的聲壓級，注意與聲壓級相區別。

　　A計權的頻率響應與人耳對寬范圍頻率聲音的靈敏度相適應，因此在實際測量中應用較為普遍。D計權網絡常用于測量航空噪聲。

　　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。峰值檢波器能給出一定時間間隔的大值，平均值檢波器能在一定時間間隔中測量其平均值。除了像**聲那樣的脈沖聲需要測量他的峰值外，在多數的測量中均采用方根值檢波器。

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