چگونه یک صوت سنج مناسب انتخاب کنیم؟
مانیتورینگ نویز، نظارت بر صدا و منابعی از آن است که در روند مطالعه، کار و زندگی افراد اختلال ایجاد می کند. پایش نویز، مناطق اصلی شهری، ترافیک جاده‌ای، مناطق زیست محیطی و منابع نویز را شامل میشود. نتایج پایش نویز، وضعیت فعلی و روند تغییر آلودگی صوتی را تحلیل میکند و همچنین داده‌های اساسی را برای مدیریت برنامه‌ریزی و بهبود جامع آلودگی صوتی ارائه میکند. با توسعه فناوری الکترونیکی، به ویژه مدارهای مجتمع در مقیاس بزرگ و فناوری رایانه، وزن دهی فرکانس، مدار آشکارساز و فیلتر در صوت سنج همگی با فناوری پردازش سیگنال دیجیتال به جای مدار آنالوگ محقق می شوند. این نه تنها باعث ساده‌تر و گسترده‌تر شدن دامنه دینامیکی مدار میشود، بلکه عملکرد و پایداری را نیز به‌ویژه برای تحلیل طیف real time بهبود می‌بخشد. صوت سنج ابزاری است که سطح فشار صوت و سطح صدا را با توجه به وزن فرکانسی و وزن زمانی مشخص آن اندازه گیری می کند. این متداول ترین ابزار مورد استفاده در اندازه گیری آکوستیک است که می تواند سطح نویز و سر و صدای صنعتی، ترافیک و نویز محیطی را با توجه به ویژگی های شنوایی انسان تخمین بزند.همچنین می توان آن را برای اندازه گیری نویز محصولات مکانیکی و الکتریکی، معماری آکوستیک و الکترو آکوستیک استفاده کرد.
نحوه کار صوت سنج
صوت سنج با ابزارهای الکترونیکی عینی مانند ولت متر متفاوت است. هنگام تبدیل یک سیگنال صوتی به سیگنال الکتریکی، می تواند مشخصه زمانی سرعت پاسخ گوش انسان به موج صوتی را شبیه سازی کند. مشخصه فرکانسی با حساسیت متفاوت نسبت به فرکانس های بالا و پایین و مشخصه سنجش شدت تغییرات فرکانس در بلندی های صوت متفاوت.
صوت سنج چگونه کار میکند
صدا توسط میکروفون به سیگنال های الکتریکی تبدیل می شود و سپس امپدانس توسط پیش تقویت کننده تغییر حالت میدهد تا با میکروفون و تضعیف کننده مطابقت داشته باشد. تقویت کننده سیگنال خروجی را به شبکه اضافه می کند، فرکانس را روی سیگنال (یا فیلتر خارجی) می سنجد و سپس سیگنال را تا دامنه خاصی از طریق تضعیف کننده و تقویت کننده به میزان مشخصی می رساند و آن را به آشکارساز rms (یا پرس خارجی) می فرستد. به منظور شبیه سازی حساسیت های مختلف شنوایی انسان در فرکانس های مختلف (20 هرتز تا 20 کیلوهرتز)، شبکه ای در صوت سنج وجود دارد که می تواند ویژگی های شنوایی گوش انسان را شبیه سازی کند و سیگنال الکتریکی را با مقداری مشابه با حس شنوایی تصحیح کند. که به آن شبکه وزنی یا وزن دهی می گویند.(weighted network)
سطح فشار صوت اندازه‌گیری شده توسط شبکه وزنی، دیگر سطح فشار فیزیکی عینی (به نام سطح فشار صوت خطی) نیست، بلکه سطح فشار صوت است که توسط حس شنوایی تصحیح میشود که به آن سطح صدای وزنی یا سطح نویز می‌گویند. از آنجایی که افراد درک متفاوتی از نویز در هر محدوده فرکانسی دارند، به فرکانس میانی Z حدود 3 کیلوهرتز حساس هستند، اما نسبت به فرکانس پایین و بالا کمتر حساس هستند. بنابراین، نسبت سیگنال به نویز بدون وزن ممکن است به خوبی درک ذهنی گوش انسان از سطح نویز نباشد. چگونه مقدار اندازه گیری شده را با حس شنوایی ذهنی(درک ما از صدا) ادغام کنیم؟ بنابراین یک شبکه یکسان سازی یا یک شبکه وزن وجود دارد که به طور متوسط فرکانس های پایین و بالا را کاهش می دهد، به طوری که فرکانس میانی برجسته تر است. این شبکه وزن دهی بین تجهیزات مورد آزمایش و ابزار اندازه گیری اتصال ایجاد میکند، بنابراین تأثیر نویز IF تجهیزات توسط شبکه «تقویت» می شود، به عبارت دیگر، نویز IF که بیشترین تأثیر را بر حس شنوایی دارد، وزن بیشتری میگیرد نسبت سیگنال به نویز اندازه گیری شده در این زمان، نسبت سیگنال به نویز وزنی نامیده می شود که می تواند به طور واقعی تری حس شنوایی ذهنی( درک انسان از صدا) افراد را منعکس کند.
ساختار صوت سنج
صوت سنج از یک میکروفون، یک تقویت کننده، یک تضعیف کننده، یک شبکه وزن دهی، یک آشکارساز، یک نشانگر و یک منبع تغذیه تشکیل شده است.
میکروفون
این وسیله ای است که سیگنال فشار صدا را به سیگنال ولتاژ تبدیل می کند که به عنوان میکروفون یا سنسور نیز شناخته می شود. میکروفون های رایج شامل کریستال، الکترت، سیم پیچ متحرک و کندانسور هستند. سنسور کویل متحرک از یک دیافراگم ارتعاشی، یک سیم پیچ متحرک، یک آهنربا و یک ترانسفورماتور تشکیل شده است. دیافراگم ارتعاشی پس از قرار گرفتن در معرض فشار موج صوتی شروع به ارتعاش می کند و سیم پیچ متحرک نصب شده با آن را به لرزش در میدان مغناطیسی برای تولید جریان القایی سوق می دهد. جریان با توجه به میزان فشار صوتی روی دیافراگم ارتعاشی متفاوت است. هر چه فشار بیشتر باشد، جریان تولید شده بیشتر است. هرچه فشار صوت کمتر باشد جریان تولید شده نیز کمتر می شود.
سنسورهای خازنی عمدتاً از دیافراگم های فلزی و الکترودهای فلزی نزدیک به هم تشکیل شده اند که در اصل یک خازن تخت هستند. دیافراگم فلزی و الکترودهای فلزی دو صفحه خازن تخت را تشکیل می دهند. هنگامی که دیافراگم تحت فشار صدا قرار می گیرد، دیافراگم تغییر شکل می دهد، فاصله بین دو صفحه قطبی تغییر می کند و ظرفیت خازن نیز تغییر می کند، در نتیجه یک ولتاژ متناوب ایجاد می شود که شکل موج آن با سطح فشار صدا در محدوده میکروفون مرتبط است.
میکروفون کندانسور یک میکروفون ایده آل در اندازه گیری آکوستیک است. دارای مزایای محدوده دینامیکی بزرگ، پاسخ فرکانس مسطح، حساسیت بالا و پایداری خوب در محیط اندازه گیری است، بنابراین به طور گسترده استفاده می شود.
تقویت کننده و تضعیف کننده
از این قطعات برای هماهنگ و تنظیم کردن سیگنال ها استفاده میشود.
شبکه وزن دهی
به منظور شبیه سازی حساسیت های مختلف شنوایی انسان در فرکانس های مختلف، شبکه ای وجود دارد که می تواند ویژگی های شنوایی گوش انسان را شبیه سازی کرده و سیگنال الکتریکی را به صورت مشابه شنوایی انسان تصحیح کند.
سر آشکارساز و نشانگر
به منظور نمایش سیگنال تقویت شده از طریق تجهیز، یک آشکارساز نیز مورد نیاز است تا سیگنال ولتاژ با تغییر سریع را به سیگنال ولتاژ DC با تغییر کندتر تبدیل کند. بزرگی این ولتاژ DC متناسب با بزرگی سیگنال ورودی است.
نکاتی جهت خرید صوت سنج
قابلیت تحلیل طیف
برای انجام تجزیه و تحلیل طیف در نویز، عملکرد تجزیه و تحلیل طیف باید انتخاب شود. آنالیز طیفی اکتاو و یک سوم اکتاو بیشترین استفاده را در اندازه گیری های صوتی دارند. در گذشته، تجزیه و تحلیل طیف توسط فیلترهای آنالوگ محقق می شد، اما اکنون اکثر آنها از فناوری دیجیتال برای انجام تجزیه و تحلیل طیف استفاده می کنند.
سطح دقت اندازه گیری
دو سطح و کلاس دقت برای صوت سنج وجود دارد. کلاس 1 و2
قیمت
هنگام خرید صوت سنج، باید محدوده قیمت محصول را در نظر بگیرید. قیمت صوت سنج به عوامل زیادی از جمله عملکرد، میزان دقت، تعداد کانال ها، ظرفیت ذخیره سازی و موارد دیگر بستگی دارد.
کاالیبراسیون
در فرآیند استفاده از صوت سنج،کالیبراتور صدا برای کالیبراسیون ضروری است. کالیبراتور صدا اغلب به عنوان یک ابزار پشتیبانی از صوت سنج استفاده می شود و به بخش جدایی ناپذیر از آن تبدیل شده است. در اینجا دو نوع کالیبراتور صدا وجود دارد: صداگیر پیستونی و کالیبراتور سطح صدا. صداگیر پیستون، سطح فشار صوتی 250 هرتز و 124 دسی بل را تولید می کند و سطح دقت آن 1 یا 0 است. کالیبراتور سطح صدا 1000 هرتز، 94 دسی بل و دقت سطح 2 یا 1 را تولید می کند. صوت سنج کلاس 1 باید با کالیبراتور صدای کلاس 1 یا کلاس 0 کالیبره شود و کلاس 2 باید با کالیبراتور صدای کلاس 2 یا کلاس 1 کالیبره شود.
رنج اندازه گیری
گاهی اوقات برای اندازه گیری سطوح صدای بالا مانند 140دسی بل یا حتی بیشتر از 160دسی بل، نیاز به در نظر گرفتن حد بالای اندازه گیری خود دارید. گاهی اوقات برای اندازه گیری سطوح صدای پایین مانند زیر 20 دسی بل نیز نیاز به در نظر گرفتن حد پایین اندازه گیری صوت سنج خود دارید.
تعداد کانال ها
صوت سنج ها عموما فقط یک کانال دارند و فقط یک کانال سطح فشار صدا را اندازه گیری می کند. گاهی اوقات برای اندازه گیری سطح فشار صدا لازم است از چند کانال استفاده شود. به عنوان مثال، اندازه گیری سطح شدت صدا به 2 کانال نیاز دارد و اندازه گیری سطح قدرت صدا به کانال های بیشتری نیاز دارد. صوت سنج چند کاناله استفاده از این تجهیز را بسیار گسترش می دهد.
رابط کاربری
صوت سنج های فعلی به طور کلی دارای رابط های RS232، USB و سایر رابط ها هستند که برای اتصال به ریز چاپگرها یا رایانه ها استفاده می شوند و کاربران می توانند با توجه به نیازهای خود از آنها استفاده کنند.
اینستروسنتر ارائه دهنده ی انواع صوت سنج ها می باشد جهت مشاهده و خرید این صوت سنج ها می توانید به لینک زیر مراجعه کنید:
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.