La composition et la fonction du sonomètre
Un sonomètre est généralement constitué d'un microphone, d'un amplificateur, d'un atténuateur, d'un réseau de pondération, d'un détecteur, d'un compteur indicateur et d'une alimentation.
(1) Microphone Il s'agit d'un appareil qui convertit un signal de pression acoustique en un signal de tension, également appelé microphone, et est un capteur. Les microphones courants sont les microphones à cristal, à électret, à bobine mobile et à condensateur. Le capteur à bobine mobile se compose d'un diaphragme vibrant, d'une bobine mobile, d'un aimant permanent et d'un transformateur. Le diaphragme vibrant commence à vibrer après avoir été soumis à la pression des ondes sonores et entraîne la bobine mobile installée avec lui à vibrer dans le champ magnétique pour générer un courant induit. Le courant varie en fonction de l'ampleur de la pression acoustique exercée sur le diaphragme vibrant. Plus la pression acoustique est élevée, plus le courant généré est important ; plus la pression acoustique est faible, plus le courant généré est faible
Les capteurs capacitifs sont principalement composés de diaphragmes métalliques et d'électrodes métalliques rapprochées, qui sont essentiellement un condensateur plat. Le diaphragme métallique et les électrodes métalliques constituent les deux plaques du condensateur plat. Lorsque le diaphragme est soumis à une pression acoustique, le diaphragme se déforme, la distance entre les deux plaques change et la capacité change également, générant ainsi une tension alternative dont la forme d'onde est proportionnelle au niveau de pression acoustique dans la plage linéaire du microphone, réalisant la fonction de convertir le signal de pression acoustique en un signal de tension.
Le microphone à condensateur est un microphone idéal en mesure acoustique. Il présente les avantages d'une large plage dynamique, d'une réponse en fréquence plate, d'une sensibilité élevée et d'une bonne stabilité dans l'environnement de mesure général, il est donc largement utilisé. L'impédance de sortie du capteur capacitif étant très élevée, il est nécessaire d'effectuer une transformation d'impédance via le préamplificateur. Le préamplificateur est installé à l'intérieur du sonomètre à proximité de la partie où est installé le capteur capacitif.
(2) Amplificateurs et atténuateurs De nombreux amplificateurs nationaux et importés actuellement populaires utilisent des amplificateurs à deux étages dans le circuit d'amplification, à savoir l'amplificateur d'entrée et l'amplificateur de sortie, dont la fonction est d'amplifier les signaux électriques faibles. L'atténuateur d'entrée et l'atténuateur de sortie sont utilisés pour modifier l'atténuation du signal d'entrée et l'atténuation du signal de sortie, de sorte que le pointeur de la tête de jauge pointe vers la position appropriée et que l'atténuation de chaque engrenage soit de 1 {{3. }} décibels. La plage de réglage de l'atténuateur utilisée par l'amplificateur d'entrée consiste à mesurer l'extrémité inférieure (par exemple 0 à 70 décibels) et la plage de réglage de l'atténuateur utilisée par l'amplificateur de sortie consiste à mesurer l'extrémité supérieure (70 à 120 décibels). Les cadrans des atténuateurs d'entrée et de sortie sont souvent de couleurs différentes, et actuellement le noir et le transparent sont souvent associés. Étant donné que les niveaux haut et bas de nombreux sonomètres sont limités à 70 décibels, il est nécessaire d'éviter que la limite ne soit dépassée lors de la rotation, afin de ne pas endommager l'appareil.
(3) Réseau de pondération Afin de simuler les différentes sensibilités de l'audition humaine à différentes fréquences, il existe un réseau intégré qui peut simuler les caractéristiques auditives de l'oreille humaine et corriger le signal électrique vers un réseau similaire à l'audition. . Ce réseau est appelé réseau de pondération. Le niveau de pression acoustique mesuré grâce au réseau de pondération n'est plus le niveau de pression acoustique de la grandeur physique objective (appelé niveau de pression acoustique linéaire), mais le niveau de pression acoustique corrigé par le sens de l'ouïe, appelé niveau sonore pondéré ou niveau de bruit.
Il existe généralement trois types de réseaux de pondération : A, B et C. Le niveau sonore pondéré A consiste à simuler les caractéristiques de fréquence de l'oreille humaine pour un bruit de faible intensité inférieur à 55 décibels ; le niveau sonore pondéré B vise à simuler les caractéristiques fréquentielles d'un bruit d'intensité modérée compris entre 55 et 85 décibels ; le niveau sonore pondéré C sert à simuler les caractéristiques d’un bruit de haute intensité. La différence entre les trois réside dans le degré d’atténuation des composantes basse fréquence du bruit. A atténue le plus, suivi de B et C le moins. Le niveau sonore pondéré A est la mesure du bruit la plus utilisée dans le monde car sa courbe caractéristique est proche des caractéristiques auditives de l'oreille humaine, et B et C sont progressivement utilisés. Les relevés du niveau sonore effectués sur les sonomètres doivent indiquer les conditions de mesure.
(4) Géophone et indicateur Afin d'afficher le signal amplifié à travers le compteur, un géophone est également nécessaire pour convertir le signal de tension à évolution rapide en un signal de tension CC à évolution plus lente. L'amplitude de cette tension continue est proportionnelle à l'amplitude du signal d'entrée. Selon les besoins de mesure, le détecteur peut être divisé en détecteur de crête, détecteur de moyenne et détecteur RMS noir. Le détecteur de crête peut donner la valeur maximale d'un certain intervalle de temps, et le détecteur de moyenne peut mesurer sa valeur moyenne absolue dans un certain intervalle de temps. Les détecteurs racine carrée sont utilisés dans la plupart des mesures, à l'exception des sons impulsifs tels que les coups de feu, qui nécessitent des mesures de crête. Le détecteur de valeur quadratique moyenne peut mettre au carré, à la moyenne et à la racine carrée du signal AC pour obtenir la valeur quadratique moyenne de la tension, et enfin envoyer le signal de tension quadratique moyenne à la tête de l'indicateur. La tête de compteur indicatrice est un compteur électrique. Tant que son échelle est calibrée, la valeur en décibels du niveau de bruit peut être lue directement depuis la tête du compteur. L'amortissement de la tête du sonomètre comporte généralement deux vitesses : « rapide » et « lente ». La durée moyenne de la vitesse « rapide » est de 0,27 s, ce qui est très proche de la durée moyenne physiologique de l'organe auditif humain ; le temps moyen du rapport "lent" est de 1,05 s. Lors de la mesure du bruit en régime permanent ou de la nécessité d'enregistrer le processus de changement du niveau sonore, il est plus approprié d'utiliser la vitesse « rapide » ; lorsque la fluctuation du bruit mesuré est relativement importante, il est plus approprié d'utiliser la vitesse « lente ». Afin de répondre aux besoins du site de mesure, le sonomètre dispose généralement d'un trépied, afin de pouvoir être fixé sur le trépied selon les besoins.
Il y a généralement quelques prises sur le panneau. Si ces prises sont connectées à un filtre de bande d'octave portable, elles peuvent former un système d'analyse spectrale simple à petite échelle pour une utilisation sur site ; s'ils sont combinés avec un magnétophone, le bruit en direct peut être enregistré sur la bande et stocké pour une recherche ultérieure plus détaillée ;
