Utilisation de sonomètres dans l'industrie automobile
La structure et le principe de fonctionnement du sonomètre
Le sonomètre est un instrument qui permet de mesurer le niveau sonore du bruit industriel, du bruit domestique, du bruit de la circulation, etc. selon les caractéristiques auditives de l'oreille humaine. Le niveau de bruit fait référence au niveau de pression acoustique (dB) ou au niveau d'intensité sonore (phon) mesuré avec un sonomètre et corrigé pour l'audition. D'après la précision du sonomètre mesurant 100{{10}} Hz de ton pur dans des conditions standard, dans les années 1960, le sonomètre était divisé en deux catégories dans le monde, l'un est appelé sonomètre de précision et l'autre est appelé sonomètre ordinaire. Notre pays adopte également cette méthode. Depuis les années 1970, certains pays ont introduit une méthode à quatre catégories, qui est divisée en Type 0, Type 1, Type 2 et Type 3. Leurs précisions sont de ± 0,4 dB, ± 0,7 dB, ± 1,0 dB et ± 1,5 dB, respectivement. Selon les différentes sources d'alimentation utilisées par le sonomètre, il peut également être divisé en sonomètre de type AC et DC avec piles sèches, et ce dernier peut également être portable. Portable présente les avantages d'une petite taille, d'un poids léger et d'une utilisation pratique sur site.
Généralement, il est composé 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) Micro
Il s'agit d'un appareil qui convertit un signal de pression acoustique en un signal de tension, également appelé microphone, et constitue un excellent capteur. Les microphones courants sont le cristal, l'électret, la bobine mobile et le condensateur.
Le capteur à bobine mobile se compose d'un diaphragme vibrant, d'une bobine mobile, d'un aimant 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'amplitude de la pression acoustique sur la membrane vibrante. Plus la pression acoustique est élevée, plus le courant généré est important ; plus la pression sonore est faible, plus le courant généré est faible.
Les capteurs capacitifs sont principalement composés de diaphragmes métalliques et d'électrodes métalliques proches les unes des autres, ce qui est essentiellement un condensateur à plaque plate. 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 se situe dans la plage linéaire du microphone et du niveau de pression acoustique Formant un rapport réalise la fonction de conversion du signal de pression acoustique en un signal de tension.
Le microphone à condensateur est un microphone idéal pour la 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 à travers le préamplificateur. Le préamplificateur est installé à l'intérieur du sonomètre à proximité de la partie où est installé le capteur capacitif.
(2) Amplificateur et atténuateur
À l'heure actuelle, de nombreux amplificateurs domestiques et importés 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 le signal électrique faible. 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 l'atténuation de chaque engrenage est 1{{2 }} décibels. La plage de réglage de l'atténuateur utilisé par l'amplificateur d'entrée est le fond de mesure (comme 0 ~ 70 dB), et la plage de réglage de l'atténuateur utilisé par l'amplificateur de sortie est la mesure (70 ~ 120 dB). Les cadrans des atténuateurs d'entrée et de sortie sont souvent fabriqués dans des couleurs différentes, et actuellement le noir et le transparent sont souvent appariés. Le haut et le bas de nombreux sonomètres étant 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 une sensibilité intégrée qui peut simuler les caractéristiques auditives de l'oreille humaine et corriger le signal électrique sur un réseau similaire à l'audition. Ce réseau est appelé réseau de pondération. Le niveau de pression acoustique mesuré par le 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 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 fréquentielles de l'oreille humaine à un bruit de faible intensité inférieur à 55 décibels ; le niveau sonore pondéré B est destiné à simuler les caractéristiques fréquentielles d'un bruit d'intensité modérée entre 55 et 85 décibels ; le niveau sonore pondéré C est de simuler les caractéristiques de fréquence de la caractéristique de bruit à haute intensité. La différence entre les trois est 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 de bruit la plus largement utilisée dans le monde car sa courbe caractéristique est proche des caractéristiques auditives de l'oreille humaine. B et C ont été progressivement utilisés.
Les relevés de niveau de bruit effectués par les sonomètres doivent indiquer les conditions de mesure.
(4) Géophone et tête indicatrice
Afin d'afficher le signal amplifié à travers la tête du compteur, un détecteur est également nécessaire pour convertir le signal de tension changeant rapidement en un signal de tension CC changeant plus lentement. 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 moyen et détecteur RMS noir. Le détecteur de crête peut donner la valeur maximale dans un certain intervalle de temps, et le détecteur de moyenne peut mesurer la valeur moyenne maximale 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.
