声级计的结构介绍

　　声级计的结构
 

　　由传声器、放大器、衰减器、计权网络、检波器、指示表头和电源等组成。
 

　　1、传声器
 

　　它是把声压信号转变为电压信号的装置，也称为话筒，是的传感器。常见的传声器有晶体式、驻极体式、动圈式和电容式等多种形式。
 

　　动圈式传感器由振动膜片、可动线圈、*久磁铁和变压器等组成。震动膜片受到声波压力以后开始振动，并带动着和它装在一起的可动线圈在磁场内振动，以产生感应电流。该电流根据振动膜片受的声波压力的大小而变化。声压越大，产生的电流就越大；声压越小，产生的电流也越小。
 

　　电容式传感器主要由金属膜片和靠的很近的金属电极组成，实质上是一个平板电容。金属膜片与金属电极构成了平板电容的两个极板。当膜片受到声压作用时，膜片发生变形，使两个极板之间的距离发生了变化，电容量也发生变化，从而产生交变电压，其波形在传声器线性范围内与声压级形成比例，实现了将声压信号转变为电压信号的作用。
 

　　电容式传声器是声学测量中比较理想的传声器，具有动态范围大、频率响应平直、灵敏度高和在一般测量环境中稳定性好等优点，因而应用广泛。由于电容式传感器输出阻抗很高，因此需要通过前置放大器进行阻抗变换，前置放大器装在声级计内部靠近安装电容式传感器的部位。
 

　　2、放大器和衰减器
 

　　目前流行的许多国产与进口的在放大电路中都采用两级放大器，即输入放大器和输出放大器，其作用是将微弱的电信号放大。输入衰减器和输出衰减器是用来改变输入信号的衰减量和输出信号的衰减量的，以便使表头指针指在适当的位置，其每一挡的衰减量为 10分贝。输入放大器使用的衰减器调节范围为测量底端(如0~70分贝)，输出放大器使用的衰减器调节范围为测量高*(70~120分贝)。输入和输出两个衰减器的刻度盘常做成不同颜色，目前以黑色与透明配对多。由于许多声级计的高、底以 70分贝为界限，故在旋转时要防止超过界限，以免损坏装置。
 

　　3、计权网络
 

　　为了模拟人耳听觉在不同频率有不同的灵敏性，在内设有一种能够模拟人耳的听觉特性，把电信号修正为与听觉近似的网络，这种网络叫做计权网络。通过计权网络测得的声压级，已不再是客观物理量的声压级(叫线性声压级)，而是经过听感修正的声压级，叫做计权声级或噪声级。
 

　　按IEC的规定，选取接近人耳对声音频率响应的几条曲线，设计了A.B.C.D四种标准的计权网络。A计权网络频响曲线大约相当于40phon等响曲线的倒置曲线，从而使电信号的中、低频段又较大的衰减，高频段也又一定程度的衰减。B计权网络约相当于70phon等响曲线的倒置曲线，使电信号以低频段为主做了一定的衰减。C计权网络相当于100phon等响曲线的倒置曲线，在整个声频范围内有近乎平直的响应，与人耳对高频声的响应近似相当。由A.B.C.D计权网络测得的读数称为声级，声级是经过频率计权之后的声压级，注意与声压级相区别。
 

　　A计权的频率响应与人耳对宽范围频率声音的灵敏度相适应，因此在实际测量中应用较为普遍。D计权网络常用于测量航空噪声。
 

　　4、检波器和指示表头
 

　　为了使经过放大的信号通过表头显示出来，还需要有检波器，以便把迅速变化的电压信号转变成变化较慢的直流电压信号。这个直流电压的大小要正比于输入信号的大小。根据测量的需要，检波器有峰值检波器、平均值检波器黑均方根值检波器之分。峰值检波器能给出一定时间间隔的大值，平均值检波器能在一定时间间隔中测量其平均值。除了像**声那样的脉冲声需要测量他的峰值外，在多数的测量中均采用方根值检波器。