سطح سنج صدا توضیح داده شده: کلاس ها، وزن ها، کالیبراسیون، و استفاده در میدان

ساعت شش صبح روی عرشه پل بایستید یا در کنار کمپرسوری که همه در طبقه مغازه قسم می‌خورند کاملاً طبیعی است و دیر یا زود به همان نتیجه می‌رسید: برداشت یک اندازه‌گیری نیست. یک سطح سنج صدا برای انجام این تبدیل وجود دارد. فشار آکوستیک بر حسب پاسکال به عددی بر حسب دسی بل تبدیل می‌شود و این عدد را می‌توان با یک حد، خط مبنا یا خوانشی که شخص دیگری در همان مکان دو سال پیش گرفته بود مقایسه کرد.

ما زنجیره اندازه گیری را می سازیم که هر روز پشت آن اعداد قرار می گیرد: میکروفون های خازنی، آنالایزرهای سیگنال پویا چند کاناله، تجهیزات تحریک و ابزار کالیبراسیون. همین سؤالات مدام از مهندسان آزمایش، تیم‌های تعمیر و نگهداری و آزمایشگاه‌های دانشگاه می‌آیند، بنابراین این راهنما پاسخ‌های عملی را در یک مکان جمع‌آوری می‌کند: ابزار واقعاً چه چیزی را اندازه‌گیری می‌کند، استانداردها چگونه آن را طبقه‌بندی می‌کنند، معمولاً کجا خوانش‌ها اشتباه می‌کنند، و چه زمانی یک کنتور دستی باید جای خود را به یک سیستم اکتساب کامل بدهد.

آنچه که یک سطح سنج صدا واقعاً اندازه گیری می کند

در داخل دستگاه، یک دیافراگم میکروفون به اندازه چند نانومتر حرکت می کند و ولتاژی متناسب با فشار صدا تولید می کند. سپس این فشار نسبت به مرجع 20 میکروپاسکال، تقریباً آستانه شنوایی در 1 کیلوهرتز، با استفاده از نسبت لگاریتمی بیان می‌شود: 20 برابر لگاریتم پایه 10 فشار اندازه‌گیری شده تقسیم بر فشار مرجع. مقیاس دسی بل به این دلیل وجود دارد که خود گوش لگاریتمی است. افزایش شش دسی بل فشار صدا را دو برابر می کند، افزایش ده دسی بل معمولاً تقریباً دو برابر بلندتر شنیده می شود و افزایش صد برابری فشار به چهل دسی بل قابل کنترل تبدیل می شود.

به آنچه اندازه گیری می شود توجه کنید. یک صدا سنج سطح فشار صدا را در موقعیت کپسول خود گزارش می دهد. قدرت صدا را گزارش نمی‌کند، که خود منبع را توصیف می‌کند و با روش‌های کاملاً متفاوتی به دست می‌آید. واضح نگه داشتن این تمایز از سردرگمی زیادی جلوگیری می کند، زمانی که برگه داده تامین کننده و نظرسنجی سایت با یکدیگر موافق نیستند.

کنتورهای مدرن به ندرت در سطح آنی متوقف می شوند. آشکارساز سیگنال وزنی را به طور میانگین محاسبه می کند و ابزار یک خانواده از نتایج را ذخیره می کند. جدول زیر مواردی را که بیشتر در گزارش ها و استانداردها ظاهر می شوند فهرست می کند.

داخل ابزار: کپسول، پیش تقویت کننده، آشکارساز

اکثر مترهای حرفه ای از کپسول کندانسور نیم اینچی استفاده می کنند. یک دیافراگم فلزی نازک نزدیک به صفحه پشتی قرار می گیرد و تغییر خازن بین آنها به ولتاژ تبدیل می شود. کپسول های پلاریزه خارجی نیاز به منبع قطبش پایدار دارند. طرح های پیش قطبی شده بار دائمی را در مواد دیافراگم حمل می کنند و شرایط میدان را راحت تر تحمل می کنند. جهت‌گیری کپسول نیز اهمیت دارد: میکروفون‌های میدان آزاد برای اختلالات ناشی از بدن خودشان زمانی که به سمت منبع اشاره می‌شوند تصحیح می‌شوند، میکروفن‌های فشاری برای نصب هم‌سطح یا جفت‌کننده‌ها در نظر گرفته شده‌اند، و انواع تصادفی تفاوت را تقسیم می‌کنند.

در پشت کپسول، پیش تقویت کننده باید امپدانس ورودی بسیار بالایی ارائه دهد تا سیگنال کپسول کوچک از کابل زنده بماند. از آنجا سیگنال از شبکه وزن دهی فرکانس، آشکارساز ریشه میانگین مربع با ثابت های زمانی قابل انتخاب خود و در نهایت مرحله نمایش و ثبت نام عبور می کند. شایان ذکر است که دقت در کجا تعیین می شود. نمایشگر تقریباً هیچ مشکلی در ایجاد خطا ایجاد نمی کند. کپسول، کالیبراسیون آن و آکوستیک اطراف دستگاه تقریباً همه چیز را تعیین می کند.

از آنجایی که قسمت جلویی هر اندازه گیری صوتی یک سنسور است، ما به کیفیت کپسول و پایداری مکانیکی توجه زیادی داریم. میکروفون‌های خازنی آکوستیک ما برای استفاده آزمایشگاهی و میدانی در کنار آنالایزرهایی که خروجی آنها را ضبط می‌کنند ساخته شده‌اند.

دسته محصول میکروفون های کندانسور آکوستیک این صفحه دسته‌بندی در حال حاضر هیچ مدل میکروفونی را فهرست نمی‌کند، اما کپسول‌های صوتی را در کنار آنالایزرها و تجهیزات اندازه‌گیری ارتعاش قرار می‌دهد. مشاهده محصول →

وزن دهی فرکانس و زمان بدون اصطلاح

گوش انسان در همه فرکانس‌ها به یک اندازه حساس نیست و هیچ وزنه‌ای برای هر سؤالی مناسب نیست. بنابراین استانداردها چندین منحنی را تعریف می‌کنند و خواندن بی‌معنی است، مگر اینکه منحنی همراه با ثابت زمانی مورد استفاده برای هموارسازی آن بیان شود.

وزن دهی زمان به صورت موازی کار می کند. Fast از یک ثابت نمایی 125 میلی‌ثانیه‌ای استفاده می‌کند و تقریباً مانند ادراک بلندی صدای انسان عمل می‌کند. آهسته از یک ثانیه استفاده می کند و خواندن ثابت تری می دهد. Impulse از یک افزایش سریع و یک فروپاشی آهسته برای رویدادهای گذرا استفاده می کند. وقتی گزارشی می گوید "82 دسی بل" و هیچ چیز دیگری، بپرسید کدام وزن و کدام ثابت زمانی اعمال شده است. یک رویداد مشابه می تواند به راحتی مقادیری را با فاصله چهار یا پنج دسی بل در تنظیمات مختلف تولید کند.

برای ثابت نگه داشتن اعداد در تجربه روزمره، نمودار زیر سطوح معمولی با وزن A را مقایسه می کند. این یک مرجع برای شهود است تا جایگزینی برای اندازه گیری.

کلاس های IEC 61672: کلاس 1 و کلاس 2 در عمل

استاندارد بین المللی IEC 61672 ابزارها را به دو کلاس عملکردی تقسیم می کند. این تفاوت جنبه زیبایی ندارد: تعیین می کند که سازنده در هر فرکانس چقدر تحمل مجاز است، محدوده عملیاتی خطی چقدر باید باشد و در نتیجه اندازه گیری هایی را که دستگاه می تواند به طور قابل اعتمادی پشتیبانی کند را تعیین می کند. ارقام زیر معمولی هستند و نه کامل، بنابراین همیشه جزئیات را در برابر نسخه فعلی استاندارد و قوانین تأیید ملی خود تأیید کنید.

دو ابزار از کلاس های مختلف می توانند هر دو "درست" باشند و همچنان با یک دسی بل یا بیشتر در فرکانس های فرکانس مخالف باشند. اگر قراردادی به یک طبقه اشاره می کند، استناد را به عنوان یک الزام تلقی کنید، نه ترجیح.

پنج سوالی که قبل از مقایسه مدل ها باید به آنها پاسخ دهید

لیست قیمت ها به ندرت به سوالاتی پاسخ می دهند که تصمیم می گیرند آیا خرید به نتیجه می رسد یا خیر. ما معمولاً گفتگو را با این موارد شروع می کنیم:

1. شماره از چه تصمیمی پشتیبانی می کند؟ غربالگری یکباره و آزمایش انطباق قراردادی ابزارهای مختلف را توجیه می کند.
2. این حد واقعا کدام معیار را مشخص می کند؟ وزن، ثابت زمانی و دوره میانگین باید قبل از اولین اندازه گیری یادداشت شود.
3. تک نقطه یا نقشه؟ اگر به چندین مکان به طور همزمان نیاز دارید، یا به نویز در کنار لرزش نیاز دارید، یک متر دستی تنها در نهایت به گلوگاه تبدیل می شود.
4. چه مدت بدون مراقبت؟ مدت زمان ثبت، حافظه، عمر باتری، حفاظت در برابر آب و هوا و دسترسی از راه دور همه مهم هستند که اندازه گیری هفته ها انجام شود.
5. چه کسی و هر چند وقت یکبار آن را تأیید می کند؟ کالیبراسیون و تأیید دوره ای باید در هنگام خرید برنامه ریزی شود، نه اینکه در اولین ممیزی کشف شود.

کالیبراسیون عادتی است که داده ها را از اعداد جدا می کند

یک کالیبراتور صوتی روی کپسول قرار می گیرد و یک سطح شناخته شده، معمولاً 94 دسی بل در 1 کیلوهرتز، با 114 دسی بل برای بررسی خطی بودن در سطوح بالاتر، تولید می کند. روال کوتاه است و اختیاری نیست: قبل از اندازه گیری بررسی کنید، بعد از آن بررسی کنید و هر دو مقدار را در فایل ثبت کنید. دریفت بیش از نیم دسی بل به جای اعمال تصحیح و ادامه دادن، به منزله توقف و بررسی است.

محیط زیست مستحق توجه یکسان است. وزش باد در سراسر کپسول صدای خود را ایجاد می کند که شیشه جلوی فوم آن را کاهش می دهد اما هرگز آن را از بین نمی برد. دما، رطوبت، فشار اتمسفر و تناسب کالیبراتور همگی خوانش‌ها را کمی تغییر می‌دهند. هنگام مقایسه دو نظرسنجی با فاصله چند ماه، این شرایط را به همان دقتی که مدل ابزار را یادداشت می کنید، یادداشت کنید.

همین نظم در بخش ارتعاش یک برنامه آزمایشی اعمال می‌شود، جایی که شتاب‌سنج‌ها و تقویت‌کننده‌های شارژ به همان نوع تأیید میدانی نیاز دارند. کالیبراتور ارتعاش قابل حمل ما آن قسمت از زنجیره را پوشش می دهد، بنابراین بررسی ترکیبی نویز و لرزش را می توان از یک کیسه کیت تأیید کرد.

کالیبراتور ارتعاشی قابل حمل برای تایید میدانی این دسته پنج کالیبراتور ارتعاشی قابل حمل را فهرست می‌کند که از تأیید میدانی زنجیره‌های شتاب‌سنج و تقویت‌کننده شارژ در بررسی‌های ترکیبی نویز و ارتعاش پشتیبانی می‌کنند. مشاهده محصول →

جایی که سنج‌های سطح صدا ارزش خود را به دست می‌آورند

ابزار هدف کلی است. برنامه ها خاص هستند و هر کدام عادات خاص خود را تحمیل می کنند:

• سر و صدای محیطی و اجتماعی ثبت درازمدت در مرزها، آمار صدک، و مستندسازی دقیق آب و هوا و شرایط عملیاتی.
• آکوستیک ساختمان عایق هوا و ضربه، زمان طنین و داده های باند اکتاو که اکثر روش های رتبه بندی به آن نیاز دارند.
• صدای ماشین آلات و محصول شناسایی منابع غالب، مقایسه انواع طراحی، و پشتیبانی از آزمون های اعلامیه یا پذیرش.
• قرار گرفتن در معرض محل کار دزیمتری شخصی و بررسی های منطقه، با توجه به مدت زمان، رویدادهای اوج و الگوی واقعی مواجهه.
• حمل و نقل. اندازه‌گیری‌های عبوری، راحتی داخلی خودرو، سر و صدای راه‌آهن و دریایی، جایی که معمولاً لرزش باید همزمان ثبت شود.
• تدریس و تحقیق. تمرین‌های آزمایشگاهی و پروژه‌های دانش‌آموزی، که در آن یک ابزار قوی با تنظیمات واضح، عادات بهتری را نسبت به یک برنامه آموزش می‌دهد.

اگر یک پروژه چندین مورد از این حوزه‌ها را در بر گیرد، معمولاً به‌جای خرید ابزار جداگانه برای هر یک، برنامه‌ریزی کل زنجیره در یک زمان مقرون به صرفه‌تر است. ما راه حل های تست ارتعاش و پویا حول این ایده سازماندهی شده اند: حسگرها، اکتساب، تحریک، کالیبراسیون و نرم افزار طراحی شده برای کار به عنوان یک سیستم.

عادات میدانی که از خواندن محافظت می کند

بیشتر داده های صوتی بد ناشی از سازهای بد نیستند. این به دلیل انتخاب های کوچک رویه ای است که تحت فشار زمان انجام می شود. اینها مواردی هستند که اغلب می بینیم:

1. متر را به اندازه دست نگه دارید یا آن را روی سه پایه نصب کنید. بدن شما صدا را منعکس می کند و دست شما می تواند کپسول را بپوشاند.
2. یک کپسول میدان آزاد را به سمت منبع بگیرید و زاویه را بین نقاط اندازه گیری ثابت نگه دارید.
3. به وزن، ثابت زمانی و دوره میانگین برای هر نتیجه ذخیره شده توجه کنید، نه فقط به شکل عنوان.
4. یک فایل صوتی کوتاه یا یک عکس فوری اکتاو سوم را در کنار سطح ضبط کنید تا بعداً یک نتیجه عجیب توضیح داده شود.
5. پس زمینه را جداگانه اندازه گیری کنید. منبعی که فقط چند دسی بل بالاتر از پس زمینه است را نمی توان به سادگی کمی سازی کرد.
6. شماره سریال دستگاه، مقادیر کالیبراسیون و نسخه سیستم عامل را هر بار در گزارش وارد کنید.

وقتی یک متر دستی دیگر کافی نیست

یک متر دستی به این سوال پاسخ می دهد که "چقدر بلند است". با "کدام جزء، و چرا" مبارزه می کند. هنگامی که یک پروژه به طیف‌های اکتاو سوم یا باند باریک، تجزیه و تحلیل سفارش در ماشین‌های دوار، کانال‌های نویز و ارتعاش همزمان یا نظارت مستمر در طول ماه‌ها نیاز دارد، مرحله طبیعی بعدی یک تحلیل‌گر سیگنال پویا چند کاناله با مبدل‌های مناسب متصل است.

آن مرحله گردش کار را به روش های مفیدی تغییر می دهد. همه کانال ها یک پایگاه زمانی مشترک دارند، بنابراین روابط فاز باقی می مانند و تجزیه و تحلیل مسیر انتقال ممکن می شود. داده ها را می توان به جای انتقال از سایت روی کارت حافظه به شبکه پخش کرد. و همان سخت افزاری که نویز را ثبت می کند، شتاب، نیرو و کرنش را نیز ثبت می کند، که دقیقاً همان چیزی است که یک آزمایش مودال یا یک بررسی 故障 نیاز دارد.

آنالایزرهای شبکه ای مانند ابزارهای خانواده ZTN8128 ما معمولاً در جایی مستقر می شوند که چندین نقطه اندازه گیری باید با هم جمع شوند، به عنوان مثال یک محفظه ماشین، یک پایه تست گیربکس یا یک نمای ساختمان با موقعیت های چند میکروفون.

آنالایزر سیگنال دینامیک 8 کانال ولتاژ/IEPE ZT-N8208I یک آنالایزر هشت کاناله 24 بیتی با اترنت 100 مگابیت در ثانیه، تحریک IEPE و نمونه برداری 128 کیلوهرتز برای اندازه گیری لرزش و شوک همزمان. مشاهده محصول →

اگر این دو رویکرد را سنجیده اید، توجه داشته باشید چگونه یک تحلیلگر سیگنال دینامیک با یک ابزار سنتی متفاوت است مبادلات را با جزئیات بیشتری شرح می دهد.

الگوی همه اینها سازگار است. یک صدا سنج بسیار بیشتر از ویژگی‌هایی که پاداش می‌دهد به آماده‌سازی پاداش می‌دهد: یک متریک اعلام شده، یک کپسول تأیید شده، یک موقعیت اندازه‌گیری معقول و یک بررسی کالیبراسیون ثبت‌شده از ابزار گران‌تری که بدون دقت استفاده می‌شوند بهتر عمل می‌کنند. چه این عدد به پشتیبانی از یک گزارش انطباق، یک تصمیم طراحی یا اولین آزمایش یک دانش آموز ختم شود، سزاوار همان نظم و انضباط است. این بخشی از کاری است که ما بیشتر از همه از آن لذت می بریم، و ما همیشه خوشحالیم که از طریق یک زنجیره اندازه گیری قبل از سفارش به جای بعد از آن صحبت کنیم.