自動車産業における騒音計の使用
騒音計の構造と動作原理
騒音計は、人間の耳の聴覚特性に合わせて、工場騒音、家庭騒音、交通騒音などの騒音レベルを測定できる機器です。 騒音レベルとは、騒音計で測定し、聞こえるように補正した音圧レベル（dB）または音量レベル（phon）を指します。 標準条件下で100{{10}}Hzの純音を測定する騒音計の精度によると、1960年代には騒音計は2つに分割されました世界的には、精密騒音計と呼ばれるものと、普通騒音計と呼ばれるものがあります。 我が国もこの方式を採用しています。 1970 年代以降、一部の国では 4 カテゴリー方式が導入されており、タイプ 0、タイプ 1、タイプ 2、タイプ 3 に分類されています。その精度は ±0.4dB、±0.7dB、±1.0dB、±1.5dB です。それぞれ。 騒音計は使用する電源の違いに応じて、乾電池を使用する AC タイプと DC タイプの騒音計に分けることができ、後者はポータブルにすることもできます。 ポータブルには小型、軽量、現場での使用に便利という利点があります。
一般に、マイク、アンプ、減衰器、重み付けネットワーク、検出器、指示計、電源で構成されます。
(1) マイク
音圧信号を電圧信号に変換する装置で、マイクとも呼ばれ、優れたセンサーです。 一般的なマイクには、クリスタル、エレクトレット、ムービング コイル、コンデンサーがあります。
ムービングコイルセンサーは、振動板、ムービングコイル、磁石、トランスで構成されています。 振動板は音波の圧力を受けて振動を開始し、磁界中で組み込まれた可動コイルを駆動して振動させ、誘導電流を発生させます。 電流は振動する振動板にかかる音圧の大きさに応じて変化します。 音圧が大きいほど、生成される電流も大きくなります。 音圧が小さいほど、発生する電流は小さくなります。
静電容量センサーは主に、互いに近接した金属ダイヤフラムと金属電極で構成されており、本質的には平板コンデンサーです。 金属ダイヤフラムと金属電極はフラット コンデンサの 2 つのプレートを構成します。 振動板に音圧が加わると、振動板が変形し、2枚の板間の距離が変化し、静電容量も変化し、マイクロホンの線形範囲内の波形と音圧レベルの比を形成する交流電圧が発生します。音圧信号を電圧信号に変換する機能を実現します。
コンデンサーマイクは音響測定に最適なマイクです。 ダイナミックレンジが広く、周波数応答が平坦で、感度が高く、一般的な測定環境において安定性が良いという利点があるため、広く使用されています。 静電容量センサーの出力インピーダンスは非常に高いため、プリアンプを介してインピーダンス変換を行う必要があります。 プリアンプは騒音計内部の静電容量センサーが取り付けられている部分の近くに取り付けられます。
(2) アンプとアッテネータ
現在、国産・輸入アンプの多くは、増幅回路に入力アンプと出力アンプの2段アンプを使用しており、微弱な電気信号を増幅する役割を果たしています。 入力減衰器と出力減衰器は、測定子の指針が適切な位置を指し、各ギアの減衰が 1{{2 になるように、入力信号の減衰と出力信号の減衰を変更するために使用されます。 }} デシベル。 入力アンプで使用するアッテネータの調整範囲は測定値のボトム（0～70dBなど）、出力アンプで使用するアッテネータの調整範囲は測定値（70～120dB）です。 入力アッテネーターと出力アッテネーターのダイヤルは別の色で作られていることが多く、現在は黒と透明の組み合わせが多いです。 多くの騒音計は高低が 70 デシベルに制限されているため、装置を損傷しないように、回転時に制限を超えないようにする必要があります。
(3) 重み付けネットワーク
さまざまな周波数で人間の聴覚のさまざまな感度をシミュレートするために、人間の耳の聴覚特性をシミュレートし、聴覚に似たネットワークに電気信号を補正できる機能が組み込まれています。 このネットワークを重み付けネットワークと呼びます。 重み付けネットワークを介して測定される音圧レベルは、目的の物理量の音圧レベル（線形音圧レベルと呼ばれます）ではなく、聴覚によって補正された音圧レベル（重み付き騒音レベルまたは騒音レベルと呼ばれます）になります。
一般に、重み付けネットワークには A、B、C の 3 つのタイプがあります。A 重み付けサウンド レベルは、55 デシベル未満の低強度ノイズに対する人間の耳の周波数特性をシミュレートします。 B 特性騒音レベルは、55 ～ 85 デシベルの中程度の強度の騒音の周波数特性をシミュレートします。 C特性騒音レベルは、高強度騒音特性の周波数特性をシミュレートするためのものです。 3つの違いは、ノイズの低周波成分の減衰の度合いです。 A が最も減衰し、次に B、C が最も減衰します。 A 特性騒音レベルは、その特性曲線が人間の耳の聴覚特性に近いため、世界で最も広く使用されている騒音測定です。 BとCは徐々に使用されてきました。
騒音計から得られる騒音レベルの測定値は、測定条件を示す必要があります。
(4) 受振器とインジケーターヘッド
増幅された信号をメーターヘッドを通して表示するには、急速に変化する電圧信号をよりゆっくりと変化する DC 電圧信号に変換する検出器も必要です。 この DC 電圧の大きさは入力信号の大きさに比例します。 測定のニーズに応じて、検出器はピーク検出器、平均検出器、黒 RMS 検出器に分けることができます。 ピーク検出器は特定の時間間隔内の最大値を与えることができ、平均検出器は特定の時間間隔内の最大平均値を測定できます。 ルート二乗検出器は、ピーク測定が必要な銃声などの衝撃音を除く、ほとんどの測定で使用されます。
