SU787906A1 - Шумомер - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  акустического шума в авиации, св зи и т.д. Известен шумомер, содержащий конденсаторный микрофон, подключенный к источнику пол ризующего напр жени  и последовательно соединенные предва рительный усилитель, усилитель с переключател ми и фильтрами и детектор , выполненный в виде формировател  среднего квадрата, и устройство дл -извлечени  квадратного корн , выходом соединенное с блоком отсчета Г1. Недостатком этого устройства  вл  етс  относительно узкий динамический диапазон измерени  звукового давлени . Верхн   граница динамического диапазона обусловлена наличием микро фонного капсюл , работающего без искажений от этих уровней звукового давлени , .и наличием предварительног усилител  с очень широким динамическим диапазоном по входному сигналу. Нижн   граница динамического диапазо на обусловлена собственными шумами входного.каскада шумомера. Н.аибрлее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  шумомер , содержащий конденсаторный микрофон, подключенный к источнику пол ризующего напр жени , и последовательно соединенные предварительный усилитель, усилитель с переключател ми и фильтрами, и детектор, . выполненный в виде формировател  среднего квадрата со схемой выбора времени усреднени , и устройство дл  извлечени  квадратного корн , выходом соединенное с блоком отсчета 2. Недостатком этого шумомера также  вл етс  относительно узкий динамический диапазон измерени  звукового давлени , так как в последнем дл  упрощени  и облегчени  режима работы предварительного усилител  понижена чувствительность конденсаторного микрофона уменьшением пол ризующего напр жени . Но уменьшение чувствительности микрофона приводит к повышению нижней границы динамического диапазона, так как уменьшение чувствительности компенсируетс  увеличением усилени  усилител . Цель изобретени  - расширение динамического диапазона измерени  звукового давлени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что шумомер снабжен первым р лючом , подключенным к конденсаторному микрофону эквивалентом микрофона, другим выводом соединенным с входом предварительного усилител , разделительным конденсатором, другим выво ,дом подключенным через первый ключ к общей шине, вычитателем среднего квадрата, установленным на входе устройства дл  извлечени  квадратного корн , параллельно включенными между выходом формировател  среднего квадрата и входами вычитател  среднего квадрата цепочками, состо щими каж- да  из последовательно соединенных: одна - из второго ключа и первого аналогового запоминающего устройства друга  - из третьего ключа и второго аналогового запоминающего устройства , и установленным на выходе схемы выбора времени усреднени  генераторо тактовых импульсов, подключенным к управл ющим входам ключей.

На чертеже представлена структурна  схема предлагаемого устройства.

Шумомер содержит конденсаторный микрофон 1, подключенный к источнику

2пол ризующего нaпp жeни  и последовательно соединенные предварительный усилитель 3, усилитель 4 с переключател ми 5 и фильтрами 6, детектор , выполненный в виде формировател  7 среднего квадрата со схемой

8 выбора времени усреднени , устройство 9 дл  извлечени  квгщратного корн , выходом соединенное с блоком 10 отсчета. Конденсаторный микрофон 1 подключен через эквивалент 11 микрофона , другим выводом соединенный с входом предварительного усилител 

3и через разделительный конденсатор 12 другим выводом подключенный через первый ключ 13 к общей шине. На вход устройства 9 дл  извлечени  квадратного корн  подключен вычитатель 14 среднего квадрата, между входами которого и выходом формировател  7

среднего квадрата параллельно включены цепочки, состо щие кажда  из последовательно соединенных: одна из второго ключа 15 и первого аналогового запоминающего устройства 16, друга  - из третьего ключа 17 и второго аналогового запоминающего устройства 18. На выходе схемы 8 выбора времени усреднени  установлен генератор 19 тактовых импульсов, подключенный к управл ющим входам ключей. Шумомер работает следующим образом .

Тактовым импульсом с первого выхода генератора 19 открываетс  ключ 13, замыкаетс  микрофон 1 и один вывод эквивалента 11 микрофона по переменному току с общей шиной через разделительной конденсатор 12, емкостью , обеспечивающей достаточное затухание сигнала с микрофона 1 во

всем частотном диапазоне измерени  звукового давлени . По истечении переходного процесса, обусловленного переключением ключа 13, задержанный тактовый импульс со второго выхода

генератора 19 открывает ключ 17, Собственные шумы шумомера, обусловленные величиной емкости эквивалента 11 и режимом по посто нному току предварительного усилител  3, нормируютс  по величине и обрабатываютс  по спектру усилителем 4 с переключател ми 5. и фильтрами б, преобразовываютс  в среднее значение их квадрата в формирователе 7 среднего квадрата и через открытый ключ 17 запоминаютс  в аналоговом запоминбшзщем устройстве 18. С окончанием тактовых импульсов с первого и со второго выходов генератора 19 ключи 13 и 17 одновременно закрываютс . На входе предварительного усилител  оп ть имеет место переходной процесс, поэтому с третьего выхода генератора 19 тактовый импульс по витс  с задержкой относительно момента окончани  импульсов с первого и второго выходов. Акустический шум, возейству  на мембрану микрофона 1, одулирует стабильное напр жение, поступающее с источника пол ризующего напр жени  2. Далее напр жение сигнала с микрофона 1 через эквиваент 11 микрофона и предварительный усилитель 3 с высоким входом сопротивлени  поступает на вход усилител  4, где происходит нормирование сигнала переключател  5 и его обработка внешними или встроенными фильтрами 6. В формирователе 7 среднего квадрата происходит преобразование пронормированного сигнала, поступающего на вход, в среднее ЗЕ ачение его квадрата. На выходе вычитател  14 среднего квадрата будет разность средних квадратов смеси сигнал + + шум и шум. Далее полученный сигнал обрабатываетс  устройством 9 л  извлечени  квадратного корн , т.е. на вход блока 10 отсчета поступает среднеквадратичное значение акустического i-jyMa. Наличие в шумомере двух аналоговых запоминающих устройств 16 и 18 позвол ет вести непрерывный отсчет акустического шуа блоком 10 отсчета, представл ющим собой стрелочный измерительный прибор или прибор с цифровым отсчетом. Причем блоком 10 отсчета производитс  отсчет по времени записи значени  обственного шума устройством 18 разности записанного значени  смеси сигнал + шум и текущего значени 

Claims (2)

1. собственного шума , во врем  задержки, обусловленной переходным процессом запирани  ключа 13 - разности запомн нных значений в устройствах .16 и 18J во врем  цикла измерени  разности текущего значени  смеси сигнал + шум и записанного значени  собственного шума в устройстве 18 и во врем  адсржки, обусловленной переходным процессом отпирани  ключа 13, - разности записанных значений в устройствах 16 и 18. Цикл измерени  звукового давлени  с одной стороны, ограничиваетс  требуемой величиной времени усреднени , а с другой стороны - максимальным временем хранени  среднеквадратичных значений собственного шума и смеси сигнал + шум, и временными климати ческигли изменени ми значени  собственного шума, что определ ет врем  между двум  измерени ми собственного шума с целью поддержани  максимально точности его компенсации. Применение предлагаемого устройст ва позвол ет упростить предварительный усилитель, повысить его надежность и расширить нижнюю границу дипамического диапазона измерени  звукового давлени . Формула изобретени  Шумомер, содержаи;ий конденсаторный микрофон, подключенный к источнику пол ризующего напр жени , и последовательно соединенные предварительный усилитель, усилитель с переключател ми и фильтрами и детектор выполненный в виде формировател  среднего квадрата со схемой выбора времени усреднени , и устройство дл  звлечени  квадратного корн , выхоом соединенное с блоком отсчета, отличающийс  тем, что, с целью расширени  динамического диапазона измерени  звукового давлени , он снабжен первым кт юм, подключенным к конденсаторному микрофону эквивалентом микрофона, другим выводом соединенным с входом предварительного усилител , разделительным конденсатором , другим выводом, подключенным через первый ключ к общей шине, вычитателем среднего квадрата, установленным на входе устройсдва дл  извлечени  квадратного корн , параллельно включенными между выходом формировател  среднего квадрата и входами вычитател  среднего квадрата цепочками, состо щими кажда  из последовательно соединенных: одна - из второго ключа и первого аналогового запоминающего устройства, друга  КЗ третьего ключа и второго аналогового запоминающего устройства, и -стаковленным на выходе схемы выбора времени усреднени  генератором тактовых импульсов, подключенным к управл ющим входам ключей. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Шумомеры ШМ-1, ИШБ-1, ШВК-1п/о Виброприбор, Таганрог.
2. 2.Шумомер типа 2219 фирмы Брюль и Къер, Каталог,Брюль и Къер, 1978 (прототип).