Grunnatriði hljóðstigsmælis
Með eðlislægri óreglulegri hreyfingu og gagnkvæmri fráhrindingu loftsameinda myndast kyrrstöðukraftur, sem er kallaður loftþrýstingur. Hljóð er titringur loftsameinda og titrandi loftsameindir mynda aukinn þrýsting á þversniðið sem þær fara í gegnum, sem kallast hljóðþrýstingur. Hljóðþrýstingur er mun minni en loftþrýstingur. Almennt er hljóðþrýstingsstig notað til að lýsa stærð hljóðs. Það er, mjög lítill hljóðþrýstingur p0=2 x 10-5 Pa er notaður sem viðmiðunarhljóðþrýstingur. Gildið sem fæst með því að margfalda hlutfall mældra hljóðþrýstings p og viðmiðunarhljóðþrýstings p0 með 20 er kallað hljóðþrýstingsstig og einingin er desibel (db). Desibel (dB) er nefnt eftir bandaríska símauppfinnandanum Bell, þar sem eining desibels er of stór er hún notuð til að tákna 1/10 af desibel. Útreikningur á desibelum er ekki línulegt hlutfall, heldur logaritmískt hlutfall. Þegar desibel eru notuð til að lýsa hljóði þarf að gefa upp tíðnina á sama tíma.
Meginregla og samsetning hljóðstigsmælis
Hljóðstigsmælir er grundvallartæki í hávaðamælingum, sem venjulega samanstendur af hljóðnema, formagnara, dempara, magnara, tíðnivogunarneti og virkum gildisvísishaus.
Vinnureglan hljóðstigsmælis er sú að hljóðinu er breytt í rafmerki með hljóðnema og síðan er viðnáminu umbreytt með formagnara til að passa við hljóðnemann við deyfanda. Magnarinn bætir útgangsmerkinu við vigtarnetið, framkvæmir tíðnivigtun á merkinu (eða ytri síu) og magnar síðan merkið upp í ákveðna amplitude í gegnum dempara og magnara og sendir það til virka gildisskynjarans (eða ytri upptökutæki). Hljóðstigsgildið birtist á vísirhausnum.
Hljóðnemi er tæki sem breytir hljóðþrýstingsmerkjum í spennumerki, einnig þekkt sem hljóðnemi. Það er skynjari hljóðstigsmælis. Það eru nokkrar algengar gerðir af hljóðnemum, þar á meðal kristalgerð, rafeindagerð, hreyfanleg spólagerð og rafrýmd gerð.
1.1 Kvikur spóluhljóðnemi samanstendur af titrandi þind, hreyfanlegri spólu, segli og spenni. Eftir að hafa verið háð hljóðþrýstingi byrjar titringsþindið að titra og knýr hreyfanlega spóluna sem settur er upp með henni til að titra í segulsviðinu til að mynda framkallaðan straum. Straumurinn er breytilegur eftir stærð hljóðþrýstings sem beitt er á titringshimnuna. Því hærra sem hljóðþrýstingurinn er, því meiri sem myndaður straumur, og því lægri sem hljóðþrýstingurinn er, því minni myndaður straumur.
1.2 Rafrýmd hljóðnemi er aðallega samsettur úr málmþind og málmrafskauti sem er staðsett mjög nálægt henni, í raun flatt þétti. Málmfilman og málmrafskautið mynda tvær plötur flats þétta. Þegar filman er háð hljóðþrýstingi aflagast hún, sem veldur breytingu á fjarlægð milli plötunnar tveggja og breytir þannig rýmdinni. Spennan í stöðumælingarrásinni breytist einnig og nær því hlutverki að breyta hljóðþrýstingsmerkjum í spennumerki. Rafrýmd hljóðnemar eru tilvalin hljóðnemar í hljóðmælingum, með kostum eins og stóru hreyfisviði, flatri tíðni svörun, miklu næmi og góðum stöðugleika í almennu mæliumhverfi, sem gerir þá mikið notaða. Vegna mikillar úttaksviðnáms þéttihljóðnemans er viðnámsbreytingar krafist í gegnum formagnara, sem er settur upp í hljóðstigsmælinum nálægt þeim stað þar sem þéttihljóðneminn er settur upp.
