Шумомер

- и а.п зФ ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сюэ Советсник Социааистических Республик(22) Заявлено 30.1178 (21) 2692993/18-28 с присоединением заявки Мо С 01 Н 3/14 Государственный коиитет СССР но делан изобретений н открытий(088.8) Дата опубликования описания 15.1280(У 1) Заявитель специальное конструкторское объединения "Виброприбор"(54) ШУМОМВР 2 Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано для измерения акустического шума в авиации, связи и т.д,Известен шумомер, содержащий конденсаторный микрофон, подключенный к источнику поляризующего напряжения, и последовательно соединенные предва. рительный усилитель, усилитель с переключателями и фильтрами и детек- тор, выполненный в виде формирователя среднего квадрата, и устройство для.извлечения квадратного корня, выходом соединенное с блоком отсчета Г 13.15Недостатком этого устройства является относительно узкий динамический диапазон измерения звукового давления. Верхняя граница динамического диапазона обусловлена наличием микро. - 20 фонного капсюля, работающего без искажений от этих уровней звукового давленияи наличием предварительного усилителя с очень широким динамическим диапазоном по входному сигналу. Нижняя граница динамического диапазона обусловлена собственными шумами входного каскада шумомера.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является шу момер, содержащий конденсаторный микрофон, подключенный к иеточнику поляризующего напряжения, и последовательно соединенные предварительный усилитель, усилитель с переключателями и фильтрами, и детектор, выполненный в виде формирователя среднего квадрата со схемой выбора времени усреднения, и устройство для извлечения квадратного корня, выходом соединенное с блоком отсчета 21.Недостатком этого шумомера также является относительно узкий динамический диапазон измерения звукового давления, так как в последнем для упрощения и облегчения режима работы предварительного усилителя понижена чувствительность конденсаторного микрофона уменьшением поляризующего напряжения. Но уменьшение чувствительности микрофона приводит к повышению нижней границы динамического диапазона, так как уменьшение чувствительности компенсируется увеличением усиления усилителя. Цель изобретения - расширениединамического диапазона измерениязвукового давления.Поставленная цель достигается тем, что шумомер снабжен первым,ключом, подключенным к конденсаторному микрофону эквивалентом микрофона, другим выводом соединенным с входом предварительного усилителя, разделительным конденсатором, другим выводом подключенным через первый ключ к общей шине, вычитателем среднего квадрата, установленным на входе устройства для извлечения квадратного корня, параллельно включенными между выходом формирователя среднего квадрата и входами вычитателя среднего квадрата цепочками, состоящими каждая из последовательно соединенных; одна - из второго ключа и первого аналогового запоминающего устройства, другая - из третьего ключа и второго аналогового запоминающего устройства, и установленным на выходе схемы выбора времени усреднения генератором тактовых импульсов, подключенным к управляющим входам ключей.На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства,Шумомер содержит конденсаторный микрофон 1, подключенный к источнику 2 поляризующего напряженияи последовательно соединенные предварительный усилитель 3, усилитель 4 с переключателями 5 и фильтрами 6, деТектор, выполненный в виде формирователя 7 среднего квадрата со схемой 8 выбора времени усреднения, устройство 9 для извлечения квадратного корня, выходом соединенное с блоком 10 отсчета. Конденсаторный микрофон 1 подключен через эквивалент 11 микРофона, другим выводом соединенный с входом предварительного усилителя 3 и через разделительный конденсатор 12 другим выводом подключенный через первый ключ 13 к общей шине. На вход устройства 9 для извлечения квадратного корня подключен вычитатель 14 среднего квадрата, между входами которого и выходом формирователя 7 среднего квадрата параллельно включены цепочки, состоящие каждая из последовательно соединенных: одна из второго ключа 15 и первого аналогового запоминающего устройства 16, другая - из третьего ключа 17 и второго аналогового запоминающего устройства 18. На выходе схемы 8 выбора времени усреднения установлен генератор 19 тактовых импульсов, подключенный к управляющим входам ключей.Шумомер работает следующим образомТактовым импульсом с первого выхода генератора 19 открывается ключ 13, замыкается микрофон 1 и один вывод эквивалента 11 микрофона по переменному току с общей шиной через разделительный конденсатор 12, емкостью, обеспечивающей достаточное затухание сигнала с микрофона 1 во всем частотном диапазоне измерениязвукового давления, По истечениипереходного процесса, обусловленногопереключением ключа 13, задержанныйтактовый импульс со второго выхода 5 1 генератора 19 открывает ключ 17.Собственные шумы шумомера, обусловленные величиной емкости эквивалента11 и режимом по постоянному токупредварительного усилителя 3, нормируются по величине и обрабатываются по спектру усилителем 4 с переключателями 5.и фильтрами 6, преобразовываются в среднее значение ихквадрата в формирователе 7 среднегоквадрата и через открытый ключ 17запоминаются в аналоговом запоминающем устройстве 18. С окончанием тактовых импульсов с первого и со второго выходов генератора 19 ключи 13и 17 одновременно закрываются. На 20 входе предварительного усилителяопять имеет место переходной процесс,и поэтому с третьего выхода генератора 19 тактовый импульс появитсяс задержкой относительно момента дб окончания импульсов с первого и второго выходов, Акустический шум, воздействуя на мембрану микрофона 1,модулирует стабильное напряжение,поступающее с источника поляризующего напряжения 2. Далее напряжениесигнала с микрофона 1 через эквива -лент 11 микрофона и предварительныйусилитель 3 с высоким входом сопротивления поступает на вход усилителя4, где происходит нормирование сигнала переключателя 5 и его обработкавнешними или встроенными фильтрами6. В формирователе 7 среднего квадрата происходит преобразование пронормированного сигнала, поСтупающего 40 на вход, в среднее значение егоквадрата. На выходе вычитателя 14среднего квадрата будет разностьсредних квадратов смеси "сигнал ++ шум" и "шум", Далее полученный 4 сигнал обрабатывается устройством 9для извлечения квадратного корня,т,е. на вход блока 10 отсчета поступает среднеквадратичное значениеакустического шума. Наличие в шумомере двух аналоговых запоминающихустройств 16 и 18 позволяет вестинепрерывный отсчет акустического шума блоком 10 отсчета, представляющимсобой стрелочный измерительный прибор или прибор с цифровым отсчетом.Причем блоком 10 отсчета производится отсчет по времени записи значениясобственного шума Устройством 18 разности записанного значения смеси"сигнал + шум" и текущего значения бОсобственного шума; во время задержки,обусловленной переходным процессомзапирания ключа 13 - разности запомненных значений в устройствах 16 и18, во время цикла "измерения" 65 разности текушег. значения смеси787906 Формула изобретения Составитель Л.ЧистяковТехред Т. Маточка Корректор Г,Назарова.Петр еда одписно Тираж 713 НИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открыти 5, Москва, К, Раушская наб.,аказ 10 130 пиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4"сигнал - шум" и записанного значениясобственного шума в устройстве 18 иво время "адсржки, обусловленнойпереходным процессом отпирания ключа13, - разности записанных значенийв устройствах 16 и 18.Цикл измерения звукового давления,с одной стороны, ограничивается требуемой величиной времени усреднения,а с другой стороны - максимальнымвременем хранения среднеквадратичныхзначений собственного шума и смеси"сигнал + шум", и временными климатическими изменениями значения собственного шума, что определяет времямежду двумя измерениями собственногошума с целью поддержания максимальнойточности его компенсации.Применение предлагаемого устройства позволяет упростить предварительный усилитель, повысить его надежность и расширить нижнюю границу динамического диапазона измерения звукового давления,Шумомер, содержащий конденсаторный микрофон, подключенный к источнику поляризующего напряжения, и последовательно соединенные предварительный усилитель, усилитель с переключателями и фильтрами и детектор, выполненный в виде формирователя среднего квадрата со схемой выбора времени усреднения, и устройство дляизвлечения квадратного корня, выходом соединенное с блоком отсчета,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью расширения динамического диапазона измерения звукового давления,он снабжен первым кл ом, подключенным к конденсаторному микрофону эквивалентом микрофона, другим выводомсоединенным с входом предварительного усилителя, разделительным конденсатором, другим выводом, подключенным через первый ключ к общей шине,вычитателем среднего квадрата, установленным на входе устройсгва дляизвлечения квадратного корня, парал 15 лельно включенными между выходомформирователя среднего квадрата ивходами вычитателя среднего квадратацепочками, состоящими каждая из последовательно соединенных: одна - извторого ключа и первого аналоговогозапоминающего устройства, другаяиз третьего ключа и второго аналогового запоминающего устройства, и"с-.ановленным на выходе схемы выбора времени усреднения генератором25тактовых импульсов, подключеннымк управляющим входам ключей.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Шумомеры ШМ, ИШБ, ШВКи/о "Виброприбор", Таганрог.2. Шумомер типа 2219 фирмы "Брюльи Къер", Каталог, Брюль и Къер",1978 прототип).