Звуковое давление меряем дома...

[Маша Синичкина]

...а точнее, в гараже. Но это не принципиально, правда? Главное, что меряем сами и практически подручными средствами.

В позапрошлом году я просто мечтала об этом, но увы, тогда мы не умели измерять и делали все вслепую.

Толчком послужила вот эта ветка на форуме SPL-клуба России. Спасибо ее автору, который, кстати, не только подробно поделится информацией с общественностью, но и терпеливо отвечал на мои глупые вопросы в Аське.

Дабы вам не надо было изучать всю ту длинную тему, перескажу наиболее интересное из нее.

Во-первых, для измерения звукового давления используется специализированный твердотельный датчик производства Мотороллы, который называется MPX4250. Этот датчик используется в официальном приборе SPL-клуба, термлабе. Логично и нам использовать его же. Особенно если учесть что он вполне доступен в свободной продаже (кстати, спасибо Тимофею за помощь в его приобретении) и стоит всего 100грн. Понятно, это не десять копеек, но в сравнении со стоимостью самого термлаба - эта цифра исчезающе мала...

Во-вторых, этот датчик измеряет давление в Паскалях и выдает на выходе напряжение, пропорциональное приложенному давлению. Для датчика MPX4250 это 20мВ на 1000Па. Причем точность преобразования гарантируется всем авторитетом великой и ужасной фирмы Моторола. В этой серии есть и другие датчики с другой чувствительностью и другими допустимыми давлениями - там коэф. преобразования надо смотреть в даташите. Почитать про них можно здесь.. Там же можно и скачать даташиты на них.
Теперь нам надо пересчитать Паскали во всеми любимые децибеллы. Так как децибелл величина определяющая отношение величин, а не сами величины, нам надо знать опорный уровень, относительно которого пляшем. Этот уровень принят 20мкПа, который соответствует среднестатистическому порогу слышимости "сферического уха в вакууме"... Не, не в вакууме... В вакууме звук распространяется только в "Звездных войнах". Пардон, отвлеклась.

Итак, считаем по этой формуле, беззастенчиво тянутой с Викпедии:



20мкПа - 0дБ
200мкПа - 20дБ
2мПа - 40дБ
20мПа - 60дБ
200мПа - 80дБ
2Па - 100дБ
20Па - 120дБ
200Па - 140дБ
2кПа - 160дБ

Теперь один тонкий момент, из-за которого я и терзала Dr.Gonzo в аське. У датчика нормируется нижний порог чувствительности в 20 килопаскалей, как же мерять два килопаскаля? А вот как. Дело в том, что мы все находимся под атмосферным давлением в 98килопаскалей, которое прибавляется к измеряемому. Вот так мы и выходим на линейную часть характеристики датчика.



При изменении давления изменяется и напряжение на выходе датчика. Вот это изменение, т.е. переменная составляющая выходного напряжения датчика нас и интересует, поскольку она пропорциональна звуковому давлению. Изменение атмосферного давления никак на измерениях не скажется, так как оно будет просто перемещать переменную составляющую вверх-вниз по линейной части передаточной характеристики датчика, никак не влияя на величину выходного сигнала.

В-третьих, как будем мерять? В принципе, можно просто измерять напряжение на выходе обычным милливольтметром переменного напряжения и пересчитывать в децибеллы по вышеприведенной формуле. Для датчика MPX4250 1кПа соответствует 20мВ.

Можно. Но! Зачем? Если у каждого из нас рядом универсальный прибор, называемый компьютер?
Значит делаем раз: находим SpectraLab. Где - не знаю, я лично нашла его у себя на винте...
Делаем два: ставим SpectraLab.
Делаем три: калибруем его. Про калибровку достаточно написано в ветке форума SPL-клуба, с которой все это началось. Позже я расскажу как калибровали мы.

Ладно, работа стоит, а я тут разговорилось... Продолжение следует...

...Добавила в аттаче картинку платы с высоким разрешением. Для печати.