信号技术中的声学问题

一般信息

扬声器(电动发声)

Lautsprecher

扬声器将交流电转换为声波。这是通过电流和永磁体之间的相互作用来实现的。线圈被放置在永磁体的磁场内。当电流施加在线圈上时,产生的洛伦兹力导致线圈偏转,引起膜的振动。

由于定心蜘蛛的作用,它以上下运动的方式进行。它使线圈居中,并与珠子一起,确保它回到静止位置。

通过使用适当大小的膜和材料,以及不同的驱动器(线圈和永久磁铁),扬声器可以为各种不同的频率范围进行优化。

声学胶囊(电磁发声)

Schallkapsel

声学胶囊属于电磁发声器组。这一原理以前曾用于电话听筒。在胶囊内,一块永久磁铁对连接到膜的衔铁进行预磁。它被制成振荡,然后这些振荡被转化为可听的音调。声学胶囊的特点是结构相对简单,外形紧凑,显示出高度的有效性。

压电盘

Piezoscheibe

压电(也称为压电效应,或简称:压电效应)是指机械压力(希腊语piezein=压)与固体物体中的电流的相互作用。它描述了这样一种现象:某些材料的变形导致在表面产生电荷(直接压电效应)。

在一个反向过程中,这些材料(主要是晶体)在施加电压时发生变形。偏转相对较小,因此它们需要被传送到一个膜上,从那里的振荡激发空气分子,然后被感知为声音。

Akustikmembran

主要的声学参数

声音输出水平

声音输出水平Lp是指一个声学事件的声音输出的平方与参考值p0=20μP的平方的对数关系。其结果以分贝(缩写为dB)为单位。

Lp = 10 log10 (p12 / p02) dB = 20 log10 (p1 / p0) dB

Schalldruckpegel

当表示一个绝对水平(参考标准化参考水平p0)时,要加上缩写 "SPL"(声压级)。
在中高电平和频率下,10dB的声音输出差异被视为大约两倍的声音。3dB的差异是明显可闻的。可感知的声级不仅取决于声音的输出水平,而且还取决于声音信号的频谱及其时间的进展。单一音调被认为比具有相同声音输出水平的宽带可听信号要大得多。水平急剧变化的可听信号也会被认为比具有相同平均水平的均匀可听信号要大得多。

Schalldruckpegel

加权曲线(根据DIN EN 61672-1,即以前的IEC/DIN 651标准,A、B和C)是来自加权滤波器的曲线,它被应用于声音输出信号。它们被设计成在特定声级下再现与人耳相似的频率响应。然而,它们只能达到一个粗略的近似,加权的声音输出测量值与人耳的测量值不完全一致。

加权水平由频率加权的相应字母表示,例如,C加权声输出水平的单位是dB(C)。在技术声学领域,主要采用的是A加权水平。出于这个原因,WERMA规定了分贝(A)的级别。

声音输出水平总是取决于与声源的距离。WERMA规格总是基于1米的测量距离,除非另有说明。在点状声源的情况下(一般适用于所有方向辐射相等的声源),与声源的距离每增加一倍,声音输出水平就会下降6分贝。

环境因素

除了声音输出水平、音调频率和与信号设备的距离外,环境因素对信号质量也有决定性作用。风、湿度甚至雨水都会对可听度产生影响。一个非常重要的因素是环境噪音水平。

特别是在工业环境中,机器产生的环境噪音水平往往非常高。因此,信号设备必须产生足够高的声音输出,以便被听到。

WERMA为此开发了高声信号喇叭和警报器。在环境噪声水平波动的情况下,使用

具有自我调节功能的警报器。
建议使用具有自我调节声级的警报器,这是WERMA公司的一项专利发明。

工作范围表

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