Mikrofon wandelt Signale in Spannung?
Hallo habe eine Frage und zwar, Mikrofon wandelt schalldruck in elektrische Signale. Und schallpegelmesser misst diese Elektrische Signale und wandelt wider schalldruckpegel. Wie macht er das ? Wenn zb Mikrofon 1 Mikro Volt angibt was wird angezeigt bei schallpegelmesser ?
3 Antworten
Mikrofon wandelt schalldruck in elektrische Signale
Soweit Richtig.
schallpegelmesser misst diese Elektrische Signale und wandelt wider schalldruckpegel.
Das ist irgenwie falsch. Er wandelt die elektrischen Signale nicht in einen Schalldruckpegel, er rechnet einfach nur den Schalldruckpegel aus.
Der Schallpegelmesser interpretiert/rechnet nur die elektrischen Signale in einen Wert um den er dann anzeigt. Da wird nichts mehr gewandelt, es bleibt bei elektrischen Signalen (naja die Anzeige ist optisch aber du weißt schon). Wie er das umrechnen muss (also wie viel Volt welchem Schalldruck entspricht), die Info muss vom Mikro kommen.
Also sagen wir mal das Mikro wäre in erster Näherung linear und würde bei einem Schalldruck von 20uPa 1V ausgeben. Dann bekommt deine Anzeigeinheit 1V, rechnet das also wieder in 20uPa um (der Faktor muss bekannt sein, kann aber auch von der Frequenz abhängen), und berechnet daraus den Schalldruckpegel (20 log10 (20/20)) also 0dB. Somit zeigt das Teil einfach 0dB an wenn 1V vorne rein kommt. Bei 2V sind es halt dann 40uPa, also ein Schalldruckpegel von (20log10(40/20)), also 6dB.
Was das Mikrofon macht, hängt von der Bauweise ab.
Ein "Dynamisches" Mikrofon erzeugt tatsächlich eine Spannung, dafür braucht es aber viel Schallenergie, ist also nicht sehr empfindlich.
Kohlemikrofone (Die ersten Mikrofone überhaupt, erfunden für das Telefon) wandeln die Schallschwingungen in einen Widerstand um, legt man eine Spannung an, erhält man einen Sprechwechselstrom. Das Mikrofon wandelt also keine Energie um.
Dann gibt es noch viele andere Funktionsweisen von Mikrofonen. Die heute gebräuchlichsten sind Kondensatormikrofone.
Ein Schallpegelmesser hat ein Mikrofon und einen Mikrofonverstärker. Das Signal wird dann gleichgerichtet und gemessen. Der Messwert wird dann in einen Schalldruck umgerechnet.
Das ist wie bei einem Fahrradtacho, da musst Du erst einmal die Reifengröße einstellen damit der richtig funktioniert. Denn eine Reifenumdrehung kann unterschiedliche Strecken bewältigen, je nach Durchmesser des Reifens. Stellst Du 1 Meter als Reifenumfang ein, der Reifen hat aber nur 0,5 Meter, dann zeigt der doppelt so viel Geschwindigkeit und Kilometer an. Der weiß ja nicht was Du da für einen Reifen dran hast.
Und genau so ist das bei einem Schallpegelmessgerät. Die Anzeige muss auf das verwendete Mikrofon und dem Verstärker angepasst werden. Das machen heutzutage Mikrocontroller. Die messen einen Eingangswert in "Digits" und die werden dann umgerechnet und auf das Display angezeigt.
Bei einem 10-Bit Analog-zu-Digital Wandler bedeutet ein Digit 1/1024 der Maximal messbaren Spannung. Hat man 512 Digits, hat man halbe Spannung gemessen. Man muss also alle Größen und Faktoren kennen um das richtig umrechnen zu können und das hängt von der Bauweise und Art jeder Komponente ab.
Dann hast Du ja eine Größe die pro Millivolt Signalspannung beschrieben wird.
Das nur noch messen und dann umrechnen.
Je lauter der Schall, je höher der Schalldruck, desto höher die vom Mikrofon dadurch erzeugte Spannung. Die kann man ganz einfach messen und in proportional zum Schalldruck. Einfach erklärt.
Ich schreibe über Künstliches Mastoid. Das ist ein Gerät, das Ausgangssignal von Knochenleitugshörer misst. Das Gerät wandelt die Vibrationen in Spannung um( gleiche Ausgangsspanung wie Mikrofon ) ich wollte nur wissen wie schallpegelmesser diese Spannugs in schalldruckpegel berechnet. Sensitivität des Künstlichen Mastoid beträgt bei 1 kHz ( 133,7 db re mV/N ) .