Звуковое давление меряем дома...

[Маша Синичкина]

Теперь немного про собственно измерение.

SpectraLAB был водружен на древний ноутбук IBM TP600. PII/266, если не ошибаюсь. В менюшке "Utilities" были включены окошки "Peak frequency" и "Peak Amplitude", а в менюшке "View" - "Time series" и "Spectrum".
Окна растаскиваем по панели Спектралаба как удобнее, мне понравилось вот так.



(правда здесь я сделала 800x600, что бы картинкой не рушить разметку форума. 1024x768 лучше)

В окне Spectrum мы видим, как вы наверное догадались, спектр входного сигнала, в окне Time Series - что-то вроде осциллограммы, в остальных двух окнах - понятно что: пиковый уровень в дБ и частоту этого пика.

Теперь идем в виндовый "Уровень записи" и выключаем все входы, кроме микрофонного. Движок микрофона тянем вверх, на максимум. (Там еще бывает чекбокс "+20дБ" - вот его включать не надо. В микрофонный вход ноутбука втыкаем джек и через резистор 3к подаем на него сигнал с внешнего генератора. (Почему через резистор? - а потому что такой же резистор стит в RC фильтре нашей коробочки с датчиком и при калибровке надо учесть его влияние.) Говорят, для этой цели можно использовать линейный выход звуковой карты (если карта, разумеется, со сквозным каналом) и какой-нибудь программный генератор, но мы не пробовали.

Выставляем с генератора сигнал с частотой 50Гц и напряжением несколько милливольт и смотрим как на спектрограмме растет палка на этой частоте, а на осциллограмме - синусоида. Да, чтоб это все увидеть, надо нажать кнопочку "Run" Птицу в чекбоксе "Peak Hold" пока не ставим.

Теперь надо бы проверить линейность микрофонного входа звуковой карты. Увеличиая напряжение сигнала на входе бука, мы должны видеть пропорциональный рост показаний "Peak Amplitude". До некоторого момента. Этот момент наступит когда рост показаний замедлится, а синусоида в окошке "Time Series" войдет в ограничение. Все, приехали, это предельный уровень. Для нашего бука этот уровень был примерно 30мВ. Так как сигнал с датчика при давлении 154дБ всего 20мВ - нам хватает. Если ограничение наступает раньше - есть два способа: либо уменьшить чувствительность микрофона движком в виндовом регуляторе, либо поставить на микрофонный вход резистивный делитель напряжения. Лично мне по душе второй способ. Так как калибруем мы один раз, и гораздо проще потом поставить движок на максимум, чем вспоминать в каком положении он был при калибровке в прошлый раз.

Калибровка. Жмем F9 и видим окно:



Вбиваем 154dB (уровень, соответствующий 1000Па) и подаем с генератора 20мВ (для датчика MPX4250). Жмем "Measure Input Signal" и ждем пока он откалибруется. Все, можно подключать датчик и измерять звуковое давление. Но, только на частоте калибровки. Так как никто не гарантирует линейности АЧХ самой карты на этих частотах. Что делать? А снять калибровочную таблицу. Изменяя частоту генератора, скажем, через пять герц от 40Гц до 100Гц и не меняя уровня входного сигнала, записать показания Peak Amplitude. И посмотреть на каких частотах, на сколько и в какую сторону он врет. Затем, при реальных измерениях, ориентируясь на показания Peak Frequency (не даром же мы включали это окошко), прибавлять или вычитать поправку показаний.

Измеряем.

Лепим датчик присосками на лобовое стекло в точку, определенную правилами соответствующей федерации. Подключаем питание датчика в прикуриватель. Сам датчик шнурком миниджек-RCA подключаем к буку. Захлопываем дверцу машины. Ставим птицу в чекбокс "Peak Hold" даем отмашку и дааааавим... Тридцать секунд...


У меня все. Спасибо за внимание.

PS Имя автора оригинального прибора - Березин Кирилл. Он попросил меня сообщить что существует коммерческая версия этого прибора. Все вопросы - к нему...

Добавление 2.5.07: Кирилл написал что при настройке Спектралаба желательно установить линейную шкалу частот. Тогда показания точнее. А здесь лежат уже готовые настройки.