FAQ-L.2: Hur kalibreras och justeras mätinstrument med hjälp av luftburna sensorer?

Är de akustiska nivåvärdena som visas av analoga ultraljudsmätare i dBμV jämförbara med eller omräkningsbara till SONAPHONE®-nivån i dB?

Vid provning med luftburna sensorer anges ljudtrycket vanligtvis som ett nivåvärde i dB eller dBμV. Med hjälp av nivån i dB omvandlas mätvärdena till ett logaritmiskt förhållande baserat på ett referensvärde. På så sätt kan mätvärdena återges inom ett stort dynamiskt omfång. Nivåvärdet bestäms av typen av instrument och den sensor som används.

SONAPHONE

De luftburna sensorerna BS10 och BS30 i SONAPHONE-serien använder en bredbandskänslig mikrofonkapsel som omvandlar ljudtrycket till en växelspänning. Ljudtrycksnivån baseras på den akustisk-fysiska jämförelsevariabeln 20 μPa. 20 μPa motsvarar ett ljudtryck på 0 dB. Ytterligare exempel är:

20 µPa = 0 dB

1 Pa = 94 dB

2 Pa = 100 dB

Kalibrering och justering av SONAPHONE-mikrofonkapseln sker genom jämförelse med en referensmikrofon (kalibrering av mikrofonspänningarna) med hjälp av en 40 kHz referenssignal (*1). Baserat på referenssignalen förskjuts den bredbandskänsliga mikrofonkapselns karakteristiska kurva över hela mätområdet 20 ... 100 kHz.
I SONAPHONE beräknas nivåvärdena slutligen utifrån det bredbandiga ljudtrycket mellan 20 ... 100 kHz. Betydelsen av de olika nivåvärdena förklaras i en separat FAQ.

SONAPHONE Pocket (och jämförbara analoga instrument)

För analoga ultraljudsinstrument som finns på marknaden (till exempel SONAPHONE Pocket) är en sådan signalkalibrering inte meningsfull. Anledningen till detta är användningen av en ultraljudskapsel (Murata-kapsel), som är känslig för ultraljudsfrekvenser inom ett relativt smalt frekvensområde kring 40 kHz. De nivåvärden som visas på dessa enheter måste refereras på ett annat sätt. Referensvärdet är 0 dBμV vid en spänningsnivå på 1 μV (effektivvärde). Värdet varierar beroende på den enskilda ultraljudskapselns egenskaper. På enhetens display visas mikrofonens spänning i dBμV; för negativa värden ligger spänningen under 1 μV.

1 µV = 0 dBµV

På grund av användningen av olika kapslar och kalibreringsmetoder, olika karakteristiska kurvor samt hänsyn till olika frekvensområden (smalband/bredband) kan de visade värdena på de analoga instrumenten i dBμV och på SONAPHONE i dB inte enkelt jämföras eller omvandlas. Här är orsakerna i korthet:

*1: Inom akustiken används en 1 kHz-referenssignal