多功能声级计的制作方法

本实用新型涉及声级计领域，特别涉及一种多功能声级计。

背景技术：

声级计是基本的、使用广泛的噪声测量仪器。其应用领域很广，除了常用的噪声测量以外，比如环境 噪声测量、机器噪声测量以及交通噪声测量等，也可以用于电声学、建筑声学的测量。现有声级计会利用滤波器对输入信号进行初期的处理，滤波后的信号仍然存在杂波，仍然无法准确的实现对环境噪声的测量。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种多功能声级计，该装置设计合理、结构简单、检测结果准确。

本实用新型所采用的技术方案是：一种多功能声级计，其技术要点是，包括传声器、高量程调理电路、低量程调理电路、ADC转换器、DSP控制器、ARM控制器及通讯单元，所述的传声器的一路输出端连接高量程调理电路，传声器的另一路输出端连接低量程调理电路，高量程料理电路的输出端和低量程调理电路的输出端分别连接ADC转换器的输入端，ADC转换器的输出端连接DSP控制器的输入端，DSP控制器的输出端连接ARM控制器，ARM控制器与手机无线连接。

上述方案种，所述的高量程调理电路由反向衰减电路和单端转差分电路构成，单端转差分电路的输出连接ADC转换器的一个输入端。

上述方案种，所述的低量程调理电路为放大电路。

本实用新型的有益效果是：该多功能声级计，在行 A/D 转换之前，利用高量程调理电路和低量程调理电路，将信号分成大信号和小信号两段，大信号经过高量程调理电路衰减后送入 ADC 的左通道，小信号经过低量程调理电路放大后送入右通道，实现全量程噪声信号的预处理，保证了后续测量结果的准确。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中多功能声级计的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中高量程调理电路的电路原理图；

图3为本实用新型实施例中低量程调理电路的电路原理图。

具体实施方式

使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图1～图3和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实施例采用的DSP控制器的型号为TMS320VC5502，ARM处理器的型号为STM32F407VCT6，AD转换器的型号为PCM1804。本实施例中的传声器电压范围在-9.8～+9.8之间，分辨电压为0.366V，而AD转换器的输入电压在-1.25～+1.25之间，分辨电压为 0.149V。

实施例：

本实施例采用的多功能声级计，包括传声器1、高量程调理电路2、低量程调理电路3、ADC转换器4、DSP控制器5、ARM控制器6及通讯单元7。传声器1的一路输出端连接高量程调理电路2，传声器1的另一路输出端连接低量程调理电路3，高量程料理电路2的输出端和低量程调理电路3的输出端分别连接ADC转换器4的输入端，ADC转换器4的输出端连接DSP控制器5的输入端，DSP控制器5的输出端连接ARM控制器6，ARM控制器6与手机无线连接。

本实施例中的高量程调理电路2由反向衰减电路和单端转差分电路构成，单端转差分电路的输出连接ADC转换器4的一个输入端。具体的电路如图2所示。包括四个放大器，即放大器U4～U7。放大器U4的正极接地，放大器U4的负极连接电阻R7的一端和电阻R6的一端，电阻R7的另一端连接放大器U4的输出端和电解电容C9的一端，电解电容C9的另一端与放大器U4的输出端之间并联连接有电容C10。电阻R6的另一端连接电阻R5的一端和电容C3的一端，电阻R5的另一端、电容C3的另一端连接在一起后与传声器的输出端Vin1连接。电容C9的另一端连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端连接放大器U5的负极、电容C13的一端及电阻R9的一端，电容C13的另一端分别连接电阻R12的一端和放大器U5的输出端，电阻R12的另一端、电阻R9的另一端相连后作为高量程信号调理电路的一个输出端VoutL-。传声器的VcomL端连接放大器U5的正极，传声器的输出端Vin2连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接放大器U6的正极，放大器U6的负极接地。放大器U6的输出端连接电解电容C11的一端、电容C12的一端、电阻R5的一端和电容C3的一端，电解电容C11的另一端、电容C12的另一端连接在一起后，再与电阻R10的一端相连，电阻R10的另一端连接放大器U7的负极。放大器U7的输出端连接电阻R13的一端，放大器U7的负极经电容C14连接放大器U7的输出端，电阻R13的另一端作为高量程信号调理电路的另输出端VoutL+。

本实施例中的高量程调理电路2的放大倍数为 AH不大于1.25V/9.5V，约为0.13，AH 取 0.1，ADC控制器的实际分辨电压变为 1.49V，计算高量程调理电路2的下限声级为 40.0dB。

本实施例中的低量程调理电路3为放大电路。具体的电路如图3所示。放大器U1的正极连接电阻R15的一端和电阻R14的一端，电阻R15的另一端连接放大器U1的输出端和电解电容C17的一端，电解电容C17的另一端与放大器U1的输出端之间连接有电容C21。电阻R14的另一端连接传声器的输出端Vin1，电容C17的另一端经电阻R16连接放大器U2的负极、电容C22的一端及电阻R17的一端，放大器U2的正极连接放大器U3的正极，放大器U2的输出端、电容C22的另一端分别连接电阻R18的一端，电阻R18的另一端、电阻R17的另一端相连后作为低量程信号调理电路的一个输出端VoutR+。传声器的输出端Vin1连接电解电容C19的一端和电容C20的一端，电容C19的另一端、电容C2的另一端连接后在与电阻R19的一端相连，电阻R19的另一端连接放大器U3的负极。放大器U3的输出端连接电阻R21的一端，放大器U3的负极经电容C23连接放大器U3的输出端，电阻R21的另一端作为低量程信号调理电路的另输出端VoutR-。电阻R18的另一端与电阻R21的另一端的连线上连接有电容C24。

本实施例中低量程调理电路3的放大倍数为AL不小于0.149V/0.366V，约为0.41。AL 取 1，将 ADC 峰值电压1.25V ，获得低量程调理电路的上限声级为112.0dB。

本实施例的工作原理是：传声器将噪声信号转换成电压信号送给调理电路进行调理。调理电路对 A/D 没法分辨的微弱的电压信号进行放大，对超过A/D参考电压的电压信号进行衰减， 之后对电压信号进行抗混叠滤波处理。然后由 A/D 将模拟电压信号转换成数字电压信号送到DSP控制器中进行频率计权、倍频程滤波和时间计权等处理获得声级信息。TMS320VC5502 处理完成之后，将结果送给 STM32F407VCT6 进行结果管理。 STM32F407VCT6 将对结果进行保存、显示、打印和通过通讯上传给上位机或手机管理，进行结果的后期统计分析等。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。