声音检测电路（声光报警电路）

人类最好的耳朵可以捕捉20赫兹到20千赫兹的声音。这些限制是已知的最广泛的。正常情况下，正常范围是100赫兹到13千赫兹，取决于个人的年龄和健康状况。为了获得良好的测量精度，我们将获得20 Hz至20 kHz的限值。要听到的声音不一定只在音频范围内，但必须在相应的频率上有合适的音量。为了使这两种声音在我们的耳朵中具有相同的强度，我们实际上必须练习对耳膜施加非常不同的压力。对于100Hz，相比1KHz的声音，我们需要更大的压力来“听”同样强度的声音。这是因为我们的耳朵对不同的频率有不同的敏感度。

最大灵敏度在500赫兹到5千赫兹之间。这些都在下图中清晰的显示出来。

下面的虚线表示听力极限。听不到低于这个水平的声音。从图中我们可以看到，1000Hz的听力极限为0dB，而50Hz的听力极限为40dB。图中的曲线是由声压级形成的，声压级在不同的频率下给我们的耳朵相同的强度(相同的声速)。图表顶部的曲线也被称为“痛阈”，这并不意味着下面的所有声音都是无害的。如果我们长时间接触噪音(比如30分钟100分贝)，我们的听力损失会低很多。这条曲线唯一的特点是，我们确实有这些程度的疼痛，短时间内可能出现听力下降。

下图显示了一些dBA声音的级别。DBA是一个相对大小，取决于耳朵的特性。

因此，100Hz时的“真实”60dB应该与1KHz时的50dB声强相同。构建一个电路来比较这些特性并不容易。但是按照国际标准，这种精度是不需要的，下一张补偿图的曲线就足够了。

这条曲线叫做曲线a，测量dBA的声音，我们不需要把微滤波器和特性曲线a连接起来。

以dBA为单位测量声音。

为了测量声音，我们首先需要一个功能简单的好麦克风。大容量的麦克风是理想的。麦克风跟随前置放大器。特性曲线为A的滤波器放置在前置放大器和放大器之间，滤波器的输出连接到放大器。放大器、电桥和电阻组成一个交流测量电路，单位为分贝。

仪器的范围从50dB到110dB。下层不如上层有趣。

电路

作为入口处的麦克风，可以安装飞利浦LBC1055/00。这种麦克风容量大，不需要很高的工作电压。它内置FET放大器，其特性在100Hz至14KHz之间呈线性。它还具有过载高达134dB的优点。

麦克风的FET由正电压通过R8和C3供电。麦克风信号被T1和T2放大。放大倍数约为20倍，取决于R7与R3的比例。放大器的输入阻抗取决于R1，它与放大系数一起，是为此类话筒计算的。如果使用其他类型，必须进行一些更改。

信号T3的发射机连接到由R10、R11、R12和C5、C6、C7组成的滤波器A。该过滤器提供了曲线的良好近似。最后一步是1mA动圈式仪器的标准测量电路。IC1电桥和反馈电阻是非常好的交流电压表电路。D1二极管是用来保护它免受大电流。

使用开关S1选择测量范围。分压器R14-R18上的电压与流经仪器的电流成比例。也就是说，如果反馈来自分频器的底部，这对应于低输入电压，因此也对应于低量程。

作为动圈式仪器，我们使用1mA的高减振。我们可以使用更灵敏的仪器，只要我们有一个电阻，它的功耗为1mA。要打印刻度，我们可以使用下图。

PCB设计显示了几乎所有材料都放置在其上的印刷电路板。

调节电路

电路中有两种设置。一种是用P1补偿IC1的输入电压，另一种是用P2校准仪器。第一个设置是零设置，这意味着如果输入端没有信号，仪表显示必须为零。步骤如下:断开麦克风，因为有损坏的危险，然后短路R1，将S1开关转到最灵敏的区域(70dB)。通过取中心P2，我们设置P1使仪器显示0。

校准仪器的最佳方法是使用标准声源或另一种高精度声压计。然而，由于这类仪器的稀缺，我们将在这里介绍另一种校准方法。这种方法虽然不如上一种方法，但准确率还是挺高的。

麦克风制造商总是给出一个参考电平。对于LBC1055/00，可以根据厂家的数据计算。对于110dB，输出将为40mV有效值(RMS)。如下图所示，通过使用辅助设备将该电压施加到电路的输入端，以便更精确地执行。

此设备将连接到R1，麦克风将断开连接。如果发电机在1KHz时为4.04V，则设备输出的参考电平为40mV。当开关S1在110dB刻度时，我们设置P2，这样仪器可以显示0dB。电路的电源是电池供电，因为功耗太小，从电网供电会让仪器很困难。