Измеритель уровня звука

Шумомер Optimus компании Cirrus Research с интегрированным усреднением, соответствующий стандарту IEC 61672-1: 2002.

Измеритель уровня звука (также называемый измеритель уровня звукового давления ( SPL )) используется для акустических измерений. Обычно это портативный инструмент с микрофоном . Лучшим типом микрофона для шумомеров является конденсаторный микрофон, сочетающий в себе точность, стабильность и надежность. ^[1] диафрагма микрофон реагирует на изменения давления воздуха , вызванная звуковыми волнами. Именно поэтому прибор иногда называют измерителем уровня звукового давления (УЗД). Это движение диафрагмы, то есть отклонение звукового давления ( паскаль Па ), преобразуется в электрический сигнал (вольт В ). При описании звука в терминах показателей звукового давления, таких как Паскали, обычно применяется логарифмическое преобразование, и вместо него указывается уровень звукового давления с 0 дБ SPL, равным 20 микропаскалей .

Микрофон можно отличить по значению напряжения, создаваемому при приложении известного постоянного звукового давления . Это называется чувствительностью микрофона. Прибору необходимо знать чувствительность конкретного используемого микрофона. Используя эту информацию, прибор может точно преобразовать электрический сигнал обратно в звуковое давление и отобразить результирующий уровень звукового давления ( децибелы дБ SPL ).

Шумомеры обычно используются в исследованиях шумового загрязнения для количественной оценки различных видов шума, особенно промышленного, экологического, горнодобывающего и авиационного шума . ^{[2] [3]} Действующим международным стандартом, определяющим функциональность и характеристики шумомера, является IEC 61672-1: 2013. Однако показания измерителя уровня звука плохо коррелируют с воспринимаемой человеком громкости, которую лучше измерять измерителем громкости. Удельная громкость - это нелинейность сжатия, которая изменяется на определенных уровнях и на определенных частотах. Эти показатели также можно рассчитать разными способами. ^{[4] [ нужен пример ]}

Первый в мире портативный транзисторный шумомер был выпущен в 1960 году и разработан датской компанией Brüel & Kjær . ^[5] В 1980 году британская компания Cirrus Research представила первый в мире портативный измеритель уровня звука, обеспечивающий интегрированные измерения L _eq и уровня звукового воздействия (SEL). ^[6]

Классификация [ править ]

Типы [ править ]

IEC 61672-1 определяет «три вида звукоизмерительных приборов». ^[7] Это «обычный» шумомер, интегрирующий-усредняющий измеритель уровня звука и интегрирующий измеритель уровня звука.

Стандартный измеритель уровня звука можно назвать экспоненциально усреднения измеритель уровня звука в качестве переменного сигнала от микрофона преобразуется в постоянный ток посредством корневой среднеквадратичной (RMS) цепи и , таким образом , она должна иметь постоянную времени интегрирования; сегодня называется временным взвешиванием. Три из этих временных весов были стандартизированы на международном уровне: «S» (1 с) первоначально называлось Slow, «F» (125 мс ) первоначально называлось Fast, и «I» (35 мс) первоначально называлось Impulse. Их имена были изменены в 1980-х годах, чтобы они были одинаковыми на любом языке. I-time-weighting больше не входит в состав стандарта, потому что он мало коррелирует с импульсивным характером шумовых событий.

Выходной сигнал схемы RMS является линейным по напряжению и проходит через логарифмическую схему для получения линейных значений в децибелах (дБ). Это 20-кратный логарифм по основанию 10 отношения заданного среднеквадратичного звукового давления к эталонному звуковому давлению. Среднеквадратичное звуковое давление, полученное с помощью стандартного частотного и временного взвешивания. Эталонное давление установлено Международным соглашением и составляет 20 микропаскалей для воздушного шума. Отсюда следует, что децибел - это в некотором смысле не единица измерения, а просто безразмерное отношение; в данном случае соотношение двух давлений.

Шумомер с экспоненциальным усреднением, который дает снимок текущего уровня шума, имеет ограниченное применение для измерения риска повреждения слуха; Обычно требуется интегрирующий или интегрирующий-усредняющий измеритель. Интегрирующий измеритель просто интегрирует - или, другими словами, «суммирует» - частотно-взвешенный шум для получения звуковой экспозиции, а используемая метрика - это квадрат давления, умноженный на время, часто Па² · с, но также используется Па² · ч. Однако, поскольку единица звука исторически описывалась в децибелах, воздействие чаще всего описывается в терминах уровня звукового воздействия (SEL), логарифмического преобразования звукового воздействия в децибелы.

Примечание: в акустике все уровни указаны в децибелах.

Дозиметр шума персональный [ править ]

Распространенным вариантом шумомера является дозиметр шума (дозиметр на американском английском). Однако теперь он официально известен как персональный измеритель звукового воздействия (PSEM) и имеет собственный международный стандарт IEC 61252: 1993.

Шума Дозиметр (американская) или шумовой дозиметр (Великобритания) является специализированным Шумомер предназначена специально для измерения шумового воздействия человека интегрированного в течение определенного периода времени; обычно в соответствии с правилами охраны труда и техники безопасности, такими как OSHA 29 CFR 1910.95 Стандарт воздействия шума на рабочем месте ^[8] или Директива ЕС 2003/10 / EC.

Обычно это инструмент для ношения на теле, поэтому к нему предъявляются мягкие технические требования, поскольку инструмент для ношения на теле - из-за наличия тела - имеет более низкие общие акустические характеристики. PSEM дает показания на основе звукового воздействия, обычно Па² · ч, а более старые «классические» дозиметры, дающие метрику «процентной дозы», больше не используются в большинстве стран. Проблема с «% дозы» заключается в том, что она связана с политической ситуацией, и, следовательно, любое устройство может устареть, если значение «100%» будет изменено местными законами.

Традиционно шумомеры представляли собой относительно большие устройства с микрофоном, установленным возле уха, и кабелем, идущим к корпусу прибора, который обычно носился на поясе. У этих устройств было несколько проблем, в основном надежность кабеля и нарушение нормального рабочего режима пользователя из-за наличия кабеля. В 1997 году после гранта на исследования в Великобритании был выдан патент ЕС на первое из ряда устройств, которые были настолько малы, что напоминали радиационный значок, и не требовалось никакого кабеля, поскольку все устройство можно было разместить рядом с ухом. Британский разработчик и производитель Cirrus Research представил персональный дозиметр шума DoseBadge , который стал первым в мире по-настоящему беспроводным дозиметром шума. ^[9] Сегодня эти устройства измеряют не только простую дозу шума, но некоторые даже имеют четыре отдельных дозиметра, каждый из которых обладает многими функциями полноразмерного шумомера, в том числе в последних моделях полнооктавный полосовой анализ.

Классы [ править ]

Стандарты МЭК делят шумомеры на два «класса». Шумомеры двух классов имеют одинаковую функциональность, но разные допуски на погрешность. Приборы класса 1 имеют более широкий частотный диапазон и более жесткие допуски, чем более дешевые приборы класса 2. Это относится как к самому шумомеру, так и к соответствующему калибратору. Большинство национальных стандартов допускают использование «по крайней мере прибора класса 2». Для многих измерений нет необходимости использовать прибор класса 1; их лучше всего использовать для исследований и правоохранительных органов.

Аналогичным образом, Американский национальный институт стандартов (ANSI) определяет шумомеры как три разных типа 0, 1 и 2. Они описаны ниже в Техническом руководстве OSHA по охране труда TED01-00-015, глава 5, OSHA. Сохранение шума и слуха, Приложение III: A, ^[10] «Эти стандарты ANSI устанавливают допуски на рабочие характеристики и точность в соответствии с тремя уровнями точности: Типы 0, 1 и 2. Тип 0 используется в лабораториях, Тип 1 используется для прецизионности. измерения в полевых условиях, а тип 2 используется для измерений общего назначения. В целях обеспечения соответствия показания шумомера и дозиметра ANSI типа 2 считаются имеющими точность ± 2 дБА, тогда как прибор типа 1 имеет точность ± 1 дБА. Счетчик типа 2 является минимальным требованием OSHA дляизмерения шума и обычно достаточно для обследований шума общего назначения. Измеритель типа 1 предпочтителен для разработки экономичных средств контроля шума. В нестандартных ситуациях измерения см. Инструкции производителя и соответствующие стандарты ANSI для получения указаний по интерпретации точности прибора ».

Измерения [ править ]

Метки , используемые для описания звука и уровня шума значения определены в IEC Standard 61672-1: 2013 ^[11] Для этикетки, первая буква всегда L . Это просто означает уровень , как уровень звукового давления, измеренный через микрофон, или уровень электронного сигнала, измеренный на выходе аудиокомпонента, такого как микшерный пульт.

Для измерений важно, какие эффекты частотного взвешивания (как измеритель уровня звука реагирует на различные звуковые частоты) и временного взвешивания (как измеритель уровня звука реагирует на изменения звукового давления) ^[1]

Частотное взвешивание [ править ]

Вторая буква указывает на частотный вес. Измерители уровня звука с утвержденным типом шума обычно предлагают измерения шума с частотным взвешиванием A, C и Z. ^[12]

Z-взвешивание представляет звуковое давление одинаково на всех частотах. A-взвешивание, намного меньше взвешивает низкие и высокие частоты и имеет небольшое усиление в среднем диапазоне, представляя чувствительность нормального человеческого слуха на низких (тихих) уровнях. C-Weighting, более чувствительный к более низким частотам, представляет то, что люди слышат, когда звук громкий (около 100 дБ SPL).

МЭК 61672-1: 2013 мандатов о включении A - взвешивающем фильтр во всех шумомерах, а также описывают C и Z (ноль) частота взвешиваний. Старые частотные весовые коэффициенты B и D теперь устарели и больше не описываются в стандарте.

Практически во всех странах использование А-взвешивания является обязательным для защиты рабочих от потери слуха из-за шума. Кривая A-взвешивания была основана на исторических контурах равной громкости, и, хотя, возможно, A-взвешивание больше не является идеальным частотным взвешиванием по чисто научным причинам, оно, тем не менее, является юридически требуемым стандартом почти для всех таких измерений и имеет огромное практическое преимущество. эти старые данные можно сравнить с новыми измерениями. Именно по этим причинам A-взвешивание является единственным взвешиванием, предписанным международным стандартом, при этом частотные коэффициенты "C" и "Z" являются вариантами.

Первоначально A-взвешивание предназначалось только для тихих звуков в районе уровня звукового давления (SPL) 40 дБ , но теперь оно обязано для всех уровней. Однако C-взвешивание все еще используется для измерения пикового значения шума в некоторых законодательных актах, но B-взвешивание - промежуточный вариант между «A» и «C» практически не используется. D-взвешивание было разработано для использования при измерении авиационного шума при измерении необходных струй; после упадка Конкорда это все военные типы. Для всех измерений шума гражданских воздушных судов используется взвешивание по шкале А в соответствии со стандартами ISO и ICAO.

Временное взвешивание [ править ]

Если третья буква - F , S или I , это означает временное взвешивание , где F = быстро, S = медленно, I = импульс. ^[13] Временное взвешивание применяется для облегчения считывания измеренных уровней на шумомере. Временное взвешивание подавляет внезапные изменения уровня, обеспечивая более плавное отображение.

График показывает, как это работает. В этом примере входной сигнал внезапно увеличивается с 50 дБ до 80 дБ, остается там в течение 6 секунд, а затем внезапно падает до исходного уровня.

Медленное измерение (желтая линия) займет около 5 секунд (время атаки), чтобы достичь 80 дБ, и около 6 секунд (время затухания), чтобы снова упасть до 50 дБ. S подходит для измерения сигнала, который сильно колеблется.

Быстрое измерение (зеленая линия) дает более быструю реакцию. Для достижения 80 дБ потребуется примерно 0,6 секунды, а для снижения до 50 дБ - чуть менее 1 секунды. F может быть более подходящим, если сигнал менее импульсивный.

Решение использовать быстрый или медленный способ часто принимается в соответствии с предписаниями стандарта или закона. Однако в качестве ориентира можно использовать следующее: Медленная характеристика в основном используется в ситуациях, когда показания с быстрым откликом слишком сильно колеблются (более чем примерно на 4 дБ), чтобы дать достаточно четко определенное значение. Современные цифровые дисплеи в значительной степени решают проблему колебаний аналоговых измерителей, показывая максимальное среднеквадратичное значение за предыдущую секунду. ^[14]

Импульсное измерение (синяя линия) займет примерно 0,3 секунды, чтобы достичь 80 дБ, и более 9 секунд, чтобы снова упасть до 50 дБ. Импульсную характеристику I можно использовать в ситуациях, когда необходимо измерить резкие импульсные шумы, такие как фейерверки или выстрелы.

L _AT или L _eq : эквивалентный уровень непрерывного звука [ редактировать ]

eq = эквивалент. Эквивалентные значения представляют собой форму временного взвешивания, которую легче читать на дисплее, чем мгновенный уровень звука.

Если вы посмотрите на эти графики уровня звука с течением времени, область под синей кривой представляет энергию. Горизонтальная красная линия, изображающая ту же область под синей кривой, дает нам LAeq. Это эквивалентное значение или среднее значение энергии по всему графику.

LAeq не всегда прямая линия. Если LAeq отображается как эквивалент от начала графика до каждой точки измерения, график отображается на втором графике.

Уровень звукового воздействия - в децибелах - мало используется при измерении промышленного шума. Вместо этого используется усредненное по времени значение. Это средний по времени уровень звука или, как его обычно называют, «эквивалентный уровень непрерывного звука» имеет формальный символ L _AT, как описано в параграфе 3,9 «Определения» МЭК 61672-1, где много правильных формальных символов и их общих сокращений. дано. Они в основном соответствуют формальным акустическим определениям ISO. Однако в основном по историческим причинам L _AT обычно называют L _экв .

Формально L _AT - это 10-кратный логарифм по основанию 10 отношения среднеквадратичного звукового давления, взвешенного по шкале А, в течение указанного временного интервала к эталонному звуковому давлению, и здесь нет постоянной времени. Для измерения L _AT необходим интегрирующий-усредняющий измеритель; По сути, при этом берется звуковая экспозиция, делится на время, а затем логарифмируется результат.

Short L _eq [ править ]

Важным вариантом общего L _AT является «короткий L _eq », при котором очень короткие значения L _eq берутся последовательно, скажем, с интервалами 1/8 секунды, каждое из которых сохраняется в цифровой памяти. Эти элементы данных могут быть либо переданы в другой блок, либо восстановлены из памяти и преобразованы почти в любую традиционную метрику спустя много времени после того, как данные были получены. Это можно сделать с помощью специальных программ или стандартных таблиц. Короткий L _экв.имеет то преимущество, что по мере изменения правил старые данные могут быть повторно обработаны, чтобы проверить, соблюдаются ли новые правила. Это также позволяет в некоторых случаях преобразовывать данные из одной метрики в другую. Сегодня почти все стационарные системы мониторинга шума в аэропортах, которые по своей концепции представляют собой просто сложные шумомеры, в качестве метрики используют короткий L _eq , поскольку непрерывный поток цифровых значений L _eq за одну секунду может передаваться по телефонным линиям или через Интернет на удаленный компьютер. центральный дисплей и блок обработки. Short L _eq - это функция большинства коммерческих встраиваемых шумомеров, хотя некоторые производители дают ей много разных названий.

Short L _eq - очень ценный метод хранения акустических данных; Первоначально это концепция Национальной лаборатории д'Эссе французского правительства (ссылка 1), теперь она стала наиболее распространенным методом хранения и отображения истинной временной истории шума в профессиональных коммерческих шумомерах. Альтернативный метод, который заключается в создании временной истории путем сохранения и отображения образцов экспоненциального уровня звука, отображает слишком много артефактов шумомера, чтобы быть столь же ценными, и такие дискретизированные данные не могут быть легко объединены для формирования общего набора данных. .

До 2003 года существовали отдельные стандарты для экспоненциальных и линейных интегрирующих шумомеров (IEC 60651 и IEC 60804 - оба теперь отменены), но с тех пор объединенный стандарт IEC 61672 описывает оба типа измерителей. Чтобы короткий L _eq был ценным, производитель должен гарантировать, что каждый отдельный элемент L _eq полностью соответствует стандарту IEC 61672.

L _max и L _min [ править ]

Если на этикетке появляются слова max или min , это просто представляет собой максимальное или минимальное значение, измеренное за определенный период времени.

LC _pk : пиковый уровень звукового давления [ править ]

Большинство национальных нормативов также требуют измерения абсолютного пикового значения для защиты слуха работников от внезапных сильных скачков давления с использованием частотного взвешивания «C» или «Z». ^{[ необходима цитата ]} «Пиковый уровень звукового давления» не следует путать с «МАКСИМАЛЬНЫМ уровнем звукового давления». «Максимальный уровень звукового давления» - это просто самое высокое среднеквадратичное значение, которое дает обычный шумомер за указанный период для данного временного взвешивания (S, F или I), и может быть на много децибел меньше пикового значения. ^{[ необходима цитата ]} В Европейском Союзе максимально допустимое значение пикового уровня звука составляет 140 дБ (C) ^{[ необходима цитата ],} что соответствует давлению 200 Па.Символ дляМаксимальный уровень звука, взвешенный по частоте A и времени S, составляет LAS _max . Для пика, взвешенного по частоте C, это LC _pk или L _{C, пик} .

Стандартизация [ править ]

Измерители уровня звука [ править ]

• IEC61672 Ed. 2.0 (2013)
• IEC60651 Ed 1.2 (2001) плюс поправка 1 (1993-02) и поправка 2 (2000-10)
• IEC60804 (2000–10)
• ANSI S1.4-2014 (принятый на национальном уровне в США международный стандарт IEC 61672: 2013)

Октавные фильтры [ править ]

• IEC61260 Ed. 1.0 (2014) Электроакустика - Октавные и дробно-октавные фильтры
• ANSI S1.11-2004 (R2009)

Дозиметры шума индивидуальные [ править ]

• IEC61252 Ed. 1.1 (2002–03)
• ANSI S1.25-1991 (R2007)

Измерительные микрофоны [ править ]

• МЭК 61094: 2000

Акустика помещения [ править ]

• ISO 3382-1: 2009 Измерение акустических параметров помещений Часть 1: Помещения для выступлений
• ISO 3382-2: 2008 Измерение акустических параметров помещения Часть 2: Время реверберации в обычных помещениях
• ASTM E2235 (2004) Стандартный метод испытаний для определения скорости затухания для использования в методах испытаний звукоизоляции.

Безопасность оборудования [ править ]

IEC61010-1 Ed. 2.0 (2001–02 годы)

Международные стандарты [ править ]

Следующие международные стандарты определяют шумомеры, PSEM и связанные с ними устройства. Национальные стандарты большинства стран очень внимательно им следуют, за исключением США. Во многих случаях эквивалентный европейский стандарт, согласованный ЕС, обозначается, например, EN 61672, а затем национальный стандарт Великобритании становится BS. EN 61672.

• IEC 61672: 2013 «Электроакустика - шумомеры».
• IEC 61252: 1993 «Электроакустика. Технические требования к индивидуальным шумомерам».
• IEC 60942: 2003 «Электроакустика - калибраторы звука».
• IEC 62585: 2012 «Электроакустика. Методы определения поправок для получения отклика шумомера в свободном поле».

Эти международные стандарты были подготовлены техническим комитетом 29 МЭК: Электроакустика в сотрудничестве с Международной организацией законодательной метрологии (МОЗМ).

До 2003 года существовали отдельные стандарты для экспоненциальных и линейных интегрирующих шумомеров, но с тех пор МЭК 61672 описал оба типа. Классический экспоненциальный счетчик был первоначально описан в стандарте IEC 123 для «промышленных» счетчиков, а затем в IEC 179 для «прецизионных счетчиков». Оба они были заменены IEC 651, позже переименованным в IEC 60651, в то время как линейные интегрирующие счетчики были первоначально описаны в IEC 804, позже переименованном в IEC 60804. Оба стандарта IEC 60651 и 60804 включали четыре класса точности, называемых «типами». В IEC 61672 они были сокращены до двух классов точности 1 и 2. Новым в стандарте IEC 61672 является требование минимального линейного диапазона 60 дБ и Z-частотное взвешивание с общим ужесточением предельных допусков, а также включением максимально допустимых неопределенностей измерения для каждого описанного периодического испытания. Часть стандарта (IEC61672.3), касающаяся периодических испытаний, также требует, чтобы производители предоставляли испытательной лаборатории поправочные коэффициенты, позволяющие лабораторным электрическим и акустическим испытаниям лучше имитировать отклики в свободном поле (акустика) . Каждое исправление используется должны быть обеспечены неопределенности, ^[15] которые должны быть учтены в испытательной лаборатории окончательной неопределенности измеренийбюджет. Это делает маловероятным, что шумомер, разработанный в соответствии со старыми стандартами 60651 и 60804, будет соответствовать требованиям IEC 61672: 2013. Эти «отозванные» стандарты больше не должны использоваться, особенно для любых официальных требований к закупкам, поскольку они значительно хуже требования к точности по сравнению с IEC 61672.

Военные стандарты [ править ]

Комбатанты в каждом роде вооруженных сил США подвержены риску слуховых нарушений из-за установившихся или импульсных шумов . Хотя применение двойной защиты слуха помогает предотвратить повреждение слуха, оно может снизить эффективность из-за изоляции пользователя от окружающей среды. С защитой слуха солдат с меньшей вероятностью будет осознавать свои движения, предупреждая врага о своем присутствии. Устройства защиты слуха (HPD) также могут требовать более высокого уровня громкости для связи, что отрицает их назначение. ^[16]

• MIL-STD 1474D ^[17] Первый военный стандарт (MIL-STD) по звуку был опубликован в 1984 году и подвергся пересмотру в 1997 году и стал MIL-STD-1474D. ^[16] Этот стандарт устанавливает пределы акустического шума и предписывает требования к испытаниям и методам измерения для определения соответствия установленным здесь ограничениям шума. Этот стандарт применяется к приобретению и совершенствованию продукции всех спроектированных или приобретенных (не относящихся к разработке) систем, подсистем, оборудования и сооружений, излучающих акустический шум. Этот стандарт предназначен для рассмотрения уровней шума, излучаемого во всем диапазоне типичных условий эксплуатации.
• MIL-STD 1474E ^[18]В 2015 году стандарт MIL-STD 1474D превратился в MIL-STD-1474E, который по состоянию на 2018 год остается руководящим принципом для разработки и использования вооружений военной обороны США. В этом стандарте министерство обороны установило руководящие принципы для установившегося шума, импульсного шума, звуковой необнаружимости, авиационных и воздушных систем, а также шума на борту судна. Если не обозначено предупреждающими знаками, установившийся режим и импульсные шумы не должны превышать 85 децибел по шкале А (дБА), а при использовании защиты - 140 дБ (дБП) соответственно. Он устанавливает пределы акустического шума и предписывает требования к испытаниям и методам измерения для определения соответствия установленным здесь ограничениям шума. Настоящий стандарт применяется к приобретению и улучшению продукта всех разработанных или приобретенных (не относящихся к разработке) систем, подсистем, оборудования,и помещения, излучающие акустический шум. Этот стандарт предназначен для рассмотрения уровней шума, излучаемого во всем диапазоне типичных условий эксплуатации. Этот стандарт включает два метода оценки импульсного шума и риска для слуха.
  • Оценка Алгоритм Слуховой опасности для человека (AHAAH), одномерный электроакустический аналог слуховой системы, получены численные принципы MIL-STD 1474E в. Со временем предсказуемость этого алгоритма повысилась до 95% точности. ^[19] Исследователи исследовательской лаборатории армии США заявляют, что почти каждая ошибка приводила к завышению риска. Для сравнения, MIL-STD-147D был признан правильным в 38% случаев с теми же данными. ^[19]Первоначально разработанный на модели кошки и животного, а затем основанный на данных человека, AHAAH суммирует смещения базилярной мембраны в 23 точках. Модель AHAAH вычисляет предполагаемое смещение базилярной мембраны и суммирует накопление изгиба базилярной мембраны. Пользователь вводит информацию о воздействии шума, уровне защиты и о том, были ли они предупреждены о шуме, чтобы получить информацию о своей уязвимости к опасностям в единицах слухового риска (ARU). Это значение можно преобразовать в составные пороговые сдвиги и допустимое количество экспозиций (ANE). Сложные пороговые сдвиги - это величина, которая объединяет как временные, так и постоянные сдвиги слухового порога, последний коррелирует с функцией волосковых клеток. ^[19]
    • Заявленные улучшения точности AHAAH часто объясняются его чувствительностью к сгибанию мышцы среднего уха (MEM) и кольцевой связки стремени. Когда кого-то предупреждают о звуке, MEM изгибается, что связано с уменьшением способности звуковых волн отражаться. Когда издается импульсный звук, кольцевая связка стремени сгибается и сильно ограничивает пик звуковых колебаний. ^[19] По мере развития стандарта MIL-STD-1474, технологии и методы повысили точность AHAAP. Исследователи утверждают, что AHAAP оказался более точным в случаях двойной защиты, но не всегда в случаях непредвиденного импульсного шума, по сравнению с показателем конкурентов LAeq8hr. ^[20]  Некоторые предложения по дальнейшему развитию сосредоточены на создании более удобного программного обеспечения, размещении микрофона при сборе данных, отсутствии рефлекса MEM в популяциях и переоценке условий свободного поля в расчетах. Такие агентства, как НАТО, Американский институт биологических наук и Национальный институт профессиональной безопасности и здоровья согласились с тем, что эти предложения должны быть учтены до того, как метрика будет введена в действие. Этот общий вывод был сделан до разработки стандарта MIL-STD-1474E. ^[20]
  • Эквивалентная энергия импульса уровня для 100 миллисекунд (L _{IAeq 100 мс} ) вычисляет интегрированную энергию и приравнивает ее к интервалу 100 мс. (L _{IAeq 100 мс} ) включает поправку на начальную длительность взрывной волны.
• TOP-1-2-608A ^[21] Настоящая процедура тестирования (TOP) описывает процедуры измерения уровней звука, передаваемого по воздуху при разработке и производстве материалов, как средство оценки безопасности персонала, разборчивости речи, защиты от акустического обнаружения и распознавания, и раздражение сообщества. Он охватывает испытания на установившийся шум от военной техники и общего оборудования, а также на импульсный шум от систем вооружения и боеприпасов взрывного действия.

Организации [ править ]

• Профессиональная организация по акустике Соединенного Королевства
• Международный институт шумоподавления
• Домашняя страница органа по стандартизации МЭК

Утверждение типа и периодические испытания [ править ]

Проблема при выборе шумомера заключается в следующем: «Как узнать, соответствует ли он заявленному стандарту?» Это сложный вопрос, и IEC 61672 часть 2 ^[22] пытается ответить на него с помощью концепции «утверждения типа». Производитель должен предоставить инструменты в национальную лабораторию, которая проверяет один из них, и, если они соответствуют требованиям, выдать официальный сертификат утверждения типа. ^[23] В Европе чаще всего считается одобрение от PTB в Германии ( Physikalisch-Technische Bundesanstalt). Если производитель не может показать хотя бы одну модель в своем ассортименте, имеющую такое одобрение, разумно проявлять осторожность, но стоимость этого одобрения противоречит тому, чтобы любой производитель одобрил весь свой модельный ряд. Недорогие шумомеры (менее 200 долларов США) вряд ли будут иметь одобрение типа и могут дать неверные результаты измерений.

Даже самый точный утвержденный измеритель уровня звука необходимо регулярно проверять на чувствительность - то, что большинство людей вольно называют «калибровкой». Процедуры периодических испытаний определены в IEC61672.3-2013. Для обеспечения точности периодических испытаний процедуры должны выполняться учреждением, которое может давать результаты, отслеживаемые Международным сотрудничеством по аккредитации лабораторий или другими местными сторонами, подписавшими Международное сотрудничество по аккредитации лабораторий .

Для простой проверки одного уровня и частоты можно использовать блоки, состоящие из генератора, управляемого компьютером, с дополнительными датчиками для корректировки влажности, температуры, напряжения батареи и статического давления. Выходной сигнал генератора поступает на преобразователь в полудюймовой полости, в которую вставлен микрофон шумомера. Генерируемый акустический уровень составляет 94 дБ, что составляет 1 паскаль и находится на частоте 1 кГц, где все частотные взвешивания имеют одинаковую чувствительность.

Для полной проверки шумомера необходимо проводить периодические испытания, указанные в IEC61672.3-2013. Эти испытания возбуждают шумомер во всем частотном и динамическом диапазоне, обеспечивая соответствие ожидаемым проектным целям, определенным в IEC61672.1-2013.

ANSI / IEC: Атлантический разрыв [ править ]

Шумомеры также делятся на два типа в «Атлантическом водоразделе». Измерители уровня звука, соответствующие спецификациям Американского национального института стандартов США (ANSI) ^[24], обычно не могут соответствовать соответствующим спецификациям Международной электротехнической комиссии (IEC) ^[25]в то же время, поскольку стандарт ANSI описывает инструменты, которые откалиброваны для случайно падающей волны, то есть диффузного звукового поля, в то время как международные измерители откалиброваны на волну свободного поля, то есть звук, исходящий из одного направления. Кроме того, у дозиметров США есть коэффициент изменения уровня в зависимости от времени, при котором каждые 5 дБ увеличения уровня вдвое уменьшают допустимое время воздействия; тогда как в остальном мире увеличение уровня на 3 дБ сокращает допустимое время воздействия вдвое. Метод удвоения 3 дБ называется правилом «равной энергии», и нет никакого способа преобразовать данные, взятые в соответствии с одним правилом, для использования в другом. Несмотря на эти различия, многие развивающиеся страны ссылаются как на американские, так и на международные спецификации в рамках одного инструмента в своих национальных правилах. Из-за этого,многие коммерческие PSEM имеют двойные каналы с удвоением 3 и 5 дБ, а некоторые даже имеют 4 дБ для ВВС США.

Другие приложения [ править ]

Акустика здания, звукоизоляция и время реверберации [ править ]

Некоторые продвинутые измерители уровня звука также могут включать в себя возможности измерения времени реверберации (RT60) (мера времени, необходимого для «затухания» звука в замкнутом пространстве после того, как источник звука остановился). Измерения можно проводить с использованием методов интегрированной импульсной характеристики или прерывистого шума. Такие шумомеры должны соответствовать последним стандартам измерения ISO 3382-2 и ASTM E2235-04. Также требуется для измерения акустики в зданиях.- это генератор сигналов, который обеспечивает розовый или белый шум через усилитель и всенаправленные динамики. Фактически, всенаправленный динамик или источник звука должен обеспечивать равномерное распределение звука по комнате. Для достижения точных измерений звук должен излучаться равномерно. Это может быть достигнуто с помощью сферического распределения, выравнивающего 12 динамиков в так называемой додекаэдрической конфигурации, как показано на примере Brüel & Kjowerr's OmniPower Sound Source . Все громкоговорители должны быть подключены в последовательно-параллельную сеть, чтобы добиться синфазной работы и согласования импеданса с усилителем.

Измерения времени реверберации часто используются для расчета звукоизоляции стен / перегородок или для количественной оценки и проверки акустики здания.

Станции контроля шума [ править ]

Для некоторых приложений требуется возможность непрерывного или полупостоянного мониторинга шума. Некоторые производители предлагают для этой цели станции постоянного и полупостоянного контроля шума. ^{[27] [28]} Такие станции мониторинга обычно основаны на измерителе уровня звука в сердце и некоторых дополнительных функциях, таких как удаленная связь, GPS и метеостанции. Часто они также могут работать от солнечной энергии. Приложения для таких станций мониторинга включают шум аэропорта, строительный шум, шум горных работ, шум движения, шум железнодорожного транспорта, шум населения, шум ветряных электростанций, промышленный шум и т.

Современные станции мониторинга также могут предлагать возможности удаленной связи с использованием сотовых модемов, сетей Wi-Fi или прямых проводов LAN. Такие устройства позволяют в режиме реального времени отправлять предупреждения и уведомления по электронной почте и в текстовых сообщениях при превышении определенного уровня дБ. Системы также могут удаленно отправлять отчеты по электронной почте на ежедневной, еженедельной или ежемесячной основе. Публикация данных в реальном времени также часто желательна, что может быть достигнуто путем отправки данных на веб-сайт. ^{[29] [30]}

Приложения для смартфонов [ править ]

Повсеместное распространение смартфонов , их постоянное подключение к сети, встроенные функции географической информационной системы и функции взаимодействия с пользователем представляют прекрасную возможность революционизировать наши взгляды на шум, его измерение и его влияние на слух и общее состояние здоровья. Возможность получать и отображать данные о воздействии шума в реальном времени повышает осведомленность людей о своей работе (и вне работы) и позволяет им принимать информированные решения об опасностях для слуха и общем самочувствии. Национальный институт охраны труда и здоровья NIOSHпровела пилотное исследование, чтобы выбрать и охарактеризовать функциональность и точность приложений (приложений) для измерения звука смартфонов в качестве первого шага в более широких усилиях по определению, можно ли полагаться на эти приложения для проведения совместных исследований по мониторингу шума на рабочем месте.

Исследователи сообщили, что остаются проблемы с использованием смартфонов для сбора и документирования данных о воздействии шума из-за проблем с конфиденциальностью и сбором личных данных, мотивации к участию в таких исследованиях, поврежденных или неверных данных и возможности хранить собранные данные. Исследователи пришли к выводу, что звуковые приложения для смартфонов могут расширять возможности сотрудников и помогать им принимать обоснованные решения о своей рабочей среде. ^[32] Хотя большинство приложений для измерения уровня звука на смартфонах недостаточно точны, чтобы их можно было использовать для измерений, требуемых законом, приложение NIOSH Sound Level Meter удовлетворяет требованиям стандартов IEC 61672 / ANSI S1.4 для шумомеров (Электроакустика - Измерители уровня звука - Часть 3: Периодические тесты). ^[33]Откалиброванные микрофоны значительно повышают точность измерений шума на смартфоне. Для калибровки приложений шумомера необходимо использовать акустический калибратор, а не полагаться на заранее определенные профили. Это исследование показало, что разрыв между профессиональными инструментами и приложениями для смартфонов сокращается. ^[34]

Организация Healthy Hearing ^[35], занимающаяся здоровьем слуха, сообщила о лучших приложениях для измерения уровня звука для смартфонов: ^[36] NIOSH Sound Level Meter, ^[37] Decibel X, ^[38] и Too Noisy Pro. ^[39]

См. Также [ править ]

• Контур равной громкости
• Взвешивание шума ITU-R 468
• Измерение качества звука
• Кривые Флетчера-Мансона
• Звуковое давление
• Хлопок-о-метр

Общий:

• Измерение шума
• Регулировка шума
• Влияние шума на здоровье

Ссылки [ править ]

• Коморн А. и Люке П. Метод описания объективной акустической среды, отчет LNE, 1979 г.
• Уоллис А. Д. От красного дерева до компьютеров Труды Euronoise, Лондон. Пленарный доклад. Сентябрь 1992 г.
• Беранек, Лео Л. , Акустика (1993) Акустическое общество Америки. ISBN 0-88318-494-X 
• Круг Р. В Стандарты дозиметра, Европа и Америка, какая разница? Proc AIHCE 1993.