Измеритель уровня звука

Шумомер Cirrus Research Optimus с интеграцией и усреднением, соответствующий стандарту IEC 61672-1: 2002

Измеритель уровня звука используются для акустического (звука, проходящего через воздух) измерения. Обычно это портативный инструмент с микрофоном . Лучшим типом микрофона для шумомеров является конденсаторный микрофон ^[1], который сочетает в себе точность, стабильность и надежность. Диафрагма микрофона реагирует на изменения давления воздуха , вызванных звуковыми волнами. Вот почему инструмент иногда называют измерителем уровня звукового давления (SPL). Это движение диафрагмы, то есть отклонение звукового давления ( паскаль Па ), преобразуется в электрический сигнал ( вольт V). Хотя описание звука в терминах звукового давления (Паскаль) возможно, обычно применяется логарифмическое преобразование, и вместо него указывается уровень звукового давления с 0 дБ SPL, равным 20 микропаскалей .

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

Измерители уровня шума обычно используются в исследованиях шумового загрязнения для количественной оценки различных видов шума, особенно промышленного, экологического , горнодобывающего ^[2] и авиационного шума . Текущий международный стандарт, определяющий функциональность и характеристики шумомера, - это 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 метрики также можно рассчитать разными способами. ^[3]

Первый в мире портативный транзисторный шумомер был выпущен в 1960 году и разработан компанией Brüel & Kjr . В 1980 году компания Cirrus Research представила первый в мире портативный интегрирующий шумомер для измерения Leq и SEL. ^[4]

Классификация [ править ]

Типы [ править ]

Стандарт IEC 61672-1 определяет «три вида звукоизмерительных приборов». ^[5] 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 стандартизованы 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 оставались одинаковыми на любом языке. I-time-weighting больше не входит в состав стандарта, потому что у него мало реальной корреляции с импульсивным характером шумовых событий.

Выходной сигнал схемы RMS является линейным по напряжению и проходит через логарифмическую схему, чтобы получить линейное значение 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 ^[6] или Директива ЕС 2003/10 / EC.

Обычно это инструмент для ношения на теле, поэтому к нему предъявляются более 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 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 поэтому 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 dosBadge , который стал первым в мире действительно беспроводным дозиметром шума. ^[7] Сегодня эти устройства измеряют не только простую дозу шума, но некоторые из них 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 IEC делят шумомеры на два «класса». Шумомеры двух классов имеют одинаковые функции, 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, ^[8] «Эти стандарты ANSI устанавливают допуски на производительность и точность в соответствии с тремя уровнями точности: Типы 0, 1 и 2. Тип 0 используется в лабораториях, Тип 1 используется для точности 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, в то время 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 ^[9] Для этикетки, первая буква всегда L . Это просто означает уровень , то есть уровень звукового давления, измеренный через микрофон, или уровень электронного сигнала, измеренный на выходе аудиокомпонента, например микшерного пульта.

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, утвержденные по образцу, предлагают измерения шума с частотным взвешиванием A, C и Z. ^[10]

Z-взвешивание представляет фактический производимый звук. A-Weighting с меньшим количеством низких и высоких частот и небольшим повышением в среднем диапазоне представляет то, что люди способны слышать. C-Weighting, более чувствительный к более низким частотам, представляет то, что люди слышат, когда звук громкий (более 100 дБ).

Стандарт IEC 61672-1: 2013 требует включения фильтра взвешивания по частоте A во все шумомеры, а также описывает частотные взвешивания C и Z (нулевые). Старые частотные весовые коэффициенты B и D теперь устарели и больше не описываются в стандарте.

Практически во всех странах использование частотного взвешивания A должно использоваться для защиты рабочих от потери слуха из-за шума. Кривая A-частоты была основана на исторических контурах равной громкости, и, хотя, возможно, взвешивание частоты A больше не является идеальным частотным взвешиванием по чисто научным причинам, оно, тем не менее, является юридически необходимым стандартом почти для всех таких измерений и имеет огромные возможности. Практическое преимущество в том, что старые данные можно сравнивать с новыми измерениями. Именно по этим причинам частотное взвешивание A является единственным взвешиванием, предписанным международным стандартом, а частотные коэффициенты "C" и "Z" являются дополнительными параметрами.

Первоначально взвешивание по частоте A предназначалось только для тихих звуков в районе уровня звукового давления (SPL) 40 дБ , но теперь оно обязано для всех уровней. Взвешивание частоты C по-прежнему используется для измерения пикового значения шума в некоторых законодательных актах, а взвешивание частоты B - промежуточное положение между «A» и «C» практически не используется. D-частотное взвешивание было разработано для использования при измерении авиационного шума при измерении не обходных реактивных двигателей, а после распада Конкорда это все военные типы. Для всех измерений шума гражданских воздушных судов используется взвешивание по частоте A, как это предусмотрено стандартами ISO и ICAO.

Time Weighting [ править ]

Если третья буква - F , S или I , это означает временной вес . ^[11] F = быстро, S = медленно, I = импульс. Взвешивание по времени применяется для облегчения считывания измеренных уровней на шумомере. Взвешивание по времени смягчает резкие изменения уровней, 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 так же внезапно исчезает.

Медленное измерение (желтая линия) займет примерно 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) реагирует быстрее. 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 быстро или медленно часто принимается в соответствии с предписаниями стандарта или закона. Однако в качестве руководства можно использовать следующее: «Медленная» характеристика в основном используется в ситуациях, когда показания с «быстрой» характеристикой 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. ^[12] 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 есть резкие импульсные шумы, например, при измерении фейерверков или выстрелов.

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 непрерывный уровень 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. даны. 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, это берет звуковую экспозицию, делит ее по времени, а затем логарифмирует 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 практически в любую традиционную метрику спустя много времени после того, как данные были получены. Это можно сделать с помощью специальных программ или стандартных электронных 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, используют в качестве метрики короткий L _eq , поскольку непрерывный поток цифровых _{односекундных} значений L _eq может передаваться по телефонным линиям или через Интернет на 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 была концепция Национальной лаборатории д'Эссе французского правительства (ссылка 1), а теперь она стала наиболее распространенным методом хранения и отображения истинной временной истории шума в профессиональных коммерческих шумомерах. Альтернативный метод, который заключается в создании хронологии времени 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 описал оба типа измерителей. Чтобы короткий L _eq был ценным, производитель должен гарантировать, что каждый отдельный элемент L _eq полностью соответствует требованиям 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 следуют этим стандартам, за исключением США. Во многих случаях эквивалентный европейский стандарт, согласованный с 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 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 МЭК 61672 они были сокращены до двух классов точности 1 и 2. Новым в стандарте МЭК 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) о периодических испытаниях 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, ^[13] 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 точности, чем IEC 61672.

Военные стандарты [ править ]

Комбатанты в каждом роде вооруженных сил США подвержены риску слуховых нарушений из-за устойчивых 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 противника о своем присутствии. Устройства защиты слуха (HPD) также могут требовать более высокого уровня громкости для связи, что отрицает их назначение. ^[14]

• MIL-STD 1474D ^[15] Первый военный стандарт (MIL-STD) по звуку был опубликован в 1984 году и подвергся пересмотру в 1997 году и стал MIL-STD-1474D. ^[14] Этот стандарт устанавливает пределы акустического шума и предписывает требования к испытаниям и методам измерения для определения соответствия установленным здесь пределам шума. Этот стандарт применяется к приобретению и усовершенствованию всех спроектированных или приобретенных (не относящихся к разработкам) систем, подсистем, оборудования и объектов, излучающих акустический шум. Этот стандарт предназначен для рассмотрения уровней шума, излучаемого во всем диапазоне типичных условий эксплуатации.
• MIL-STD 1474E ^[16]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 в отношении 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 продукции 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 увеличилась до 95% точности. ^[17] Исследователи исследовательской лаборатории армии США утверждают, что почти каждая ошибка приводила к завышению риска. Для сравнения, MIL-STD-147D был признан правильным в 38% случаев с теми же данными. ^[17]Первоначально разработанный на основе модели кошки и животного, а затем основанный на данных человека, AHAAH суммирует смещения базилярной мембраны в 23 местах. Модель AHAAH рассчитывает 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 звукового 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, причем последнее коррелирует с функцией волосковых клеток. ^[17]
    • Заявленное повышение точности AHAAH часто объясняется его чувствительностью к сгибанию мышцы среднего уха (MEM) и кольцевой связки стремени. Когда кого-то предупреждают о звуке, MEM прогибается, что связано с уменьшением способности звуковых волн отражаться. Когда издается импульсный звук, кольцевая связка стремени сгибается и сильно ограничивает пик звуковых колебаний. ^[17] 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 случае непредвиденного импульсного шума, по сравнению с показателем конкурентов LAeq8hr. ^[18]  Некоторые предложения по дальнейшему развитию сосредоточены на создании более удобного программного обеспечения, размещении микрофона при сборе данных, отсутствии рефлекса MEM у популяций и переоценке условий свободного поля в расчетах. Такие агентства, как НАТО, Американский институт биологических наук и Национальный институт безопасности и гигиены труда согласились, что эти предложения должны быть учтены до того, как метрика будет внедрена. Этот общий вывод был сделан до разработки MIL-STD-1474E. ^[18]
  • 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 продолжительность взрывной волны.
• TOP-1-2-608A ^[19] 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 ассоциация акустиков Соединенного Королевства
• Международный институт контроля шума
• Домашняя страница органа по стандартизации МЭК

Утверждение типа и периодические испытания [ править ]

Одно из наиболее сложных решений при выборе шумомера - «Как узнать, соответствует ли он заявленному стандарту?» Это сложный вопрос, и IEC 61672 часть 2 ^[20] 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 его требованиям, выдать официальный сертификат утверждения типа. ^[21] В Европе чаще всего считается одобрение 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 давать неверные результаты измерений.

Даже самый точный одобренный 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) ^[22], обычно не могут соответствовать соответствующим спецификациям Международной электротехнической комиссии (IEC) ^[23]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 повышение уровня на 3 дБ сокращает допустимое время воздействия вдвое. Метод удвоения 3 дБ называется правилом «равной энергии», и нет возможности 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 на 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 могут также 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, обеспечивающий 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, объединяющего 12 динамиков в так называемую додекаэдрическую конфигурацию, как показано на источнике звука OmniPower компании Brüel & Kjær . Все громкоговорители должны быть подключены в последовательно-параллельную сеть, чтобы добиться синфазной работы и согласования импеданса усилителя.

Окончательные измерения 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. ^{[25] [26]} 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 транспорта, железнодорожный шум, 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 получать 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. ^{[27] [28]}

Приложения для смартфонов [ править ]

Повсеместное распространение смартфонов , их постоянное подключение к сети, встроенная функциональность географической информационной системы и функции взаимодействия с пользователем предоставляют прекрасную возможность революционизировать наш взгляд 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 NIOSHпровела пилотное исследование, чтобы выбрать и охарактеризовать функциональность и точность приложений (приложений) для измерения звука со смартфона, 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, а также 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. ^[30] 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 отвечает требованиям стандартов IEC 61672 / ANSI S1.4 для шумомеров (Электроакустика - Измерители уровня звука - Часть 3: Периодические тесты). ^[31]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. ^[32]

Организация Healthy Hearing ^[33], занимающаяся здоровьем слуха, сообщила о лучших приложениях для измерения уровня звука для смартфонов: ^[34] NIOSH Sound Level Meter, ^[35] Decibel X, ^[36] и Too Noisy Pro. ^[37]

См. Также [ править ]

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

Общий:

• Измерение шума
• Регулирование 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 Proceedings 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.