Принцип работы шумомера: Шумомер. Превращаем звук в децибелы

Содержание

Шумомер – это… Что такое Шумомер?

Шумомер (2011)

Шумомер — прибор для объективного измерения уровня звука. Не следует путать этот параметр с уровнем громкости. Не всякий прибор, измеряющий звук, является шумомером. Существует российские и международные стандарты, устанавливающие требования к этим приборам. В России пока еще действует советский стандарт ГОСТ 17187-81. В 2008 этот ГОСТ гармонизирован с европейским стандартом МЭК 61672-1 (IEC 61672-1), результатом чего стал новый ГОСТ Р 53188.1-2008.В европейских странах действуют свои стандарты на шумомеры, однако все они также следуют требованиям стандартов МЭК. Особняком стоят США, где применяются стандарты ANSI (в частности ANSI S1.4), существенно отличающиеся от европейских.

Состав

Шумомер содержит ненаправленный микрофон, усилитель, корректирующие фильтры, детектор, интегратор (для интегрирующих шумомеров) и индикатор.

Принцип работы

Фактически шумомер представляет собой микрофон, к которому подключен вольтметр, отградуированный в децибелах.

Поскольку электрический сигнал на выходе с микрофона пропорционален исходному звуковому сигналу, прирост уровня звукового давления, воздействующего на мембрану микрофона вызывает соответствующий прирост напряжения электрического тока на входе в вольтметр, что и отображается посредством индикаторного устройства, отградуированного в децибелах. Для измерения уровней звукового давления в контролируемых полосах частот, например 31,5; 63; 125 Гц и т. п., а также для измерения уровней звука (дБА), корректированных по шкале А с учётом особенностей восприятия человеческим ухом звуков разных частот, сигнал после выхода с микрофона, но до входа в вольтметр пропускают через соответствующие электрические фильтры.

Общая схема шумомера выбирается так, чтобы его свойства приближались к свойствам человеческого уха.

Поскольку чувствительность уха зависит как от частоты звука, так и от его интенсивности, в шумомере используются несколько комплектов фильтров, отвечающих разной интенсивности шума.

Данные фильтры позволяют имитировать АЧХ уха при заданной мощности звука. Эти фильтры называются А, B, C, D. Их амплитудно-частотные характеристики приведены в стандарте ГОСТ 17187-81 (соответствует отмененному МЭК 651).

Фильтр А примерно соответствует АЧХ «усредненного уха» при слабых уровнях шума, фильтр B — при сильных уровнях шума. Фильтр D был разработан для оценки авиационного шума.

В настоящее время для нормирования шума применяются только фильтры А и С (последний — для оценки пиковых уровней шума). Последние версии стандартов на шумомеры не устанавливают требований к фильтрам B и D.

Помимо требований к АЧХ, стандарты на шумомеры устанавливают требования к параметрам временного усреднения. В шумомерах применяется экспоненциальное усреднение F (fast), S (slow), I (Impulse). Временная константа характеристики F — 1/8 с, S — 1 c. Интегрирующие шумомеры имеют также линейное усреднение и измеряют эквивалентные уровни звука, уровни звуковой экспозиции, различные виды дозы шума и пр.

Ссылки

Беранек Л., Акустические измерения, пер. с англ., М., 1952; Измерение шума машин и оборудования, М., 1968.
БСЭ

Профессиональные шумомеры. Производители шумомеров — RTECO

Шумомеры — электронное оборудование, предназначенное для измерения уровня шума и звукового давления. Это позволяет следить за эффективностью шумоизоляции, установленной в помещении. Результаты диагностики представляются в децибелах. На рынок КИПиА выведен широкий перечень шумоизмеряющих устройств, отличающихся ценой, набором функций и точностью, что позволяет подобрать необходимый прибор для своих нужд.

Типы шумомеров

Правильность шумовых показаний зависит от класса точности шумомера, которые разделены на четыре основных группы:

0 класс. Приборы данного типа отличаются наивысшей точностью и являются эталонными.
1 класс. Устройства, обладающие более простым функционалом, чем первые. Выдают результаты достаточно высокой точности. Применяются, в основном, в лабораториях, но могут служить и для натуральных замеров.
2 класс. Самый востребованный вид измерителей, используемый на практике. Сочетает в себе точность и доступность.
3 класс. Является самым простым аппаратом, используемым в бытовых условиях. Выдает примерные значения, не используется профессионально.

Для выполнения качественных измерений также стоит обращать внимание и на другие характеристики шумоизмерительных приборов, такие как: вероятная погрешность, рабочий диапазон, источник питания (работа может осуществляться от батареек или от сети). Результаты диагностики могут отображаться в виде графика звуковых волн, а также просматриваться по шкале или представляться в цифровом виде. Цифровые шумомеры наиболее популярны и обеспечивают высокоточное определение наибольшего шумового показателя.

Устройство шумомера

Конструктивно инструменты выполнены в прочном корпусе небольших размеров, благодаря которым удобно располагаются в руке пользователя. Аппаратура включает в себя следующие компоненты:

микрофон для приема сигнала;
усилитель, умножающий колебания;
монитор, на который выводится информация;
панель управления, с помощью которой выполняется навигация;
батарейный отсек — место установки элементов питания.

На изображении представлен внешний вид цифрового шумомера

Testo 816-2.

Оборудование также может быть оснащено штативом, с помощью которого аппарат можно устанавливать на горизонтальную поверхность для удобного проведения замеров. Анализаторы шума просты и удобны в эксплуатации. Интуитивно понятный интерфейс позволяет быстро разобраться с функционалом, не требуя специальных навыков от оператора. Управление осуществляется с помощью навигационных кнопок. Полученные результаты отображаются на четком дисплее с подсветкой.

Принцип работы шумомера

Принцип действия оборудования основывается на преобразовании звука в электрический сигнал с помощью измерительного микрофона (1). После приема сигнала электрические колебания усиливаются предусилителем (2) и передаются на один из корректирующих фильтров (A, B, C), которые необходимы для разбития беспорядочного звукового фона на отдельные частоты и измерения интенсивности каждой в отдельности. Затем производится обработка в блоках усиления (3) и детектирования (4), после которых сигнал отправляется на цепочку экспоненциального усреднения (5) и отображается на индикаторе (6).

На рисунке можно наглядно увидеть схему шумомера.

Применение шумомеров

Основным предназначением анализаторов шума является контроль эффективности шумоизоляции, установленной в помещении. Приборы широко используются строителями, при определении уровня звукоизоляции объектов, сотрудниками правоохранительных органов, занимающихся проверкой соответствия уровня шума в жилом помещении стандартам. Также измерители служат для контроля условий труда на производствах.

Основными решаемыми задачами данных устройств являются:

замеры громкости акустических систем;
аттестация рабочих мест;
определение уровня шума бытового оборудования;
измерение шума на стройке или производстве;

тестирование защитных средств.

Осуществление контроля акустических параметров с помощью переносных шумомеров не должно производиться при сильном морозе, температура для корректной работы – от -10 до +50 градусов Цельсия, влажность – не более 90 %. Также на точность измерений влияет атмосферное давление, оно должно находиться в пределах от 86 до 108 кПа.

Производители шумомеров

Производством оборудования для установления уровня шума занимается большое количество компаний, наиболее популярными из них являются:

CEM — китайская фирма, выпускающая качественное оборудование 4-го класса точности, с возможностью сохранения аудиофайлов, записи голосовых комментариев и индикацией перегрузок: DT-85A, DT-805, DT-815.

TESTO — занимается производством надежных портативных шумомеров второго класса, отвечающих действующему стандарту IEC 61672-1. Приборы обладают возможностью регистрации наибольших и наименьших значений в памяти, автоматическим переключением диапазонов и простой акустической калибровкой.

Используются как в профессиональной сфере, так и в бытовом секторе: Testo 815, Testo 816.

Продукция CENTER отличается широким измерительным диапазоном, малой долей погрешности, длительным периодом работы в автономном режиме (от 30 до 50 часов) и широким набором функций. Удобная конструкция и понятный функционал обеспечивают комфортное использование. Подключение к компьютеру позволяет производить подробный анализ и обработку данных: Center 320, Center 321, Center 322.

Шумомеры МЕГЕОН способны осуществлять замеры в любых условиях. Небольшие размеры и малый вес обеспечивают удобное держание в руке. Оснащены функцией автоматического отключения питания, октавного и третьеоктавного звукового анализа, встроенным датчиком света. Возможна передача информации на ПК посредствам USB. Питание обеспечивается батареей 9 В: МЕГЕОН 92130, МЕГЕОН 92018, МЕГЕОН 92132.

Оборудование торговой марки METRONX обладает двумя рабочими режимами (медленным и частым) и высокочувствительным поляризованным емкостным микрофоном, обеспечивающим высокое качество показаний. Объем памяти рассчитан на сохранение большого количества данных. Контроль разряда питательного элемента позволяет оператору произвести своевременную его замену: VoiceLiner SLM-20, VoiceLiner SLM-40.

Аппаратура для диагностики шумовых характеристик производителя SMART SENSOR активно используется во многих отраслях и обладает широким набором функций. Работает от 9-вольтового аккумулятора или от внешнего блока питания. Наличие подсветки экрана обеспечивает считывание в условиях плохой освещенности. Поддерживается USB-интерфейс, имеется линейный выход AC/DC: AR214, AR814, AR844.

Превышение допустимого уровня шума негативно сказывается на здоровье человека, вызывая головные боли, а при сильном отклонении от норм – разрыв барабанной перепонки и даже смерть. Также сильный шум способствует разрушению строений и приводит к сбою в работе техники. Предотвратить подобные последствия могут представленные выше профессиональные шумомеры. Они отличаются высокими техническими характеристиками, позволяющими выдавать показания высокой точности. Приборы универсальны и могут использоваться в лабораториях, быту, на производстве и строительных объектах.

Шумомеры, Вибропреобразователь, шумомер, Шумомер RFT, Шумомер ШМ-1, шумомер ПИ-14, Шумомер testo, Шумомер ВШВ, Шумомер ШМ-1, Шумомер ШУМ, Пистонфоны, калибраторы, Шумомер SL, Капсюль микрофонный М-101

Главная → Измерительные приборы → Шумометры

Шумомеры

Шумомеры предназначены для точного и объективного измерения уровня звука. Многие путают понятие уровня звука с уровнем громкости – это неверно. Не каждый прибор, который измеряет шум можно назвать шумомером. Сегодня существуют международные и российские стандарты, определяющие требования к этим приборам.
В состав шумомера входят усилитель, микрофон (ненаправленный), корректирующие фильтры, интегратор, детектор и индикатор.

Принцип работы шумомера заключается к подключенному к микрофону вольтметру, который отградуирован в децибелах. Так как на выходе с микрофона электрический сигнал пропорционален исходному сигналу звука, рост уровня давления звука, который воздействует на мембрану микрофона, автоматически осуществляет прирост напряжения тока на входе в вольтметр. Именно это отображает индикаторное устройство, отградуированное в децибелах. После выхода с микрофона сигнал до входа в вольтметр пропускается через определенные электрические фильтры. Это позволяет измерить уровень давления звука в контролируемых частотных полосах.

Схема шумомера определяется таким образом, чтобы как можно больше быть приближенной к свойствам человеческого уха. Так как чувствительность уха напрямую зависит от частоты звука и его интенсивности в современном шумомере существует несколько фильтров, которые определяют разную интенсивность шума. Эти фильтры имитируют АЧХ уха в соответствии с мощностью заданной звуком. Называются эти фильтры A B C D.

А-фильтр соответствует примерно амплитудно – частотной характеристике среднего уха при шуме слабого уровня.
В-фильтр используется при сильных шумовых уровнях.
D-фильтр, разработанный с целью оценки авиационного шума.

Сегодня, для нормирования шума применяются фильтры С и А. При этом фильтр С используется для оценки пикового уровня шума. Современные стандарты на шумомеры помимо требований АЧХ устанавливают нормы к усредненным временным параметрам. Шумомеры интегрирующие обладают линейным усреднением и способны измерять эквивалентные звуковые уровни, различные дозы шума, уровня звуковой экспозиции и другое.

Наиболее распространенной сферой применения шумомеров сегодня является исследования производственных шумов, экологический мониторинг шумового уровня вблизи аэропортов, населенных пунктов, автомагистралей и другое.

Экофизика-110А

Прибор Экофизика-110А в исполнении “HF” оснащается четырехканальным измерительным модулем и универсальным индикаторным блоком Экофизика-D.

Измерительный модуль “HF” имеет четыре входных разъема типа BNC для подключения датчиков со встроенной электроникой (обозначены A, X, Y, Z), микрофонный вход (MIC), а также TTL вход. В зависимости от режима измерений прибор использует от одного до четырех входных разъемов определенного типа.

В целях оптимизации функциональных возможностей и удешевления с 2021 года прибор Экофизика-110А (HF) можно заказать в упрощенной, более экономичной конфигурации HF-L, в которой частота дискретизации ограничена величиной 96 кГц.

Вибропреобразователи и иные датчики со встроенной электроникой типа IEPE (ICP-совместимые) могут подсоединяться ко входам A, X, Y, Z измерительного модуля напрямую, а к разъему MIC – с помощью адаптера 110A-IEPE.

Канал, который коммутируется входными разъемами MIC и A, имеет регулировку коэффициента усиления.

Это расширяет возможности пользователя. Например, в режиме 3-канальных измерений общей вибрации можно подключать 3-компонентный датчик к разъемам X, Y, Z или X, Y, A. Во втором случае можно переключать диапазоны по каналу А.

Микрофонный вход MIC обеспечивает прямое подключение микрофонных предусилителей Р200, Р110, а также магнитной антенны П6-70 и электрической антенны П6-71.

Частотный диапазон измерений прибора Экофизика-110А в исполнении “HF” ограничен частотой 400 кГц. (40 кГц для конфигурации HF-L)

Расширение измерительных возможностей прибора может быть достигнуто за счет подключения дополнительных цифровых измерительных преобразователей (110-IEPE-DIN, П3-80-E, П3-80-EH500, Экотрема-1-DIN и др. ).

Что такое шумомер и где он используется?

Многие люди, заботящиеся о здоровье, следят за качеством употребляемых продуктов и воды, стремятся снизить до минимума вред от использования техники и электроники, покупают косметику и бытовую химию с экологически чистым составом, однако забывают о факторе, от которого здоровье страдает не меньше. Этим фактором является повышенный шум; с проблемой сталкиваются жители крупных и средних городов, постоянно живущие в таких условиях и ежедневно подвергающиеся воздействию громких звуков.

Согласно последним исследованиям экологической обстановки, за 5-7 лет уровень шума в городах вырос на 7-10 Дб.

Опасность повышенных шумов для здоровья

Главной проблемой, сопровождающей рост «шумности», является постоянство этого явления: каждый год уровень шума вырастает почти на децибел, что неуклонно ведет к возрастанию негативного влияния на здоровье. Исследования показывают, что для многоквартирных зданий в городской черте нормой является уровень шума около 55-60 Дб, а в городах-миллионниках и районах около магистралей показатель вырастает до 65 Дб. При этом экологическая норма требует, чтобы уровень шума не превышал 15 Дб. Ряд исследователей утверждает, что днем допустим показатель 40 Дб, а ночью он не должен быть выше 30.

Чрезмерный шум, с которым человек сталкивается постоянно, негативно воздействует на следующие органы:

Сердечно-сосудистая система. В результате длительного нахождения в шумных условиях возрастает риск развития ишемии.
Стабильное ухудшение слуха.
Если человек проводит 30-45 минут в день в условиях шума на уровне 70-75 Дб, начинает страдать нервная система: появляются панические атаки, усиливается раздражительность, может возникнуть бессонница и хроническая усталость.

Чтобы определить, что в квартире нездоровый шумовой фон, еще на этапе ее выбора, необходимо использовать шумомер: это специальное устройство, которое определяет показатель шумности в течение 3-5 секунд. Прибор достаточно компактен и стоит недорого; помимо отслеживания уровня шума, он может использоваться для улавливания звуковых вспышек и их дальнейшего изучения.

Как работает шумомер?

Принцип действия этого устройства весьма легко понять. Основные детали приспособления – микрофон, обладающий повышенной чувствительностью, и усилитель сигналов. Отслеженные сигналы обрабатываются усиливающим элементом, направляются на различные фильтры, которые проводят анализ полученных данных и на их основе выявляют показатель шума. Информация поступает на индикатор, а оттуда выводится на дисплей.

Сегодня для проверки фона в квартире можно использовать бытовую модель шумомера: она отличается портативностью, имеет длину не больше 30 см и удобный для работы и переноски прочный корпус. Устройство оснащается жидкокристаллическим монитором с хорошим углом обзора, куда выводится информация.

На что обратить внимание при выборе прибора?

Собираясь приобрести шумомер цена, следует особенно внимательно изучить следующие параметры:

Частотный диапазон: у хороших моделей он варьируется от 31 до 8000 Дб.
Значения уровня в пределах 35-130 Дб; если планируется использовать шумомер в бытовых целях, необязательно брать профессиональное устройство с повышенной производительностью.
Оперативность считывания информации: устройство должно иметь медленный и быстрый режим (до 1 секунды и 125 миллисекунд соответственно).
Снятие данных по А и С частотам.

Внимательный подход к выбору прибора позволит получить устройство, которое точно и быстро измерит уровень шума в любом помещении.

цена, характеристики, описание, отзывы – Нева Украина

Полезная информация
Конструкция устройства и принцип работы

Цифровой шумомер имеет собой конструкцию которая состоит из пластикового корпуса, к которому закреплен микрофон. В корпусе имеется усилитель, фильтр, детектор, индикатор – в целом, сам прибор имеет такой же принцип как и человеческое ухо. Наличие фильтров позволяет улавливать звук с различной частотой, данные об этих измерениях выводятся на дисплей и указывается в децибелах (дБ). С помощью внутренней памяти, измеритель коэффициента шума может сохранять полученные данные в приборе и вывести на дисплее при необходимости. Источник питания шумомеров обычные батарейки, средняя продолжительность работы на одном заряде составляет от 40 до 70 часов и зависит от модели шумомера.

На это стоит обратить внимание при выборе шумомера
►Диапазон измеряемых значений. Средний показатель измеряемого уровня звука составляет от 30 до 130 дБ. Если показатель будет превышать верхний уровень, то прибор просто не сможет произвести замер.
►Точность измерений. Этот фактор пожалуй самый важный, Для более точных показателей измерений требуется выбирать прибор с наименьшим коэффициентом погрешности. Обычно погрешность шумомера составляет отклонение в 1 – 1,5 дБ.
►Рабочая температура. Каждый шумомер имеет в паспорте условия, при которых его можно использовать, в том числе и температурный режим. Если указан диапазон от 0 до +40 °С, значит с прибор можно использовать на открытой местности.

Купить в интернет-магазине техники для сада и огорода Шумомеры с доставкой по Украине:

Подробнее

Винница, Днепропетровск, Донецк, Житомир, Запорожье, Ивано-Франковск, Киев, Кировоград, Луганск, Луцк, Львов, Николаев, Одесса, Полтава, Ровно, Симферополь, Сумы, Тернополь, Ужгород, Харьков, Херсон, Хмельницкий, Черкассы, Чернигов, Черновцы

САМОДЕЛЬНЫЙ ШУМОМЕР

САМОДЕЛЬНЫЙ ШУМОМЕР

Самодельный шумомер выполнен в виде игрушечного домика для паука и может использоваться для контроля за соблюдением тишины в классе, в котором отсутствует учитель (например, во время урока). Учитель, выходя из класса, настраивает прибор на определенный уровень шума. Для того чтобы не «разбудить» паука, дети должны сидеть тихо и не шуметь. Если паук спокойно «спит» в своем домике, значит, дети сидели спокойно, и их можно похвалить. Если же в отсутствие учителя дети в классе начинают разговаривать, ходить по классу, уровень шума повышается и из домика вылезает паук с горящими глазами. Придя в класс, учитель закрывает крышку домика, паук «прячется» обратно и «засыпает». Самодельный шумомер может быть интересен для использования в начальной школе, особенно в первом классе. Он поможет учителю поддерживать тишину в классе в игровой форме, что может способствовать более легкой адаптации первоклассников к школе.

Шумомер состоит из:
* корпуса, изготовленного из пластикового короба «Легрант»;
* электронной схемы;
* электромеханического устройства, выполненного из привода CD – ROM;
* встроенного элемента питания (батарейка типа «ААА» – 3 шт.)

Принцип работы шумомера указан на рис. 1. Основой схемы является микросхема уровня напряжения ДА1 KIA6966S, которая совместно со светодиодами HL 3 – HL 8 является индикатором уровня сигнала. Громкий звук, попадая в микрофон, усиливается им, преобразовывая его в электрический сигнал, который через переменный резистор (играющий роль грубой подстройки чувствительности прибора) и конденсатор приходит на базу транзистора КТ3102Б. Транзистор, в свою очередь, максимально усиливая отправляет сигнал через конденсатор и резистор 100 ОМ на вывод 7 микросхемы ДА1. К выводу 5 подключен общий провод; к выводу 9 – 4,5V элемента питания, состоящего из трех батареек типа ААА.

Как только уровень звукового сигнала достигает максимальной амплитуды, зажигается самый верхний в светодиодном столбце светодиод, и с вывода 6 микросхемы ДА1, поступает электрический сигнал, который открывает транзистор КТ3107Б. В эту же цепь включен переменный резистор, играющий роль точной настройки прибора. Транзистор, в свою очередь, открывает мощный транзистор КТ816Г, который и запускает двигатель с приводом CD-ROM.

Каретка CD-ROМ, перемещаясь в верхнее крайнее положение, в верхней его точке замыкает контакты SB1, что приводит к вспыхиванию светодиодов HL1-HL2. Схема электрическая дополнена контейнером для трех батареек типа ААА и тумблером питания.

Механический самодельного шумомера выполнена из привода лазерной головки неисправного CD-ROM, из которого удален лазер. К каретке прикреплена проволока, играющая роль рычага открывания крышки прибора, к которой приклеен игрушечный паук со вставленными красными светодиодами на месте глаз. На передней панели корпуса предусмотрены элементы управления: тумблер питания, регулятор чувствительности и светодиодный индикатор уровня звукового сигнала.

Управление шумомером осуществляется в следующей последовательности:

– регулятор чувствительности выворачивается в крайнее правое положение;
– производится включение прибора при помощи тумблера питания;
– на индикаторе уровня загорается самый нижний светодиод;
– затем плавным перемещением регулятора чувствительности зажигаем 4-5 нижних светодиодов и оставляем прибор в режиме контроля за уровнем шума.

Если уровень шума увеличится, то светодиодный индикатор уровня вспыхнет всеми светодиодами, что приведет к срабатыванию электрической схемы и запуску двигателя CD-ROM. Каретка CD-ROM вытолкнет крышку и приклеенного к ней паука. При полном открывании крышки у паука вспыхнут глаза. Отключение шумомера производится тумблером питания и плавным закрыванием крышки (чтобы исключить поломку шестеренок) привода CD-ROM. Для того чтобы заменить элементы питания, откручиваем нижнюю крышку прибора.

Поделитесь полезными схемами

СХЕМЫ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ
Все электронные устройства, даже самые большие, всегда составлены из простых элементов. Их существует всего несколько видов.

DC-DC ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Одним из важных достоинств данного преобразователя – он практически не нуждается в настройке, вся настройка сводится к подбору частотозадающего конденсатора микросхемы, им настраивают на нужную частоту, при увеличении емкости этого конденсатора частота уменьшается, при увеличении-повышается.

УСТРОЙСТВО РЕЗЕРВНОГО ПИТАНИЯ

Простое самодельное устройство для резервного электропитания маломощной батареечной аппаратуры, требующей бесперебойного обеспечения напряжением.

ЭЛЕКТРОННЫЙ ЗАМОК ДЛЯ ВХОДНОЙ ДВЕРИ

Электронные дверные замки для дома. Развитие высоких технологий уже прочно и надежно вошло в нашу жизнь, и захватила все ее сферы. Разработки в этой сфере проявляются в полную силу в окружающем мире, ведь в нашем мире практически невозможно встретить человека который бы не пользовался мобильными телефонами, компьютерами и другой оргтехникой.

Как работают измерители уровня звука в децибелах

Как работают измерители уровня звука в децибелах – Объясните, что материал Рекламное объявление

org/Person”> Криса Вудфорда. Последнее изменение: 22 сентября 2020 г.

Вы когда-нибудь были на шумной фабрике, и вам приходилось закрывать уши? Прошел мимо отбойного молотка на улице и поморщился, потому что звук было так громко? Кратковременное воздействие громкого шума обычно не причиняет вреда, но представьте, что вам придется это терпеть час за часом, день за днем.Если шум является для вас проблемой, в первую очередь вы необходимо измерить, насколько он громкий, чтобы вы могли предпринять эффективные шаги по его снижению. Раньше точное измерение шума было довольно непростым делом, но теперь есть автоматизированные, электронные шумомеры, которые делают свою работу для тебя. Давайте посмотрим внимательнее!

Фото: Измеритель шума – технически называемый измерителем уровня звукового давления (SPL) – сообщает вам, насколько что-то шумно, измеряя, насколько звуковые волны, которые он производит, изменяют давление воздуха.У него есть микрофон наверху, который сэмплирует звук и схемы внутри, которые преобразуют звук в электрические сигналы. что можно измерить. Измерение отображается либо на цифровом дисплее, либо (как здесь) с помощью движущейся стрелки на шкале.

Что делает один звук громче другого?

Фото: Александр Грэм Белл. Предоставлено Библиотекой Конгресса США.

Насколько громким кажется звук, зависит от того, кто его слушает. Молодой человек, играющий рок в своей спальне, может не думать о своей музыке громко, но у их родителей в комнате внизу могут быть другие идеи.Другими словами, насколько громкими кажутся вещи, – это субъективное вещь, а не то, что мы можем легко измерить. Однако что делает один звук кажется громче другого – это количество энергии, которое источник звука накачивается к слушателю в виде колебаний давления в воздухе. Это интенсивность звук, и это объективная вещь – то, что мы можем легко измерить и согласен.

Измерители, измеряющие уровень звука, работают, вычисляя давление звука. волны, распространяющиеся по воздуху от источника шума.Вот почему иногда их называют уровнем звукового давления (SPL). метров. Подобные устройства позволяют измерять интенсивность звука в единиц, называемых децибелами, шкала, впервые разработанная телефонный пионер Александр Грэм Белл (децибел ~ Белл, понятно?).

Фото: Представьте, насколько громкой может быть эта работа. Зачислен сигнал приземления (LSE) – это смелый человек, который должен безопасно направлять вертолеты и реактивные самолеты для посадки на авианосцы. Обратите внимание, что они всегда носят усиленные наушники, чтобы защитить слух от шума реактивного двигателя, который может превышать 150 дБ на таком близком расстоянии.Фото Патрика Грико любезно предоставлено ВМС США.

Рекламные ссылки

Понимание шкалы децибел

Вы должны очень внимательно относиться к шкале децибел, потому что это логарифмическая шкала, и она работает иначе, чем шкала на линейке, которая является линейной шкалой. На линейке расстояние в 20 см вдвое длиннее, чем на линейке. расстояние 10 см и 30 см в три раза больше. Но логарифмический децибел шкала увеличивается в десятичной степени: каждое увеличение на 10 дБ на шкала эквивалентна 10-кратному увеличению интенсивности звука (что в целом соответствует удвоение громкости).Это означает, что звук 20 дБ в 10 раз интенсивнее звука 10 дБ, а звук 30 дБ – В 100 раз интенсивнее. Звук 100 дБ на самом деле в 1000000000 раз интенсивнее звука 10 дБ, а не в 10 раз. интенсивно, как вы могли догадаться. Вот почему звуки с высокой шкалой децибел (примерно от 85 до 200 дБ) Основная причина для беспокойства: звуковые волны несут в себе столько энергии, что рано или поздно они повредят ваш слух.

Но как все это перевести в «громкость» – что мы на самом деле думаем о громкости звука? Шкала децибел является логарифмической, потому что именно так реагируют наши уши.10-кратное увеличение интенсивности звука, измеренное как увеличение на 10 дБ с помощью шумомера, будет для нас примерно как удвоение громкости. Еще одно увеличение в 10 раз и еще одно увеличение на 10 дБ было бы похоже на еще одно удвоение. Объединив эти две вещи, 100-кратное увеличение интенсивности звука приведет к увеличению нашего шумомера на 20 дБ и будет ощущаться как четырехкратное увеличение громкости. Таким образом, звук в 100 дБ на 90 дБ громче, чем звук в 10 дБ, который в миллиард раз интенсивнее и 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 = 2 ⁹ или примерно в 500 раз громче.

Шкала децибел

От шороха листьев до реактивных двигателей – вот краткое руководство по некоторым повседневным звукам …

Уровень в децибелах	Пример на каждый день	раз интенсивнее	Раз громче
10 дБ	Шелестящие или падающие листья.	1	1
20 дБ	Часы тикают.	10	2
30 дБ	Пролетая птица.	100	4
40 дБ	Спокойный разговор.	1 000	8
50 дБ	Разговор громче.	10 000	16
60 дБ	Тихий транспортный шум.	100 000	32
70 дБ +	Движение громче	1 миллион	64
80 дБ +	Громкий шум шоссе с близкого расстояния	10 миллионов	128
85 дБ	Повреждение слуха примерно через 8 часов.
100 дБ	Отбойный молоток (пневматическая дрель) с близкого расстояния	1 миллиард	512
100 дБ	Повреждение слуха примерно через 15 минут.
110 дБ +	Реактивный двигатель на высоте около 100 м	10 миллиардов	1024
120 дБ	Порог боли. Повреждение слуха после очень короткого воздействия.

Как работают шумомеры

Фото: Типичный измеритель уровня звукового давления (SPL) производства Quest. Обратите внимание на длинную палку вверху: это микрофон, отбирает и измеряет входящие звуки. Фото Джеймса Р. Эванса любезно предоставлено ВМС США.

Шумомеры

выглядят довольно просто. У них есть заостренная палка наверху, которая это микрофон, который производит выборку и измеряет звук. Палка держит микрофон подальше от корпуса инструмента, разрезая Из-за отражений и обеспечения более точного измерения. Внутри квадратная коробка внизу счетчика, измерения электронных схем звук, обнаруживаемый микрофоном, усиливается и фильтруется в различными способами перед отображением результата на цифровом ЖК-дисплее.

Шумомеры различных типов

Фото: крупный план ЖК-дисплея шумомера Quest Model-2900, который в настоящее время показывает 84,7 децибел (чуть ниже уровня, который считается причиной длительного нарушения слуха). Этот сложный измеритель может интегрировать и регистрировать, а также выполнять мгновенные измерения. Это пример счетчика типа 2 (см. Ниже). Фото Джеймса Р. Эванса любезно предоставлено ВМС США.

Доступны различные виды шумомеров.Самые простые из них дают показание максимального мгновенного уровня звукового давления (SPL), в децибел, в момент их включения. Грубо говоря, это соответствует тому, насколько “громко” звучит шум в момент, когда вы берете измерение. Это не всегда очень полезно, если вы хотите измерить средний уровень звука. через какое-то время где-нибудь, как на шумном производственном предприятии. Для что вам нужно немного более сложное (и дорогое) устройство называется интегрирующим измерителем уровня звука.Интегрируя в этом случае означает суммирование за определенный период времени. Для измерения звука уровней за более длительные периоды, вы можете использовать измерители регистрации данных, которые делают измерения время от времени. Загрузите эти измерения в компьютер и вы можете нарисовать себе диаграмму, показывающую, как уровень звука меняется в течение дня, недели или дольше. Этот вид долгосрочный анализ – более справедливый и точный способ определения является ли звук помехой, чем просто полагаться на одно или два мгновенных измерения.

Виды шумомеров

Измерители уровня звука также сильно различаются по качеству. Лучшие (действительно, единственные те, которые стоит использовать) разработаны в соответствии с международными стандартами такие как IEC 60651, IEC 60804 и ANSI S1.4 и классифицируются как тип (или класс) 0–3. Счетчики, соответствующие самым высоким стандартам, называются тип 0 . и они подходят для изготовления высокоточных измерения (например, в научной лаборатории). Тип 1 немного менее точны, но все же подходят для высокоточной работы.Те, которые соответствуют меньшим стандартам, называются тип 2 метра. и подходят для более широкого использования, но не для лабораторных измерений. Измерители типа 3 , которые значительно дешевле, опять же менее точны и действительно подходят только для грубых геодезических работ или для проведения предварительных измерений, чтобы увидеть, является ли более точным съемки необходимы с типом 0–2 метра.

Виртуальные шумомеры

У вас есть микрофон и ноутбук, так почему бы не объединить их, чтобы создать своего рода виртуальный программный счетчик? Вам необходимо откалибровать свое оборудование (сопоставить уровни звука известной громкости со следами на экране, чтобы можно найти уровни неизвестных звуков). Тогда вы можете использовать свой ноутбук точно так же, как и любой другой звук. измеритель уровня. Вы также можете найти несколько довольно хороших приложений для уровня звука для таких вещей, как iPhone, которые работают еще лучше. Хотя вы не можете ожидать, что самодельные глюкометры и телефонные приложения будут соответствовать качеству и точности лучших профессионалов (тип 0/1) шумомеры, которые стоят в 10–100 раз дороже, они, безусловно, могут дать вам достаточно хорошее представление об относительной громкости различных звуков.

Вот несколько примеров программного обеспечения уровня звука, которое вы можете загрузить и поэкспериментировать:

SPL Meter: «Измеритель уровня звука профессионального уровня», входящий в состав AudioTools, приложения, разработанного для iPad, iPhone и iPod Touch.
Audacity: универсальная программа для редактирования звука, которую вы также можете использовать для грубых измерений звука. Однако он не совсем подходит для точных измерений.
: Может использоваться для анализа уровней звука в обычном звуковом файле .wav.
Darkwood Designs: Измерители уровня звука: Пол Маршалл разработал различные версии программного обеспечения для измерителей пиковых программ (PPM), которые вы видите на аудиооборудовании.

Фото. В вашем любимом магазине приложений вы найдете множество приложений для измерения децибел.Это Децибелы Дэвида Баннака. Он использует красивый ретро-аналоговый измеритель, чтобы показать вам уровень децибел любого звука, который в настоящее время поступает в микрофон вашего смартфона (или мобильного устройства). Еще один приятный штрих: вы можете сфотографировать то, что издает шум, для удобства. Здесь я измеряю громкость радиопрограммы на расстоянии около 10 см (4 дюйма), которое, как вы можете видеть, составляет около 80 дБ (по крайней мере, согласно этому приложению). Хотя подобные приложения не подходят для профессиональных измерений, они являются отличными обучающими инструментами и полезны в качестве приблизительного показателя того, насколько громко происходит вокруг вас.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

На других сайтах

Книги

«Технический контроль шума» Дэвида А. Бииса и Колина Х. Хансена. CRC Press, 2017. Теория и практика снижения шума.
«Акустика и контроль шума» Р. Дж. Петерса, Брайана Джона Смита и Маргарет Холлинз. Тейлор и Фрэнсис, 2015. Вводный справочник для специалистов по шуму и сотрудников правоохранительных органов.
Разработка звуковой системы Доном Дэвисом и Юджином Патронисом.CRC Press, 2014. В основном предназначенный как справочник для разработчиков звуковых систем, он также содержит очень полезную информацию по математике звука (Глава 1) и использованию децибел (Глава 2).

Статьи

Слушайте сегодня, ушли завтра: IEEE Spectrum, 30 марта 2007 г. Пользователи наушников могут регулярно слышать звуки 110–120 децибел, что подвергает риску слух.
Оркестровые музыканты будут защищены от децибел Дэвидом Уордом. The Guardian, 23 августа 2003 г.Музыканты симфонических оркестров регулярно слышат звуки в диапазоне 98–140 децибел, но новая европейская директива дает надежду на лучшую защиту.

Патенты

Для более глубокого технического объяснения схем, которые шумомеры используют для измерения звуковой энергии, попробуйте:

Патент США 2 189 660: Индикатор уровня мощности, автор Энтони П. Дж. Будро, Вестон Юнион, 6 февраля 1940 г. Описывает классический децибелметр с подвижной катушкой и простую схему, которая им управляет.
Патент США 4 000 463: децибелметр с прямым отсчетом от Фреда Л. Кацманна и др., Ballantine Laboratories, Inc., 1 декабря 1975 г. В нем описывается более сложный измеритель децибел с цифровым дисплеем, разработанный в 1970-х годах, один из первых, кто предоставил прямое считывание показаний без необходимости корректировки диапазона и корректировки шкалы пользователем.
US20050244013A1: Устройство для мониторинга воздействия шума, Филип Баттенберг и др. , Quest Technology, 29 апреля 2004 г. Современный монитор шума, аналогичный показанному на наших фотографиях.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Медиа-запросы?

Вы журналист, у вас есть вопрос для СМИ или просьба об интервью? Вы можете связаться со мной для получения помощи здесь.

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2020) Шумомеры. Получено с https://www.explainthatstuff.com/soundlevelmeters.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Как работают измерители уровня звука в децибелах

Как работают измерители уровня звука в децибелах – Объясните, что материал Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 22 сентября 2020 г.

Вы когда-нибудь были на шумной фабрике, и вам приходилось закрывать уши? Прошел мимо отбойного молотка на улице и поморщился, потому что звук было так громко? Кратковременное воздействие громкого шума обычно не причиняет вреда, но представьте, что вам придется это терпеть час за часом, день за днем. Если шум является для вас проблемой, в первую очередь вы необходимо измерить, насколько он громкий, чтобы вы могли предпринять эффективные шаги по его снижению. Раньше точное измерение шума было довольно непростым делом, но теперь есть автоматизированные, электронные шумомеры, которые делают свою работу для тебя.Давайте посмотрим внимательнее!

Фото: Измеритель шума – технически называемый измерителем уровня звукового давления (SPL) – сообщает вам, насколько что-то шумно, измеряя, насколько звуковые волны, которые он производит, изменяют давление воздуха. У него есть микрофон наверху, который сэмплирует звук и схемы внутри, которые преобразуют звук в электрические сигналы. что можно измерить. Измерение отображается либо на цифровом дисплее, либо (как здесь) с помощью движущейся стрелки на шкале.