Шумомер: принцип работы шумомера и способы измерения уровня звукового давления + описание, что это такое и зачем нужен

Что такое измеритель шума

Шумомер – это прибор, измеряющий уровень громкости издаваемого шума в децибелах. Федеральными санитарными нормами установлен допустимый уровень шума в жилых помещениях днём – 55 дБ, в ночное время он составляет 45 дБ. В офисах громкость звука не должна превышать 65 дБ, а в больницах – 50 дБ.

Шумомер помогает определить громкость издаваемых звуков, уровень производственного шума на предприятиях (согласно Трудовому кодексу допустимая громкость звука на рабочем месте составляет 80-85 дБ), а также степень звукоизоляции в помещениях, помогает определить качество звукоизоляционных материалов, поэтому данный прибор полезен как на производстве, так и дома.

ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ШУМА

Реверберационная камера.Для проведения различных акустичес­ких исследований и измерений служит реверберационная камера (РК), в которой звуковые колебания эффективно отражаются от всех ограждающих поверхностей. Звуковое давление по всему объ­ему камеры достигается примерно одинаковым при равновероят­ном приходе звукового сигнала со всех направлений. Внутреннюю поверхность камеры облицовывают хорошо отражающим звук ма­териалом, коэффициент поглощения которого выбирают мини­мальным. Для достижения диффузности звукового поля выбирают специальную форму внутренних поверхностей, создают на них неро­вности, развешивают на стенах РК отражающие элементы, прини­мают меры для изоляции РК от внешних шумов и вибраций.

Основными измерениями, проводимыми в РК, являются: изме­рение звукопоглощающих свойств материалов; градуировка и ис­следование свойств микрофонов, шумомеров и другой акустической аппаратуры; исследование и измерение различных источников шу­ма, звуковых полей устройств, приборов, машин и т. д.; измерение мощности излучения громкоговорителей; исследование субъектив­ных характеристик слуха; исследование и измерение звукоизолиру­ющих свойств различных материалов при наличии двух камер с общим сообщающимся окном и т. д.

Для измерения времени реверберации после выключения источ­ника шума (звука) записывают динамику уменьшения уровня звуко­вого давления. С этой целью применяют самописцы с логариф­мической шкалой. Время стандартной реверберации определяется по формуле (3.14).

Звукомерная камера.Данная камера предназначена для проведе­ния акустических измерений с имитацией неограниченного простра­нства. В отличие от реверберационной звукомерная камера (ЗК) имеет внутреннюю поверхность, покрытую совершенным звукопо­глощающим материалом с коэффициентом поглощения, близким к единице. При измерениях на высоких частотах вместо качествен­ного заглушения (отсутствие отражений от стенок) применяют им-‘ пульсный метод измерений. При этом основные измерения произ-. водятся в момент прохождения прямого сигнала (до прихода от­раженного сигнала). Такой метод позволяет избежать погрешно­стей, возникающих при отражении сигнала из-за несовершенства поглощающих стенок ЗК. Для достижения качества ЗК должна иметь кроме того хорошую звукоизоляцию и виброизоляцию.

Вместо звукомерных камер в гидроакустике часто применяют камеры в виде бассейнов, в которых трудно достигнуть значения коэффициента поглощения на всех поверхностях, равного единице. В гидрокамерах, в связи с этим, тоже с успехом применяется импульсный метод измерений.

Микрофон.Микрофоном называется приемник звука (шума), в котором происходит преобразование звукового колебания воз­душной среды в электрический сигнал. Микрофон характеризуется чувствительностью, частотной зависимостью, динамическим диапа­зоном, направленностью. Помимо электроакустического преобра­зователя в комплект микрофона входят предварительные усили­тели, согласующие трансформаторы.

Верхняя граница динамического диапазона определяется уров­нем звукового давления, при котором коэффициент гармонических искажений сигнала на выходе микрофона становится равным 0,5 — 1%.

Нижняя граница динамического диапазона определяется эквива­лентным уровнем звукового давления, при котором напряжение сигнала на выходе микрофона становится примерно равным напря­жению шума, обусловленного молекулярными шумами собственно преобразователя, предварительного усилителя, тепловыми шумами резистивных элементов и т. д.

Каждый микрофон имеет мембрану (диафрагму), которая колеб­лется под действием падающего звукового поля, в результате чего происходит акустико-механическое преобразование.

По направленности микрофоны делятся на три вида: приемники давления, приемники градиентного давления и комбинированные приемники.

В приемниках давления микрофон не обладает направленно­стью, так как падающее на подвижную механическую систему звуковое излучение действует с одной стороны. Учитывая, что размеры микрофона меньше длины волны звукового колебания и результирующая сила в рассматриваемом случае не зависит от направления прихода звука, устройство не обладает направленно­стью.

Подвижная система у градиентных приемников подвергается воздействию звукового поля с двух сторон. Результирующая сила F

зависит от разности звуковых давлений
р
на обеих акустических входах и угла падения звуковой волны относительно акустической оси преобразователя:

(3.20)

где d

— расстояние между входами приемника;
в
— угол падения звуковой волны относительно акустической оси электроакустичес­кого преобразователя.

Направленность градиентных приемников является функцией cosd. Максимальное значение выходного сигнала преобразователя будет в случае осевого падения (0=0,180°). Выходной сигнал преоб­разователя будет равен нулю при 0=90°.

При объединении приемников первых двух видов или определен­ной конструкции акусто-механической системы образуется комби­нированный приемник, с помощью которого можно получать диа­граммы направленности разных видов.

С точки зрения энергетических характеристик микрофоны делят­ся на две группы. К первой группе относятся микрофоны, имеющие источник питания, обеспечивающий энергию выходного сигнала. Ко второй группе относятся микрофоны, энергия выходного сиг­нала которых определяется процессом преобразования энергии па­дающей звуковой волны.

Примером микрофонов первой группы является угольный мик­рофон, у которого электрическое сопротивление угольного порошка зависит от давления мембраны, колеблющейся под действием пада­ющей звуковой волны. Достоинством угольных микрофонов явля­ется большая мощность выходного сигнала, остальные параметры невысокие: полоса частот от 100 Гц до нескольких десятков кГц; чувствительность 200 — 400 мВ/Па при токе питания 10 — 100 мА; динамический диапазон не более 30 дБ; коэффициент гармонических искажений до 20%.

Более высокими параметрами обладают микрофоны второй группы, которые в свою очередь делятся на электродинамические, электростатические и пьезоэлектрические.

Широкое применение в акустике нашли катушечные электроди­намические микрофоны, принципиальная конструкция которых представлена на рис. 3.13. Под действием падающей звуковой вол­ны происходит колебание мембраны 2,

на которой закреплена сигнальная звуковая катушка
3
в кольцевом зазоре
1
постоянного магнита 5. При этом в катушке
3
возникает э.д.с. под действием изменения магнитного поля, пронизывающего эту катушку при колебании мембраны. Таким образом, энергия падающей звуковой волны преобразуется в электрический сигнал.

Микрофоны этого типа используются как приемники давления и комбинированные. Рабочий диапазон частот составляет от 20 Гц до 20 кГц при чувствительности 1 — 3 мВ/Па. Электродинамичес­кие катушечные микрофоны широко применяются в акустике из-за своей надежности, простоты конструкции и электроакустических параметров.

Ряс. 3.13. Принципиальная кон­струкция электродинамическо­го микрофона:

1

— кольцевой зазор;
2
— мемб­рана;
3
— звуковая сигнальная ка­тушка;
4
— гофрированный ворот­ник мембраны;
5
— постоянный магнит

Рис. 3.14. Принципиаль­ная схема конденсаторно­го микрофона электростатического типа

Высокими параметрами обладают конденсаторные микрофоны, принципиальная схема которых представлена на рис. 3.14.

Тонкая мембрана 1

является подвижной системой и одновремен­но обкладкой плоского конденсатора, вторая обкладка
2
которого выполнена в виде неподвижного массивного электрода с отверсти­ями. Эти отверстия обеспечивают необходимые диссипативные свойства воздушного зазора конденсатора. Под действием пада­ющей звуковой волны мембрана колеблется, изменяя при этом емкость С конденсатора. Разрядно — зарядный ток
I
, текущий по сопротивлению
R,
создает напряжение
U,
временная зависимость которого повторяет форму звукового сигнала. При наличии на обкладках конденсатора электретного материала необходимость в источнике питания
Uo
отпадает, так как электрет в зазоре создает требуемое электрическое поле. Конденсаторные микрофоны могут быть комбинированными, градиентными и приемниками давления.

Частотный диапазон конденсаторных микрофонов составляет от единиц Гц до 150 кГц и выше. Их чувствительность составляет примерно 10 мВ/Па при динамическом диапазоне 130 — 140 дБ.

Рис. 3.15. Блок-схемашумомера:

1 —

микрофон;
2 —
усилитель;
3
— корректирующие

фильтры; 4

— детектор; 5 — стрелочный индикатор

Шумомер. Для объективных измерений уровня громкости шума (звука) используется шумомер, блок-схема которого представлена на рис. 3.15. Частотная характеристика шумомера и некоторые его другие параметры подобраны в соответствии со спектральной чув­ствительностью человеческого уха. Учиты­вая особенности слухо­вого аппарата к вос­приятию звука разных частот и разной гром­кости (см. рис. 2.3), шумомеры снабжаются тремя комплектами фильтров, с помощью которых можно обеспечить требуемую форму частотной характери­стики на трех уровнях громкости.

Шкала «А» соответствует характеристике при малой громкости, примерно равной 40 фон (диапазон шкалы от 20 до 55 фон). Шкала «А» используется также при измерениях уровня громкости звука, выраженного в дБ с пометкой А (дБ«А», дБ(А) или дБА), при любых уровнях громкости.

Шкала «В» соответствует средней громкости 70 фон (диапазон от 55 до 85 фон).

Шкала «С» соответствует большой громкости (диапазон от 85 до 140 фон). Характеристика при большой громкости равномерна в диапазоне частот от 30 до 8000 Гц.

При нормировании громкости шума в производственных поме­щениях, на транспорте, в жилых домах шкала выходного прибора градуируется в дБ относительно стандартного звукового давления 2·10-5 Па по одной из трех шкал.

Среди отечественных шумомеров можно о, ВШВ-0,3; спектрометры и полосовые фильтры — ИШВ-1, ИШВ-М, СИ-1, ШВК-И. Среди зарубежных шумомеров можно указать на шумомеры Германии (RFT-00014, 000024), Дании — (Б и К) 2203, 2208 и т. д.

Методы измерения шумов. В зависимости от задач исследования или контрольных испытаний и измерений могут быть выбраны те или иные методы измерений. На территории жилой и общественной застроек измерения шума проводят в соответствии с ГОСТ 13337 — 78* (СТ СЭВ 2600 — 80).

При измерении в октавных полосах частот уровней звукового давления постоянного во времени шума можно не только сравни­вать шум с допустимыми нормами, но и разработать мероприятия по снижению уровня шумов: Для измерения уровня звука непосто­янного шума проводят регистрацию в течение наиболее шумного получаса. Импульсные шумы измеряют в положении «импульс» через короткие интервалы времени (примерно 5 с) с отсчетом мак­симального показания шумомера.

Очень часто для измерения непостоянного во времени шума применяют магнитофоны.

Для измерения инфразвука используются шумомеры от 2 Гц, соответствующие требованиям ГОСТ 17187 — 81 (СТ СЭВ 1351 — 78) «Шумомеры. Общие технические требования и методы испыта­ний» с использованием октавных фильтров по ГОСТ 17168 — 81 (СТ СЭВ 1807 — 79) «Фильтры электронные октавные и третьок-тавные. Общие технические требования и методы испытаний».

При измерениях постоянного во времени инфразвука использу­ется микрофон с предусилителем, шумомер и низкочастотный спек­тральный анализатор.

В случае измерения непостоянного во времени инфразвука используются те же приборы, но вместо анализатора спектра выбира­ют магнитофон с последующей расшифровкой, используя при этом интегрирующий шумомер или дозиметр шума.

Выбор локальных мест измерений осуществляется в соответст­вии с ГОСТ 13337 — 78*. «Шум. Методы измерения шума на селитебной территории и в помещениях жилых и общественных зданий». Если территория непосредственно прилегает к жилым домам, измерение приводят на расстоянии 0,3 м от ограждения с обеих сторон.

Для проведения самых различных акустических исследований необходимо иметь весь комплекс оборудования, частично рассмот­ренного выше: реверберационную и звукомерную камеру, шумоме-ры, микрофоны, анализаторы спектра, магнитофонную технику, радиотехническую аппаратуру, акустические фильтры и т. д.

Реверберационная камера.Для проведения различных акустичес­ких исследований и измерений служит реверберационная камера (РК), в которой звуковые колебания эффективно отражаются от всех ограждающих поверхностей. Звуковое давление по всему объ­ему камеры достигается примерно одинаковым при равновероят­ном приходе звукового сигнала со всех направлений. Внутреннюю поверхность камеры облицовывают хорошо отражающим звук ма­териалом, коэффициент поглощения которого выбирают мини­мальным. Для достижения диффузности звукового поля выбирают специальную форму внутренних поверхностей, создают на них неро­вности, развешивают на стенах РК отражающие элементы, прини­мают меры для изоляции РК от внешних шумов и вибраций.

Основными измерениями, проводимыми в РК, являются: изме­рение звукопоглощающих свойств материалов; градуировка и ис­следование свойств микрофонов, шумомеров и другой акустической аппаратуры; исследование и измерение различных источников шу­ма, звуковых полей устройств, приборов, машин и т. д.; измерение мощности излучения громкоговорителей; исследование субъектив­ных характеристик слуха; исследование и измерение звукоизолиру­ющих свойств различных материалов при наличии двух камер с общим сообщающимся окном и т. д.

Для измерения времени реверберации после выключения источ­ника шума (звука) записывают динамику уменьшения уровня звуко­вого давления. С этой целью применяют самописцы с логариф­мической шкалой. Время стандартной реверберации определяется по формуле (3.14).

Звукомерная камера.Данная камера предназначена для проведе­ния акустических измерений с имитацией неограниченного простра­нства. В отличие от реверберационной звукомерная камера (ЗК) имеет внутреннюю поверхность, покрытую совершенным звукопо­глощающим материалом с коэффициентом поглощения, близким к единице. При измерениях на высоких частотах вместо качествен­ного заглушения (отсутствие отражений от стенок) применяют им-‘ пульсный метод измерений. При этом основные измерения произ-. водятся в момент прохождения прямого сигнала (до прихода от­раженного сигнала). Такой метод позволяет избежать погрешно­стей, возникающих при отражении сигнала из-за несовершенства поглощающих стенок ЗК. Для достижения качества ЗК должна иметь кроме того хорошую звукоизоляцию и виброизоляцию.

Вместо звукомерных камер в гидроакустике часто применяют камеры в виде бассейнов, в которых трудно достигнуть значения коэффициента поглощения на всех поверхностях, равного единице. В гидрокамерах, в связи с этим, тоже с успехом применяется импульсный метод измерений.

Микрофон.Микрофоном называется приемник звука (шума), в котором происходит преобразование звукового колебания воз­душной среды в электрический сигнал. Микрофон характеризуется чувствительностью, частотной зависимостью, динамическим диапа­зоном, направленностью. Помимо электроакустического преобра­зователя в комплект микрофона входят предварительные усили­тели, согласующие трансформаторы.

Верхняя граница динамического диапазона определяется уров­нем звукового давления, при котором коэффициент гармонических искажений сигнала на выходе микрофона становится равным 0,5 — 1%.

Нижняя граница динамического диапазона определяется эквива­лентным уровнем звукового давления, при котором напряжение сигнала на выходе микрофона становится примерно равным напря­жению шума, обусловленного молекулярными шумами собственно преобразователя, предварительного усилителя, тепловыми шумами резистивных элементов и т. д.

Каждый микрофон имеет мембрану (диафрагму), которая колеб­лется под действием падающего звукового поля, в результате чего происходит акустико-механическое преобразование.

По направленности микрофоны делятся на три вида: приемники давления, приемники градиентного давления и комбинированные приемники.

В приемниках давления микрофон не обладает направленно­стью, так как падающее на подвижную механическую систему звуковое излучение действует с одной стороны. Учитывая, что размеры микрофона меньше длины волны звукового колебания и результирующая сила в рассматриваемом случае не зависит от направления прихода звука, устройство не обладает направленно­стью.

Подвижная система у градиентных приемников подвергается воздействию звукового поля с двух сторон. Результирующая сила F

зависит от разности звуковых давлений
р
на обеих акустических входах и угла падения звуковой волны относительно акустической оси преобразователя:

(3.20)

где d

— расстояние между входами приемника;
в
— угол падения звуковой волны относительно акустической оси электроакустичес­кого преобразователя.

Направленность градиентных приемников является функцией cosd. Максимальное значение выходного сигнала преобразователя будет в случае осевого падения (0=0,180°). Выходной сигнал преоб­разователя будет равен нулю при 0=90°.

При объединении приемников первых двух видов или определен­ной конструкции акусто-механической системы образуется комби­нированный приемник, с помощью которого можно получать диа­граммы направленности разных видов.

С точки зрения энергетических характеристик микрофоны делят­ся на две группы. К первой группе относятся микрофоны, имеющие источник питания, обеспечивающий энергию выходного сигнала. Ко второй группе относятся микрофоны, энергия выходного сиг­нала которых определяется процессом преобразования энергии па­дающей звуковой волны.

Примером микрофонов первой группы является угольный мик­рофон, у которого электрическое сопротивление угольного порошка зависит от давления мембраны, колеблющейся под действием пада­ющей звуковой волны. Достоинством угольных микрофонов явля­ется большая мощность выходного сигнала, остальные параметры невысокие: полоса частот от 100 Гц до нескольких десятков кГц; чувствительность 200 — 400 мВ/Па при токе питания 10 — 100 мА; динамический диапазон не более 30 дБ; коэффициент гармонических искажений до 20%.

Более высокими параметрами обладают микрофоны второй группы, которые в свою очередь делятся на электродинамические, электростатические и пьезоэлектрические.

Широкое применение в акустике нашли катушечные электроди­намические микрофоны, принципиальная конструкция которых представлена на рис. 3.13. Под действием падающей звуковой вол­ны происходит колебание мембраны 2,

на которой закреплена сигнальная звуковая катушка
3
в кольцевом зазоре
1
постоянного магнита 5. При этом в катушке
3
возникает э.д.с. под действием изменения магнитного поля, пронизывающего эту катушку при колебании мембраны. Таким образом, энергия падающей звуковой волны преобразуется в электрический сигнал.

Микрофоны этого типа используются как приемники давления и комбинированные. Рабочий диапазон частот составляет от 20 Гц до 20 кГц при чувствительности 1 — 3 мВ/Па. Электродинамичес­кие катушечные микрофоны широко применяются в акустике из-за своей надежности, простоты конструкции и электроакустических параметров.

Ряс. 3.13. Принципиальная кон­струкция электродинамическо­го микрофона:

1

— кольцевой зазор;
2
— мемб­рана;
3
— звуковая сигнальная ка­тушка;
4
— гофрированный ворот­ник мембраны;
5
— постоянный магнит

Рис. 3.14. Принципиаль­ная схема конденсаторно­го микрофона электростатического типа

Высокими параметрами обладают конденсаторные микрофоны, принципиальная схема которых представлена на рис. 3.14.

Тонкая мембрана 1

является подвижной системой и одновремен­но обкладкой плоского конденсатора, вторая обкладка
2
которого выполнена в виде неподвижного массивного электрода с отверсти­ями. Эти отверстия обеспечивают необходимые диссипативные свойства воздушного зазора конденсатора. Под действием пада­ющей звуковой волны мембрана колеблется, изменяя при этом емкость С конденсатора. Разрядно — зарядный ток
I
, текущий по сопротивлению
R,
создает напряжение
U,
временная зависимость которого повторяет форму звукового сигнала. При наличии на обкладках конденсатора электретного материала необходимость в источнике питания
Uo
отпадает, так как электрет в зазоре создает требуемое электрическое поле. Конденсаторные микрофоны могут быть комбинированными, градиентными и приемниками давления.

Частотный диапазон конденсаторных микрофонов составляет от единиц Гц до 150 кГц и выше. Их чувствительность составляет примерно 10 мВ/Па при динамическом диапазоне 130 — 140 дБ.

Рис. 3.15. Блок-схемашумомера:

1 —

микрофон;
2 —
усилитель;
3
— корректирующие

фильтры; 4

— детектор; 5 — стрелочный индикатор

Шумомер. Для объективных измерений уровня громкости шума (звука) используется шумомер, блок-схема которого представлена на рис. 3.15. Частотная характеристика шумомера и некоторые его другие параметры подобраны в соответствии со спектральной чув­ствительностью человеческого уха. Учиты­вая особенности слухо­вого аппарата к вос­приятию звука разных частот и разной гром­кости (см. рис. 2.3), шумомеры снабжаются тремя комплектами фильтров, с помощью которых можно обеспечить требуемую форму частотной характери­стики на трех уровнях громкости.

Шкала «А» соответствует характеристике при малой громкости, примерно равной 40 фон (диапазон шкалы от 20 до 55 фон). Шкала «А» используется также при измерениях уровня громкости звука, выраженного в дБ с пометкой А (дБ«А», дБ(А) или дБА), при любых уровнях громкости.

Шкала «В» соответствует средней громкости 70 фон (диапазон от 55 до 85 фон).

Шкала «С» соответствует большой громкости (диапазон от 85 до 140 фон). Характеристика при большой громкости равномерна в диапазоне частот от 30 до 8000 Гц.

При нормировании громкости шума в производственных поме­щениях, на транспорте, в жилых домах шкала выходного прибора градуируется в дБ относительно стандартного звукового давления 2·10-5 Па по одной из трех шкал.

Среди отечественных шумомеров можно о, ВШВ-0,3; спектрометры и полосовые фильтры — ИШВ-1, ИШВ-М, СИ-1, ШВК-И. Среди зарубежных шумомеров можно указать на шумомеры Германии (RFT-00014, 000024), Дании — (Б и К) 2203, 2208 и т. д.

Методы измерения шумов. В зависимости от задач исследования или контрольных испытаний и измерений могут быть выбраны те или иные методы измерений. На территории жилой и общественной застроек измерения шума проводят в соответствии с ГОСТ 13337 — 78* (СТ СЭВ 2600 — 80).

При измерении в октавных полосах частот уровней звукового давления постоянного во времени шума можно не только сравни­вать шум с допустимыми нормами, но и разработать мероприятия по снижению уровня шумов: Для измерения уровня звука непосто­янного шума проводят регистрацию в течение наиболее шумного получаса. Импульсные шумы измеряют в положении «импульс» через короткие интервалы времени (примерно 5 с) с отсчетом мак­симального показания шумомера.

Очень часто для измерения непостоянного во времени шума применяют магнитофоны.

Для измерения инфразвука используются шумомеры от 2 Гц, соответствующие требованиям ГОСТ 17187 — 81 (СТ СЭВ 1351 — 78) «Шумомеры. Общие технические требования и методы испыта­ний» с использованием октавных фильтров по ГОСТ 17168 — 81 (СТ СЭВ 1807 — 79) «Фильтры электронные октавные и третьок-тавные. Общие технические требования и методы испытаний».

При измерениях постоянного во времени инфразвука использу­ется микрофон с предусилителем, шумомер и низкочастотный спек­тральный анализатор.

В случае измерения непостоянного во времени инфразвука используются те же приборы, но вместо анализатора спектра выбира­ют магнитофон с последующей расшифровкой, используя при этом интегрирующий шумомер или дозиметр шума.

Выбор локальных мест измерений осуществляется в соответст­вии с ГОСТ 13337 — 78*. «Шум. Методы измерения шума на селитебной территории и в помещениях жилых и общественных зданий». Если территория непосредственно прилегает к жилым домам, измерение приводят на расстоянии 0,3 м от ограждения с обеих сторон.

Для проведения самых различных акустических исследований необходимо иметь весь комплекс оборудования, частично рассмот­ренного выше: реверберационную и звукомерную камеру, шумоме-ры, микрофоны, анализаторы спектра, магнитофонную технику, радиотехническую аппаратуру, акустические фильтры и т. д.

Классификация шумомеров

По качеству измерений и применению выделяют 4 класса:

• Шумомеры класса 0 дают показания с наименьшей погрешностью, поэтому стоят они очень дорого и считаются эталонными по сравнению с другими измерительными приборами.
• Приборы 1-го класса также дают показания высокой точности, наиболее приближённые к реальным, используются в лабораторных исследованиях, экспериментах.
• 2-й класс даёт показания с небольшой погрешностью, применяется на производстве и при санитарных проверках.
• Шумомеры 3-го класса удобны своей компактностью, подходят для бытовых измерений, например, для определения уровня шума в помещении, погрешность достигает 4 дБ.

Какой агрегат лучше купить?

Устройство для измерения уровня шума выглядит, как стационарный беспроводной телефон или пульт дистанционного управления с цифровым экраном. Существуют варианты настенного крепления, плоские, прямоугольные, круглые, квадратные.

Прибор определяет громкость звука, генерируемого окружающим пространством, некоторые функции оборудования необходимы всем, другие являются фактором выбора. В зависимости от поставленных задач, существуют разные виды анализаторов. Они отличаются по характеристикам, цене, комплектации.

• Уровень звука измеряется в децибелах (Дб), рекомендации докторов говорят о том, что уровень в 85 Дб может быть опасным, а длительное воздействие вызовет необратимую потерю слуха. Важно выбрать шумомер, который улавливает широкий диапазон (не менее 100 дБ).
• Портативная модель практичнее, ее можно взять с собой в аэропорт, на музыкальный концерт, использовать при строительстве или ремонте. Однако, если вам приходиться жить вблизи городской остановки транспорта, может потребоваться шумомер-анализатор спектра «1 класса».
• К дополнительному функционалу можно отнести: автоматическое отключение, регистрация полученных данных в памяти устройства, подсветка, датчик освещенности, калибратор звука, USB разъем.
• Важно правильно определить критерии выбора параметров инструмента, чтобы не совершить ошибку при покупке.
• Большинство изделий работают на батареях (AA, AAA или 9 В). Убедитесь, что тип аппарата, который вы приобретаете, можно обеспечить элементом питания, это важно.
• Многофункциональные изделия, кроме звука, измеряют влажность, температуру, мощность света.

Конструкция шумомера

Шумомер состоит из микрофона, усилителя, микроконтроллера, который выводит зафиксированные данные на дисплей, самого дисплея и других частей.

Как вы можете видеть, прибор имеет сравнительно простую конструкцию и достаточно понятен – для его использования вам не требуется иметь никаких профильных знаний, не придётся долго читать непонятные инструкции.

Микрофон улавливает звуковые колебания, устройство превращает их из звуковых в электрические, а измеритель определяет напряжение тока, соответствующее уровню звука.

Измерения проводятся возле источника шума или на некотором расстоянии от него на вытянутой руке либо, если возможно, на штативе(так измерения будут намного точнее). Через несколько секунд после включения дисплей покажет вам уровень зафиксированного шума.

Обращаться с прибором нужно аккуратно, следует избегать запыления, попадания влаги и грязи, в противном случае используйте мягкую ткань, чтобы удалить загрязнения. По окончании измерений батарею следует вынимать.

Хранится прибор в защищённом от вибраций и резких перепадов температур месте. Для уменьшения погрешности в начале и в конце дня измерений шумомеру требуется калибровка, проверить результаты калибровки можно с помощью акустического калибратора. Эта процедура признана обязательной по ГОСТ Р 8.879-2014.

Проверка звукоизоляции

Двери и окна – те элементы, через которые в квартиру могут проникать разные шумы. И поэтому уровень их звукоизоляции имеет большее значение для комфортного проживания.

Этот уровень можно узнать с помощью несложного тестирования. Здесь необходим какой-нибудь шумовой источник. Можно просто включить музыку на телефоне и закрыть дверь.

После чего включается шумомер, проводится измерение, открывается дверь и операция повторяется. У вас получится два показателя прибора. Из большего показателя отнимите меньший. Это и есть уровень изоляции.

Для лучшей точности удостоверьтесь, что в квартире отсутствуют лишние шумы. Еще нужно проверить, что звук не проходит сквозь стены.

Как выбрать шумомер

При выборе подходящего вам шумомера учитывайте область, в которой собираетесь его использовать. Помните о различиях в погрешностях измерений.

Даже в вашем доме есть определенные звуковые колебания и волны, совершенно избавиться от них невозможно, однако каждому полезно знать уровень ежедневно воздействующего на него шума.

С помощью приборов класса 3 вы можете измерить уровень громкости шума бытовой техники, автомобилей, проезжающих за окном или шума, издаваемого вашими соседями.

• Шумомеры 3-го класса имеются в наличии у сотрудников полиции для определения уровня громкости шума и подтверждения наличия нарушений административных законов, связанных с уровнем допустимого шума в тех или иных ситуациях.
• Шумомеры класса 2 используются для проверки транспорта на техосмотре и определения громкости оборудования.
• Приборы 1-го класса являются очень качественными, их показания близки к лабораторным, практически равны показаниям 0-го класса, такие шумомеры используются для санитарно-гигиенических проверок условий труда.

Если же вам требуются показания, наиболее приближённые к реальным, то стоит рассматривать класс 0. Для изготовления приборов этого класса используются самые качественные материалы, поэтому погрешность их измерений минимальна. С их помощью осуществляется контроль точности измерений других приборов.

Также при выборе шумомера не менее важно помнить, что от класса зависит и диапазон измеряемых частот:

• Для шумомеров 0-го и 1-го классов диапазон составляет от 20 до 12500 Гц
• Для 2-го класса – от 20 до 80000 Гц
• У шумомеров 3-го класса диапазон от 31,5 до 80000 Гц

Ещё один критерий при сравнении шумомеров – это источник питания. На самом деле, способ питания не так уж важен.

Здесь каждый выбирает удобный именно ему вариант. Различают шумомеры, работающие на батарейках, аккумуляторах, а также от сети (включающиеся в розетку).

Рекомендации по выбору

Фильтры

. Одним из важнейших элементов в шумомере являются звуковые фильтры. Они бывают 4 видов, каждый из них отвечает за уровень звука и степень его давления. В измерителях шума чаще всего применяются два фильтра.

1. Звуковой фильтр с обозначением А отвечает за работу устройства и демонстрацию полученных данных при небольшом уровне громкости.
2. Фильтр С требуется для определения степени максимальной громкости.

Классификация

. Все измерители шума по точности делятся на 4 категории.

1. Нулевой класс отличается наиболее точными измерениями, его сфера применения очень узкая из-за космической цены.
2. Для сертифицированных лабораторий, проведения экспериментальных работ созданы приборы первого класса. Они отличаются минимальной погрешностью.
3. Высокий уровень замера шума демонстрируют устройства второго класса. Это самые распространенные приборы в производственной сфере. Они позволяют следить за состоянием звукового воздействия, как во всем помещении, так и на ограниченном участке.
4. В быту не требуется высокой точности измерений шума. Человеку важно знать примерную величину, чтобы сделать вывод о безопасности той или иной техники. При этом устройство должно быть доступным по цене. Всем этим требованиям отвечают модели третьего класса.

Временные свойства.

Отличаются измерители шума и временными интервалами замеров.

1. Оценивать степень шумового воздействия в непрерывном режиме позволяют приборы с обозначением F (fast).
2. Если стоит задача измерить шум с перерывами в работе, то подойдут модели типа S (slow).
3. Чтобы выполнить замеры импульсных звуков, потребуются устройства с маркировкой I (pik).

Дополнительные опции.

В шумомерах производители внедряют разные современные опции.

1. Подсветка дисплея позволяет снимать показания в условиях плохой видимости.
2. Связь с персональным компьютером позволяет организовать разъём USB.
3. Для подключения к осциллографу требуется аналоговый выход.
4. Встроенная память позволяет хранить в устройстве определенное количество измерений.

Мы отобрали в обзор 8 лучших шумомеров. Приобрести их можно в торговой сети нашей страны. При распределении мест редакция журнала expertology опиралась на мнение экспертов, учитывая отзывы российских потребителей.

Новые модели шумомеров

Сейчас широко применяются цифровые шумомеры на батарейках, так как они компактны и достаточно удобны. Их можно носить с собой, батарейки легко и быстро меняются.

Также существуют специальные мобильные приложения, которые могут измерить громкость звука с помощью технических возможностей телефона.

• Такие приложения пишутся для устройств Android и iOS.
• Точность их показаний близка к устройствам 3-го класса, однако в основном она зависит от микрофона.
• Результаты измерений на айфонах , например, в разы точнее и качественнее.

Точность измерений, полученных на более дешёвых моделях является более низкой и ставится под сомнение.

Где купить шумомер?

Приобрести новинки можно в супермаркетах электроники, заказать онлайн в интернет-магазине или почте. Аппарат довольно редкий, поэтому лучше воспользоваться поисковиком, ознакомиться с описанием, особенностями, почитать отзывы, оценить популярность моделей.

Арендовать или купить изделие? Зависит от цели. Если нужно разово собрать информацию, подать иск в суд на кричащих соседей, лучше не тратиться на оборудование «1 класса», а взять более простой прибор взаймы. Для частных целей можно применять не дорогие децибелметры «3 класса». Стоимость аренды калиброванного шумомера будет выше.

Сегодня смартфон может предоставлять множество полезных функций, в том числе различные приложения для измерения звука, попробуйте удовлетворят ли они ваши потребности.

Вооружившись полезным девайсом, вы быстро найдете нарушителей спокойствия, будь то громкая соседская музыка, перфоратор или проверите отремонтированный мопед.

Старые модели шумомеров

Ранее широко использовались стрелочные шумомеры, однако они были сложны в применении. При использовании таких приборов нужно было самостоятельно следить за движениями стрелки и фиксировать наивысшее значение.

Если замерщик, к примеру, моргал, он мог не заметить наивысшие колебания звука и получить неправильные результаты.

Поэтому стрелочные шумомеры были сняты с конвейера, сейчас можно найти только старые модели. Последние же модели цифровых шумомеров спустя считанные секунды выводят на экран результаты измерений.

Фото лучших моделей шумомера