Interested Article - Шумомер

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 действует стандарт . 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), , 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.

Шумовые дозиметры

Опасность для здоровья обычно создаёт не исключительно большая громкость, а доза умеренно сильного шума. Для интегрирования воздействия (непостоянного) шума за длительный период используют . Специалисты по профессиональным заболеваниям из ФБУН «Екатеринбургского медицинско-научного центра профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Роспотребнадзора провели исследование, и оказалось, что фактическая доза (эквивалентный уровень) шума при его измерении дозиметрами может превышать полученный при измерении шумомерами при проведении специальной оценки условий труда , например, на 19,7 дБ .

Этот результат точно соответствует требованиям к проверке воздействия шума на работников в США: государственные инспектора используют для определения дозы воздействия только шумовые дозиметры. Разработаны портативные устройства, сравнимые с микрофоном, которые крепятся на прищепке около головы работника .

Использование смартфона с калиброванным внешним микрофоном для измерения шума

Исследования, проведённые Национальным институтом охраны труда показали, что при установки на смартфон внешнего калиброванного микрофона, и подходящего приложения (например микрофон iMM-6, $15; и приложений NoiSee, SPL Pro, SPLnFFT, SoundMeter ) можно достаточно точно измерять уровень шума от 65 до 95 дБ .

Коррекция уровня звукового давления

Для учёта субъективного восприятия органом слуха человека звуков разной частоты может использоваться А-коррекция, и С-коррекция. Уровни шума, измеренные с такими коррекциями, обозначают дБА и дБС. Первая коррекция хорошо учитывает особенности восприятия звуков умеренной, не опасной для органа слуха громкости, а вторая - при большей громкости. В таблице и на графике показано, как изменяется восприятие звуков при их разной частоте. В прошлом также применяли В и D коррекции .

Частотные коррекции у шумомеров
Средняя частота	А-коррекция	С-коррекция
10	-70,4	-14,3
12,5	-63,4	-11,2
16	-56,7	-8,5
20	-50,5	-6,2
25	-44,7	-4,4
31,5	-39,4	-3
40	-34,6	-2
50	-30,2	-1,3
63	-26,2	-0,8
80	-22,5	0,5
100	-19,1	-0,3
125	-16,1	-0,2
160	-13,4	-0,1
200	-10,9	0
250	-8,6	0
315	-6,6	0
400	-4,8	0
500	-3,2	0
630	-1,9	0
800	-0,8	0
1000	0	0
1250	0,6	0
1600	1	-0,1
2000	1,2	-0,2
2500	1,3	-0,3
3150	1,2	-0,5
4000	1	-0,8
5000	0,5	-1,3
6300	-0,1	-2
8000	-1,1	-3
10000	-2,5	-4,4
12500	-4,3	-6,2
16000	-6,6	-8,5
20000	-9,3	-11,2

Альтернатива

Использование смартфона для замера уровня шума

Исследования, проведённые Национальным институтом охраны труда показали, что при установки на смартфон внешнего калиброванного микрофона, и подходящего приложения (например микрофон iMM-6, $15; и приложений NoiSee, SPL Pro, SPLnFFT, SoundMeter ) можно достаточно точно измерять уровень шума от 65 до 95 дБ .

См. также

(раздел 4.1 в ).
US OSHA. . OSHA Technical Manual (OTM) Section III: Chapter 5 (англ.) . www.osha.gov . Occupational Safety and Health Administration (6 июля 2022). Дата обращения: 18 января 2023. Есть

Шумомер Октава
Шумомер

Примечания

Редакция физических наук. / председ. Ю.С. Осипов и др., отв. ред. С.Л. Кравец. — Большая Российская Энциклопедия (в 30 т.). — Москва: Научное издательство « Большая российская энциклопедия », 2017. — Т. 35. Шервуд - Яя. — 798 с. — 35 000 экз. — ISBN 978-5-85270-373-6 . 11 апреля 2023 года.
William J. Murphy, Mark R. Stephenson, David C. Byrne, Christa L. Themann. (англ.) . cdc.gov/niosh-science-blog/ . NIOSH (31 мая 2013). Дата обращения: 4 августа 2022. 31 августа 2022 года.
↑ US Occupational Safety and Health Administration. // = OSHA Technical Manual (OTM). Section III: Chapter 5 Noise (англ.) . — США: OSHA, 2022. 19 января 2023 года.
Мартин С.В., Федорук А.А., Иващенко М.А. // / Бухтияров И.В. и др. — 26‑29 сентября 2023 года, г. Нижний Новгород. — Москва: ФГБНУ Научно-исследовательский институт медицины труда имени академика Н.Ф. Измерова , 2023. — С. 301-306. — 548 с. — ISBN 978-5-6042929-1-4 . 15 октября 2023 года.
↑ NIOSH. (англ.) . www.cdc.gov/niosh/ . США: National Institute for Occupational Safety and Health. Дата обращения: 4 августа 2022. 1 сентября 2021 года.
↑ Chucri A. Kardous and Peter B. Shaw. (англ.) // The Journal of the Acoustical Society of America. — 2016. — Vol. 140. — Iss. 4 . — P. EL327-333. — ISSN . — doi : . 29 ноября 2021 года.
Герман Алексеевич Суворов. // Большая медицинская энциклопедия : в 30 т. / гл. ред. Б.В. Петровский . — 3 изд. — Москва : Советская энциклопедия , 1986. — Т. 27. . — 576 с. — 150 000 экз.
↑ ООО "ПКФ Цифровые приборы". . — Москва: Стандартинформ, 2009. — С. 11-12. — 42 с. 19 марта 2022 года. [ ]
Metod Celestina, Chucri A. Kardous, Andrej Trost. Smartphone-based sound level measurement apps: Evaluation of directional response (англ.) // Applied Acoustics. — Elsevier B.V, 2021. — 1 January (vol. 171). — P. 107673. — ISSN . — doi : .