Шумомер позволяет измерять уровень звукового давления в
Шумомер. Виды и устройство. Работа и применение. Классы
Шумомер – это электронный прибор, предназначенный для измерения уровня громкости в децибелах. Данное оборудование широко используется в быту и отличается высокой степенью точности. Оно имеет сравнительно невысокую стоимость и не требует сложных настроек. Чтобы воспользоваться прибором достаточно просто его включить без необходимости сложных манипуляций и изучения инструкции в несколько страниц.
Где используется шумомер
Шумомеры в первую очередь используются для контроля эффективности шумоизоляции, которая установлена в помещении. Их используют строители для определения уровня звукоизоляции объектов. На их основе можно проверить насколько соответствует применяемый строительный материал тем параметрам, которые заявлены производителем.
Существуют стандарты шума, которые допустимы в жилых помещениях в дневное и ночное время. В случае нарушения данных норм предусматривается административная ответственность в виде наложения штрафа или конфискации звукового оборудования и инструментов, издающих шум. Чтобы привлечь виновника к ответственности нужно документально зафиксировать уровень звука, который тот издает. Специально для этой цели используется шумомер, что позволяет получить точные данные в децибелах. Данное устройство имеется в распоряжении сотрудников правоохранительных органов, которые выезжают на жалобы нарушения норм проживания шумными соседями. С помощью данного оборудования можно определить, подпадают ли они под административную ответственность за нарушение правил тишины.
Также шумомеры используются для контроля условий труда на производствах, поскольку уровень шума различного оборудования ограничивается нормами трудового законодательства. Превышение допустимого звука несет опасность для здоровья человека в виде частичной потери слуха. В связи с этим контроль данного показателя является очень важным, и обойтись без применения шумомера невозможно.
Принцип действия прибора и его устройство
Шумеры имеют сравнительно несложную конструкцию, если приравнивать их к высокотехнологическим электрическим устройствам. В сердце конструкции находится обычный ненаправленный микрофон, мембрана которого колеблется от звуковых волн. Снятый с нее сигнал пропускается через несколько фильтров и поступает на индикаторный прибор, который устроен как вольтметр. Уровень создаваемого шума соответствует уровню напряжения электрического тока в устройстве. В связи с этим показатель электрического сигнала полностью соответствует тому, насколько громкий выдаваемый звук. Механическая шкала или электронный циферблат выводят показатели громкости в децибелах.
Если рассматривать устройство шумомера более детально, то можно выделить его следующие составные части: ненаправленный микрофон, усилитель, фильтры, детектор, интегратор, индикатор.
Наличие фильтров позволяет отсечь от измерений показания звуковых волн, которые не воспринимаются человеческим слухом. Это дает возможность проводить объективную оценку, ориентируясь по тем показателем, которые действительно влияют на окружающих. Звуки, которые ухо не воспринимает, отсеиваются фильтрами.
Стандарты шума
Чтобы использовать шумомер и делать правильные выводы об полученных с его помощью данных, нужно ориентироваться какой шум является опасным. Если человек на протяжении длительного периода сталкивается с шумом на уровне 70-90 дБ, у него развивается заболевание центральной нервной системы. Он становится раздражительным, страдает бессонницей и нарушениями рефлексов. Такая шумность наблюдается на многих производствах, поэтому работники таких предприятий пользуются защитными наушниками
Повышение уровня звука до 100 дБ приводит к частичной потере слуха. Это отклонение может иметь как кратковременный, так и постоянный характер. Если повысить шум до 200 дБ, наблюдаются серьезные повреждения центрального уха вплоть до кровоизлияний в мозг. Такой уровень в отдельных случаях является смертельным, в лучшем случае он приводит к контузии с потерей слуха на всю жизнь.
Оптимальным уровнем шума в помещениях является показатель до 40-50 дБ в дневное время. Это безопасный уровень звука, который не несет опасности для слухового аппарата. В ночное время эта норма ниже, и составляет 30-40 дБ. Стоит учитывать, что в различных странах, и отдельных городах, верхняя планка разрешенной громкости может отличаться.
Как правильно использовать прибор
Чтобы получить точные данные важно правильно использовать шумомер. Прибор не требует особого отношения или продолжительного обучения перед применением. Достаточно просто приблизить его к источнику шума и включить питание. После этого его микрофон начнет отправлять данные на считывающий элемент. В зависимости от модели шумомера измерения могут проводиться на протяжении нескольких секунд или больше. После этого прибор останавливает фиксацию показателей и выводит уровень самой сильной звуковой волны, которая была считана на протяжении измерения.
При работе с шумомером необходимо убедиться в том, что микрофон не закрыт. Чтобы проверить, что прибор работает, его можно испытать, проведя измерения в тихом помещении. В бытовых условиях практически невозможно создать условия, в которых нет звуковых волн. В связи с этим невозможно добиться, чтобы шумомер показывал уровень громкости на минимальной границе своей чувствительности. Если в помещении действительно тихо, то выдаваемый устройством уровень шума будет приближен к минимальной отметке. Испорченный шумомер будет фиксировать слишком высокие показатели, по этому можно определить непригодность его фильтров или прочих элементов.
Мобильные приложения для измерения шума
Для современных смартфонов написаны приложения, которые после установки позволяют измерить уровень шума, используя технические возможности телефона. Они выпускаются под операционные системы Android и iOS. Стоит отметить, что подобные приложения в некоторых смыслах могут заменить бытовые шумомеры, но при этом следует понимать, что точность получаемых данных остается под сомнением. Все зависит от качества смартфона. Если рассматривать насколько точно работают подобные приложения на оборудовании фирмы Apple, то безусловно можно судить о достаточной точности. Что касается более дешевого ассортимента смартфонов, то их точность восприятия уровня звука под сомнением.
Приложениями можно пользоваться при необходимости измерить приблизительные данные об уровне громкости в пределах разговорной нормы, то есть до 60 дБ. Аппаратные возможности смартфонов и планшетов ограничены, поскольку они не предназначены для громких звуков. Задача их микрофона только в восприятии голоса человека, который обычно и звучит в интервале до 40 дБ. Волны сверх этого показателя приложениями воспринимаются с погрешностью или игнорируются, поэтому смартфоны не могут служить как прибор для снятия показателей громкости.
Классы шумомеров
Шумеры разделяются на классы в зависимости от точности выдаваемых исследований. Класс 0 охватывает самые точные лабораторные приборы, которые служат в качестве эталона для контроля прочего оборудования. Такие устройства самые дорогие и дают очень маленькую погрешность благодаря тому, что в них используются дорогостоящие материалы, сложные фильтра и прочие элементы, влияющие на точность.
Следующими по точности являются приборы 1 класса, которые применяются для санитарно-гигиенических исследований. С их помощью оцениваются условия труда. Данное оборудование работает почти с лабораторной точностью, поэтому может использоваться в качестве эталона для контроля эффективности и точности измерения приборов более низкого класса.
Устройства 2 класса применяются для снятия показателей при прохождении техосмотра транспортных средств, оценки громкости работающего оборудования, когда не идет речь об санитарных условиях труда. Приборы 3 класса является бытовыми. Именно они чаще всего встречаются в продаже и позволяют получить приблизительные показатели уровня громкости, которые могут отличаться от данных, снятых с эталонного оборудования на 1-4 дБ.
Стоит отметить, что класс оборудования влияет и на диапазон снятия измерений. Шумомер с классом 0 и 1 способен фиксировать звуковые сигналы в диапазоне частот от 20 Гц до 18 кГц. 2 класс работает в диапазоне от 20 Гц до 8 кГц. 3 класс берет звуковые волны, начиная от 30 Гц и до 8 кГц. Также устройства отличаются по децибелам, которые они могут зафиксировать. Бытовые приборы работают с диапазоном громкости от 30 до 130 дБ.
Отличия между моделями
Подбирая шумомер, стоит обратить внимание на его класс, уровень погрешности, а также диапазон чувствительности в децибелах. Что касается источника питания, то это дело вкуса. В одних случаях удобно пользоваться сетевыми приборами, которые подключаются к розетке, а в других лучше купить устройства на батарейках или аккумуляторе. Также приборы отличаются размером экрана. Дорогие модели могут помимо цифр выводить график силы звуковых волн.
Современные устройства оснащаются прикрепленным микрофоном, и выводят данные об измерениях на цифровой экран. Они гораздо более удобные в применении, чем старые приборы оснащенные стрелкой. Более раннее оборудование имело недостаток, а именно удобство в фиксации самого высокого получаемого звукового сигнала. В результате отсутствия автоматической остановки, получаемый показатель зависит исключительно от профессионализма оператора, который занимается снятием показателей. Если моргнуть и вовремя не заметить насколько отклонилась стрелка, то можно пропустить максимальный шум и записать меньший показатель. Подобное оборудование сейчас встречается в продаже только из рук, поскольку производители отказались от такой конструкции. Подбирая прибор, стоит избегать стрелочных моделей без автоматической фиксации верхнего показателя измерения.
Похожие темы:Шумомер. Превращаем звук в децибелы
Существует множество ситуаций, в которых необходимо определить точный уровень шума. К ним можно отнести проведение строительных работ, научные исследования в лабораториях и за их пределами, нарушение санитарных норм в жилых зонах и т. д. В этом случае на помощь приходит специальный прибор – шумомер. Сегодня, мы рассмотрим устройство прибора, типы, а также подробно поговорим о выборе и ценах.
Принцип работы шумомера
Шумомер состоит из пяти ключевых элементов:
- микрофон (ненаправленного типа);
- ряд корректирующих фильтров;
- усилитель;
- индикатор;
- детектор.
Кроме того, он может включать в себя и дополнительные детали, например, интегратор, если речь идёт про интегрирующий шумомер.
Принцип работы шумомера достаточно прост. С помощью микрофона прибор улавливает поступающие шумы. Прирост звукового давления воздействует на мембрану микрофона. Это приводит и к увеличению уровня электрического тока на входе в вольтметр, который присоединён непосредственно к микрофону. Индикатор прибора получает эти данные и преображает их в децибелы.
Одним из ключевых элементов прибора являются корректирующие фильтры. Они нужны для того, чтобы формировались амплитудно-частотные характеристики, которые будут близки аналогичным характеристикам человеческого уха. Через эти фильтры приходит полученный сигнал, прежде чем он поступит на монитор прибора. Существует 4 вида таких фильтров: A, B, C, D. Данные обозначения являются официальным и встречаются в моделях шумомеров от разных производителей.
Фильтр А необходим для формирования частотной характеристики шумов низкого уровня звукового давления, В – среднего уровня, С – высокого уровня. D – особый фильтр, который встречается довольно редко. Он необходим для формирования частотных характеристик крайне высокого уровня.
На данный момент используется два вида фильтров – A и С. Первый необходим для стандартной работы прибора, например, на производстве или в транспорте, а второй нужен, чтобы замерять критические уровни шума. Фильтр В, так же как и D, на сегодняшний день практический не используется.
Следует также отметить, что шумомер способен измерять не только интенсивность звука, но и его скорость. Так с помощью этого прибора можно определить постоянные шумы, колеблющиеся и прерывающиеся шумы, а также импульсивные звуки. Для первой категории существует стандартное обозначение «F» (быстрый звук), для второй – «S» (медленный звук), для третьей – «I» (импульсивный звук).
Не стоит путать измерение уровня громкости с измерение звукового уровня. Далеко не всякий прибор, способный замерить уровень громкости, можно назвать шумомером. Как видите, у этого прибора очень много особенностей, который следует учитывать при работе. Только с учётом всех этих нюансов можно получить объективную оценку уровня шума.
Области применения шумомера
Превышения уровня шума крайне негативно влияет на здоровье человека. Лёгкое превышение допустимого уровня приводит к головным болям, более сильные шумы способны вызвать разрыв барабанных перепонок, а критичное превышение этого уровня может привести к необратимым последствиям, в том числе к летальному исходу.
Кроме того, сильный шум может приводить к разрушению объектов, выведению из строя техники. Это объясняется тем, что шум является вибрацией, которая действует на все окружающие предметы. Поэтому существует ряд законодательных актов, которые регулируют допустимый уровень шума в той или иной сфере деятельности человека.
Используют шумомеры в лабораториях, на стройках, на производстве, для различных бытовых нужд.
Согласно ГОСТам нашей страны для каждой зоны определён свой уровень шумов. Так, например, уровень шума в жилой зоне и в санитарно-защищённой зоне будет отличаться от уровня шума в условиях производства. Для определения соответствия ГОСТам используются шумомеры.
В независимости от того, в каких условиях и с какой целью эксплуатируется шумомер, необходимо соблюдать определённые правила его использования. В обратном случае результаты замеров будут недостоверными.
Итак, шумомер нельзя использовать при сильном морозе. Температурные границы для нормальной работы прибора: -10ºС – +50ºС. Следующий показатель, влияющий на работу – атмосферное давление. Оно должно находиться в пределах 86-108 кПа. Влажность в исследуемом помещении не должна превышать отметку в 90%.
Получив результат, помните, что даже высокоточный прибор может давать погрешность. Допустимой считается погрешность, равная 0,5 дБ. Кроме того, у работающего шумомера есть определённый уровень собственного шума. Он равен в среднем 30 дБ.
Виды и характеристики
Все шумомеры разделяют на четыре группы (по классам): 0, 1, 2, 3 класс. Давайте разберёмся с каждым из этих классов подробней и узнаем, для чего все они предназначены.
- 0 класс – это прибор наивысшего уровня. Именно он считается эталонным, так как даёт наиболее точные показания. Его диапазон – от 20 Гц до 18 кГц. Впрочем, используют эту разновидность крайне редко, в связи с её высокой стоимостью.
- 1 класс шумомеров также даёт очень хорошую точность показаний, поскольку обладает таким же диапазоном (от 20 Гц до 18 кГц). Однако он несколько проще, чем предыдущий вариант. Используются такие шумомеры обычно при лабораторных исследованиях, а также для натуральных измерений. Они позволяют проводить опыты и эксперименты с минимальными погрешностями, за что очень ценятся в научной среде.
- 2 класс – считается наиболее распространённым. Его используют практически повсеместно (на стройках и на производствах). Именно эта разновидность шумомеров отлично подходит для любых технических измерений. Диапазон данного класса несколько уже – от 20 Гц до 8 кГц. Впрочем, этого вполне достаточно в большинстве ситуаций.
- 3 класс является самым простым. Он обладает относительно узким диапазоном – от 31,5 Гц до 8 кГц. Обычно приборы подобного уровня используют для получения ориентировочных показаний. Он подходит для различных бытовых нужд. Примером использования шумомера 3 класса является замер уровня шума в жилой зоне для выявления нарушения санитарных норм.
Ценовой диапазон
Цена на шумомер зависит от целого ряда факторов. В первую очередь это, конечно же, класс прибора. Разумеется, наиболее дорогими являются шумомеры 0 класса, а самыми дешёвыми – приборы 3 класса. Приборы 1 и 2 класса находятся в среднем ценовом диапазоне.
Также на формирование цены влияет наличие дополнительных элементов. Так, например, современные приборы оснащены жидкокристаллическим дисплеем, подсветкой, облегчающей работу в плохо освещённых помещениях, USB портом. Последний элемент позволяет максимально упростить работу с прибором, систематизировать получаемые данные.
Кроме того, современные приборы наделены не только дополнительными элементами, но и вспомогательными функциями. Они могут сигнализировать при наступлении перегрузки, фиксируют максимальные и минимальные показания, имеют определённый запас памяти и могут хранить некоторое количество показаний. Таким образом, современный шумомер позволяет проводить все замеры просто, быстро и эффективно.
Ещё один дополнительный аксессуар, влияющий на стоимость – это штатив. Им пренебрегать не стоит, так как он тоже помогает получить более точный результат без воздействия лишних посторонних звуков.
Шумомер. Соблюдаются ли санитарные нормы?!
Добрый день, уважаемые читатели. Под катом Вас ждет обзор шумомера, прибора для измерения уровня звука. Мне было интересно протестировать данный прибор, выбрал для обзора бюджетную модель. Упрощенно 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. Важный момент: Децибел — это безразмерная единица, применяемая для измерения отношения некоторых величин, это не абсолютная величина. Упаковка
Доставка 17 дней.Блистер:
На блистере, в кружочках (вроде сферы применения) нарисована акустика, к ней мы еще вернемся.Комплект:
Шумомер. Сам прибор реально компактный, чуть больше обычного телефона 
Инструкция и без которой все понятно
Проспект, в котором представлены другие приборы этой фирмы
Технические характеристики: Уровень измерения: 30-130 дБАдБА Децибел акустический
Единица измерения уровня шума с наложенным на измеритель фильтром, учитывающим особенность восприятия шума слуховым аппаратом человека (нелинейность частотной характеристики уха). В дБА обычно измеряются шумовые характеристики ИБП / UPS. Величина дБА — уровень звукового давления, измеренный в дБ при помощи шумомера, содержащего корректирующую цепочку, снижающую чувствительность устройства на низких и очень высоких частотах для того, чтобы точнее имитировать чувствительность человеческого уха и получать отсчеты, дающие некоторые указания на громкость, неприятное действие или приемлемость звука. Значение дБА обычно на 10 единиц превосходит эквивалентное значение нормировочного индекса шума для данного звука. Точность: ±1.5 дБ Шаг отображения на экране: 0.1 дБ Частотный диапазон: 31.5 Гц to 8 кГц Фильтр: Кривая А Питание: 3 x 1.5В AAA Температура использования: 0-40°C Размеры: 50 x33 x160 мм Масса: 82 г Расчлененка: 
Попробуем что нибудь померить:
В оценке результатов будем руководствоваться «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки» Санитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.562-96 Минздрав России. Ну и табличками с разными уровнями шума, коих в интернете полно: 
Комп шумит вентиляторами: 
Известный проект 5+1
Запускаем сигнал синус 1 кГц (на этой точке сходятся все кривые), выставляем на клеммах акустики 2,83 В, устанавливаем шумомер на расстоянии 1 м и измеряем. 
Теоретически должно быть 86 Дб, значит можно сказать что попали, с учетом погрешности шумомера и разброса параметров динамиков. Я как то брал подобный прибор, но подороже, у него было переключение фильтров измерений. 
мурчание котейки
Спасибо за внимание!
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
Планирую купить +11 Добавить в избранное Обзор понравился +26 +46ПРИБОРЫ 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 отметить «Шум-1», 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 — фирмы «Брюль и Кьер» (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.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
