Sonometru

CE ESTE UN SONOMETRU

Un sonometru (SLM) este un instrument (de obicei portabil) care este conceput pentru a măsura nivelurile de presiune acustică într-un mod standardizat. Răspunde la sunet aproximativ în același mod ca urechea umană și oferă măsurători obiective, reproductibile ale nivelurilor de presiune acustică.

 

PENTRU CE SE UTILIZEAZĂ SONOMETRUL

Sonometrele sunt utilizate pentru măsurarea și gestionarea zgomotului provenind dintr-o varietate de surse, inclusiv instalații industriale, trafic rutier și feroviar și lucrări de construcții. Prin adăugarea de situații urbane tipice, cum ar fi evenimente sportive, concerte în aer liber, parcuri de agrement și zone rezidențiale și comerciale, apar multe surse diferite de zgomot, fiecare cu caracteristici diferite care pun probleme profesioniștilor care le evaluează.

 

CUM FUNCȚIONEAZĂ UN SONOMETRU

Un sonometru cuprinde un microfon, un preamplificator, procesarea semnalului și un afișaj. Microfonul convertește semnalul acustice într-un semnal electric echivalent. Cel mai potrivit tip de microfon pentru sonometre este microfonul tip condensator, care combină precizia cu stabilitatea și fiabilitatea.

Semnalul electric produs initial de microfon fiind foarte scăzut este apoi amplificat de catre un preamplificator înainte de intrarea in procesorul principal. Prelucrarea semnalului include ponderarea în frecvență și de timp, conform specificațiilor standardelor internaționale, cum ar fi IEC 61672 – 1.

 

PONDERAREA ÎN TIMP

Ponderarea semnalului masurat in timp este viteza cu care sonometrul reacționează la modificările presiunii sonore. Este o medie exponențială a semnalului fluctuant, oferind o valoare ușor de citit. Analizorul aplică ponderări de timp rapide („F”, de la Fast), lente („S”, de la Slow) și de impuls(„I”, de la Impulse), care sunt ponderările necesare în conformitate cu majoritatea standardelor și legiilor internaționale și naționale. Standardele de evaluare a nivelului de zgomot precizeaza de obicei care este ponderarea de timp ce trebuie utilizată.

Semnalul este procesat prin filtrele de ponderare, iar nivelul de presiune sonoră rezultat este afișat în decibeli (dB) raportat la 20 μPa pe ecranul analizorului. Valorile nivelului de presiune acustică sunt actualizate cel puțin o dată pe secundă.

Evaluarea unui nivel de zgomot fluctuant înseamnă obținerea unei valori pentru un nivel care este, în termeni simpli, nivelul mediu. „Nivelul sonor continuu echivalent”, Leq, este cunoscut în întreaga lume ca parametrul mediu esențial. Leq este nivelul care, dacă ar fi fost un nivel constant în timpul perioadei de măsurare, ar reprezenta cantitatea de energie emisă de zgomotul real măsurat, fluctuant al presiunii acustice. Este o măsură a energiei medii la un nivel sonor variabil si reprezintă integrala (suprafata) de sub curba produsă de evolutia nivelului de zgomot real in timp.

Nivelul echivalent Leq nu este o măsură directă a disconfortului deși cercetări ample au arătat că Leq se corelează bine cu gradul de disconfort produs de un sunet.

Leq poate fi măsurat direct cu majoritatea sonometrelor profesionale (numite astfel sonometru integrator). Dacă se folosește un filtru de ponderare A, acesta este exprimat ca LAeq, măsurarea nivelului sonor continuu echivalent utilizând rețeaua de filtrare ponderată A.

PONDERAREA FRECVENȚEI

Ponderarea în frecvență reglează modul în care sonometrul răspunde la diferite frecvențe. Acest lucru este necesar, deoarece sensibilitatea urechii umane la sunet variază în funcție de frecvența sunetului. Standardul IEC 61672-1 definește ponderările de frecvență A, C și Z, dar alte ponderări de frecvență sunt folosite ocazional în aplicații specializate.

Ponderare A [dB (A)]

Ponderarea A reglează un semnal într-un mod care seamănă cu răspunsul urechii umane la niveluri medii. Se bazează pe curba de egală tărie de 40 dB. Simbolurile pentru parametrii de zgomot includ adesea litera „A” (de exemplu, LAeq) pentru a indica faptul că ponderarea frecvenței pe curba A a fost inclusă în măsurare.

Ponderarea A este necesară pentru aproape toate măsurătorile de zgomot de mediu și la locul de muncă și este specificată în standardele și legile internaționale și naționale. Filtrele de ponderare A acoperă întreaga gamă audio, de la 10 Hz la 20 kHz.

 

Ponderarea C [dB (C)]

Răspunsul urechii umane variază în funcție de nivelul sonor. Ponderarea frecvenței C corespunde curbei de egală tărie de 100 dB, adică răspunsul urechii umane la niveluri de sunet destul de ridicate. Ponderarea C este utilizată în principal la evaluarea valorilor de vârf ale nivelurilor ridicate de presiune acustică. De asemenea, poate fi utilizat, de exemplu, pentru măsurători de zgomot de divertisment, unde transmisia zgomotului de bas poate fi o problemă.

 

Ponderarea Z [dB (Z)]

Ponderarea frecvenței „zero” este un răspuns de frecvență plat între 10 Hz și 20 kHz ± 1,5 dB, cu excepția răspunsului microfonului, practic nivelul original neponderat asa cum este el masurat de catre sonometru..

 

Astăzi, rețeaua de ponderare A este cea mai utilizată ponderare a frecvenței. Ponderarea C nu se corelează bine cu testele subiective, deoarece contururile egale ale intensității se bazau pe experimente care foloseau tonuri pure – iar cele mai frecvente sunete nu sunt tonuri pure, ci semnale foarte complexe formate din multe tonuri diferite.

 

ANALIZA DE FRECVENȚĂ

Când sunt necesare informații mai detaliate despre un sunet complex, gama de frecvențe poate fi împărțită în secțiuni sau benzi. Acest lucru se face cu filtre electronice sau digitale, care elimină toate componentele sunetului cu frecvențe în afara benzii selectate. Aceste benzi au de obicei o lățime standardizată de bandă fie de o octavă, fie de o treime de octavă.

O octavă este o bandă de frecvență în care cea mai mare frecvență este de două ori cea mai mică frecvență. De exemplu, un filtru de octavă cu o frecvență centrală de 1 kHz cuprinde doar frecvențele între 707 și 1414 Hz. (Numele de octavă provine din faptul că o octavă acoperă opt note ale gamei muzicale diatonice). Treimea de octavă acoperă un interval în care cea mai mare frecvență este de 1,26 ori cea mai mică frecvență.

 

Procesul de a împărți astfel un sunet complex este denumit analiză de frecvență și rezultatele sunt prezentate pe o diagramă numită spectrogramă. După ce semnalul a fost ponderat și / sau împărțit în benzi de frecvență, semnalul rezultat este amplificat și este determinată valoarea RMS (Root Mean Square) de către un detector. RMS este o valoare medie matematică importantă în măsurătorile de zgomot, deoarece valoarea sa este direct legată de cantitatea de energie din sunetul măsurat.

 

AFIȘAJUL

Afișajul este interfaţa sonometrului cu utilizatoprul care arată nivelul de sunet în decibeli, de obicei cu un descriptor care arată combinația selectată de timp și ponderare a frecvenței (de exemplu, LAeq sau LCpeak). Semnalul poate fi, de asemenea, disponibil la conectori electrici fizici de ieșire ai sonometrului , fie sub formă de curent alternativ, fie de curent continuu, pentru conectarea la instrumente externe, cum ar fi un sistem de achiziție de date, pentru a furniza o înregistrare și / sau pentru prelucrarea ulterioară.

 

CALIBRARE

Calibrarea este ajustarea care se face indicației sonometrului pentru a măsura și afișa valori corecte. Motivul pentru care se efectuează calibrarea este pentru că sensibilitatea traductorului, precum și răspunsul circuitelor electronice, pot varia ușor în timp sau pot fi afectate de condițiile de mediu, cum ar fi temperatura și umiditatea.

Deși este puțin probabil să experimentați vreodată o deviație mare a sensibilității, este totuși o bună practică să verificați în mod regulat calibrarea sonometrului dumneavoastra, în mod normal înainte și după fiecare set de măsurători. Acest lucru se face cel mai bine prin plasarea unui calibrator acustic portabil direct peste microfon. Aceasta generează un nivel de presiune acustică definit cu precizie la care poate fi reglat sonometrul.

În plus, față de verificarea calibrării înainte și după măsurători, multe legi și standarde care reglementează măsurătorile nivelului de zgomot impun adesea ca sonometrul să fie verificat metrologic în laborator o dată la 12 sau 24 de luni.

 

STANDARDE INTERNAȚIONALE

Standardele internaționale sunt importante fie pentru că sunt utilizate direct, fie pentru că oferă inspirație sau referință pentru standardele naționale. Există două organisme internaționale principale preocupate de standardizare.

• Organizația Internațională pentru Standardizare (ISO) se ocupă în primul rând de metodologia pe baza căreia sunt definite proceduri de măsurare ce permit compararea rezultatelor.
• Comisia Electrotehnică Internațională (IEC) se ocupă de instrumente pentru a se asigura că instrumentele sunt compatibile și pot fi utilizate fără pierderi majore de precizie sau date.

 

IEC 61672

„IEC 61672 – Electroacustică – Sonometre” este actualul standard internațional cu care sonometrele ar trebui fie conforme pentru a satisface majoritatea reglementărilor moderne. Acesta specifică „trei tipuri de instrumente de măsurare a sunetului” – sonometrul „convențional”, sonometrul integrator-mediator și sonometrul integrator. Standardul este publicat în trei părți:

• Partea 1: Specificații – specifică performanțele și funcționalitatea sonometrului pentru sonometrele din clasa 1 și clasa 2.
• Partea 2: Teste de evaluare a modelului – oferă detalii despre testele necesare pentru a verifica conformitatea cu toate specificațiile obligatorii date în IEC 61672-1. Folosit de laboratoarele de testare pentru a se asigura că instrumentele satisfac cerințele producătorilor
• Partea 3: Încercări periodice – descrie procedurile pentru testarea periodică a sonometrelor conforme cu cerințele clasei 1 sau clasei 2 din IEC 61672-1: 2013

ISO 1996 – EVALUAREA ZGOMOTULUI DE MEDIU

ISO 1996 „Acustică – Descrierea și măsurarea zgomotului din mediul ambiant” este un standard central în cadrul evaluării zgomotului din mediul ambiant, acționând ca o lucrare de referință pe această temă și menționată în mod obișnuit de standardele și reglementările regionale.

 

ISO 1996 este împărțit în două părți:

• Partea 1 2016: Cantități de bază și proceduri de evaluare
• Partea 2 2017: Determinarea nivelurilor de presiune acustic