Приборы для измерения шума - шумомеры. Действие шума на организм

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 14.12.2024

Измерение шума проводят с целью определения уровней звуковых давлений на рабочих местахи оценки соответствия их действующим нормам, а также для разработки и оценки мероприятий по снижению шума. Основным прибором для измерения шума является шумомер. Диапазон измерительных уровней шума обычно составляет 30-130 дБ при частотных границах 20-16 000 Гц. Измерение шума на рабочих местах производят на уровне уха при включении не менее 2/3 установленного оборудования. Используются новые отечественные шумомеры ВШМ-003-М2, ВШМ-201, ВШМ-001 и зарубежных фирм: Robotron, Брюль и Къер. Установление шумовых характеристик стационарных машин производят следующими методами (ГОСТ 12.0.023-80): 1.Метод свободного звукового поля ( в открытом пространстве, в заглушенных камерах); 2Метод отраженного звукового поля (в реверберационных камерах, в гулких помещениях; 3Метод образцового источника шума (в обычных помещениях и в реверберационных камерах) 4Измерение шумовых характеристик на расстоянии 1м от наружного контура машины (в открытом пространстве и в заглушенной камере). Наиболее точными являются первые два метода. В паспорте на шумящую машину смотрят уровень звуковой мощности и характер направленности шума.

Цель измерений - обеспечение надлежащих условий труда, получение объективных данных о машине, оценка конструктивного совершенства и качества изготовления. Измерения проводят в 3-х точках, включая рабочее место. Измерения в кабинах машин проводят при закрытых окнах и дверях.Приборная базаШумомер интегрирующий ШИ-01;Измеритель шума ВШВ-003-М3; Анализатор звука и инфразвука ОКТАВА-101А.

3. Системы водоснабжения промышленных и селитебных зон.

Что такое шумомер?

Всем известно о воздействии шума на организм человека - он может негативно влиять на состояние здоровья. Для контроля его уровня используют измерители шума.

Шумомер представляет собой электронное устройство, предназначенное для определения уровня громкости. Шум является совокупностью звуков разной частоты, интенсивности, измеряют его в децибелах. Измерители шума нашли широкое применение для решения бытовых задач. Высокоточное измерительное оборудование стоит сравнительно недорого, несложное в эксплуатации. Для активации и использования по назначению прибор достаточно включить. Не требуется выполнения сложных манипуляций по настройке, но с инструкцией все же стоит ознакомиться.

При детальном рассмотрении устройства аппарата обнаруживаются элементы простой конструкции. Состоит из обычного ненаправленного микрофона, расположенного в центральной части, усилителя звука, фильтров, детектора, интегратора и индикатора.

В центральной части корпуса конструкции находится обычный ненаправленный микрофон. Мембрана микрофона под воздействием волн звука совершает колебания. Издаваемые ею сигналы проходят сквозь фильтры и попадают на индикаторное устройство, по принципу действия схожее с вольтметром. Уровень напряжения тока данного устройства и шума, который создается в процессе, соответствуют друг другу. А значит, громкость издаваемых звуков можно определить по показателю электрического сигнала. Показатели громкости, измеряемой в децибелах, видны на механической шкале либо на электронном циферблате прибора.

С помощью фильтров отсекаются при измерениях не воспринимаемые человеческим органом слуха показания волн звука, что позволяет получить объективные данные для оценивания. При этом ориентируются исключительно на показатели, на самом деле оказывающие влияние на окружение. Другими словами, таким путем отфильтровываются звуки, не воспринимаемые нашими ушами.

Есть разные режимы работы:

F - позволяет производить замеры постоянного шума;
S - непродолжительного;
I - для звуковых всплесков.

Что измеряет?

По названию уже понятно, что шумомер измеряет уровень посторонних звуков, шума. Его используют, чтобы определять:

громкость звучания, издаваемого акустическими системами;
соответствие рабочих мест нормам при их аттестации;
уровень шума в любых помещениях, на стройплощадках, производственных объектах;
качество защищающих от посторонних звуков средств во время их тестирования.

Измерители уровня шума позволяют контролировать эффективность звукоизоляционных систем, установленных в помещениях. В строительной сфере ими пользуются с целью проверки соответствия звукоизоляционных стройматериалов тем характеристикам, которые заявляют их производители. Оценивается уровень изоляции строительных объектов от постороннего шума.

Установлены нормативные показатели для шума, которые должны соблюдаться днем и ночью в жилом помещении. Если нарушать нормативы, то можно понести наказание административного характера. Такая безответственность наказывается штрафом либо конфискацией аппаратуры, инструментов, которые воспроизводят громкие звуки. Для привлечения виновных лиц, которые должны отвечать за такое нарушение порядка, необходима документальная фиксация уровня шума. В этом случае применяют измерители шума, позволяющие безошибочно определить, насколько были нарушены установленные нормы. На шумных соседей можно повлиять, обратившись к сотрудникам правоохранительных органов. Данное оборудование должно быть в их распоряжении и использоваться для выяснения обстоятельств на месте.

На производствах в обязательном порядке контролируют условия труда. Шумомер является одним из приборов, которые при этом применяются. Есть специально установленные трудовым законодательством нормативы по уровню шума для оборудования. Человек может потерять слух, если нормы не будут соблюдаться на рабочем месте.

Какие бывают шумомеры?

Исходя из того, какие функциональные возможности имеют измерители уровня шума, они бывают:

Простыми - аппаратами, выполняющими однократные операции, при которых отображаются значения во время их активации. Определяют звуковую громкость в децибелах.
Комплексными - представляющими собой более сложное оборудование. С их помощью проводят серии измерений, что позволяет анализировать путем составления графиков звуковых колебаний, оценивать полученные за определенный период результаты. Применяются на производственных объектах.

Измерители уровня шума бывают разной точности и в зависимости от этого подразделяются на следующие классы:

0 - представителей данной группы считаются эталонами, поскольку они отображают максимально точные результаты. Подобное устройство дорогое и не часто применяется.
1 - в сравнении с предыдущим оборудованием проще, но все же считается очень точным. Зачастую им пользуются в условиях лабораторий, но также применяют и в других ситуациях, когда возникает необходимость высокоточного измерения уровня звука.
2 - этой группой приборов наиболее часто пользуются в производственных условиях, в сфере строительства.
3 - группа устройств, имеющих простейшую конструкцию. Такие модели недорогие, они способны решать бытовые задачи по измерению шума. Поскольку отображают ориентировочные значения показателей, то для профессионального использования не подходят.

Как выбрать?

Как и любое измерительное оборудование, шумомер имеет ряд параметров, которые следует учесть при выборе. В первую очередь необходимо понимать, зачем нужен такого плана прибор и какие средства вы готовы потратить на его приобретение.

Выбирая измерители шума, отталкиваются от сферы эксплуатации. Есть варианты для бытового и профессионального применения. Прибор, используемый на производственных объектах для контроля шума работающего станка, транспортного средства и т. д., конечно, способен решать задачи бытового характера. Но в основном для домашнего использования, когда нужно определить шумность холодильника, вытяжки или другой бытовой техники, нет необходимости приобретать профессиональное устройство. Высокоточное оборудование 1, 2 классов необходимо для тех, кто осуществляет экологические измерения. Подобное оборудование используется аккредитованными лабораториями для испытаний, результаты которых служат основанием для выдачи лицензий МЧС.

Имея конкретную цель, следует определиться со следующими параметрами:

Классом устройства - как говорилось раньше, всё зависит от того, где будет применяться прибор;
Уровнем отклонений - диапазон погрешностей у такой аппаратуры - от 1 до 1,5 децибела. Если требуется измерять шум и получать максимально достоверные показания, то следует выбирать прибор с меньшей погрешностью.
Диапазоном чувствительности в децибелах - в большинстве моделей он находится в границах от 0 до 130.
Рабочим температурным режимом - для открытого пространства устройство должно иметь границы 0 и +40 градусов. Примером может быть автомобильный прибор для измерения шума.
Видом источников питания - здесь выбор полностью за пользователем, поскольку важны только индивидуальные предпочтения. Есть широкий выбор сетевых и автономных моделей, работающих от батареек либо аккумуляторов.

Если необходима модель для самостоятельных измерений в условиях дома, квартиры, достаточно точности 3-го класса. Подобные аппараты сочетают в себе хорошее качество и невысокую стоимость, что оптимально для обычных пользователей, для которых предусмотренные погрешности не особенно критичны. Такие приборы просты, комфортны в эксплуатации, а также обычно имеют более компактные размеры в сравнении с профессиональными моделями.

В разделе каталога компании "ЭКО-ИНТЕХ" содержится отличный выбор вариантов для бытового и профессионального пользования. Мы рекомендуем обратить внимание на измерители шума следующих моделей:

Шумомер. Как устроен прибор и как его использовать

Существует много последствий повышенного шумового фона. Для человека они проявляются в виде ухудшения общего самочувствия и здоровья в целом. Самыми первыми симптомами является пониженная трудоспособность и концентрация. Дальше человек уже начинает испытывать проблемы с нервной системой и работой внутренних органов из-за пребывания в постоянном напряжении.

Прибор для измерения уровня шума называется шумомер. Очень часто путают уровень громкости и уровень шума. Этот прибор занимается только измерением шума. Мы используем такой прибор при проведении своих исследований. Также вы можете заказать у нас и другие виды экспертиз, к примеру микробиологический анализ воздуха на предприятии, который скажет вам о том, какие опасные для здоровья примеси могут в нем содержаться.

К этому прибору есть соответствующие государственные требования, которым он должен соответствовать. Эти требования относятся в первую очередь к диапазону частот. Само же устройство измерительного прибора может отличаться и именно поэтому существует множество моделей. В зависимости от особенностей определяются и цели применения, и классы шумомеров.

Классификация приборов для измерения шума и вибрации

Существующие приборы можно разделить на 4 класса в зависимости, от которых определяется и область их использования:

0 класс представляет собой самый высший класс точности шумомера. Такие приборы являются эталонными. Они являются очень точными и дают маленькую погрешность благодаря использованию дорогих материалов и сложных элементов.
1 класс обычно используется в лабораторной работе. Они подходят для различных санитарно-гигиенических исследований и оценки условий труда. Такое оборудование также дает очень маленькую погрешность в измерениях.
2 класс используют при снятии различных показателей транспортных средств, оценки работы оборудования. Хотя они и дают более заметную погрешность, но при измерении работы оборудования она не является настолько большой.
3 класс точности используют уже в домашних условиях. И измерение шума в децибелах таким устройством имеет обычно погрешность 1-4 децибела.

Принцип работы шумомера

Различные беспорядочные колебания физической природы, которые отличаются по частоте, называются шумом. Именно их исследует специальный прибор шумомер.

Устройство шумомера включает в себя микрофон, усилитель звука, различные фильтры, детектор, интегратор и индикатор. Каждый элемент отвечает за свою важную функцию. Микрофон находится в самом центре конструкции и его мембрана совершает колебания от звуковых волн. Дальше сигнал посылается через различные фильтры прямо на индикатор. При этом уровень, который создает шум, соответствует напряженности электрического тока в устройстве и благодаря этому преобразованию работает прибор. После всего этого результаты выводятся на циферблате или же шкале в зависимости от модели измерителя. Громкость измеряется в децибелах. Таким образом шумомер принцип работы которого был представлен выше, является профессиональным устройством способным исследовать шумы.

Устройство шумомера

Если подробно рассматривать устройство шумомера, то можно выделить там следующие компоненты:

Микрофон.
Усилитель.
Корректирующие фильтры.
Интегратор.
Дисплей.

Еще прибор для измерения шума в децибелах оснащен блоком питания и в отдельных случаях штативом. Мы можем измерить уровень шума с использованием оборудования первого класса точности. Ведь важно, чтобы допустимый уровень шума для человека не был нарушен, иначе это грозит различными проблемами со здоровьем.

Уровень шума и его влияние на человека

Как уровень шума влияет на человека? Существует уровень шума вредный для человека и приводящий к серьезным нарушениям здоровья. Обычно оптимальным уровнем является 55 децибел. При постоянном пребывании в местах, где уровень достигает 70-90 децибел человек начинает испытывать проблемы со слухом. Также это негативно сказывается на нервной системе человека. Постоянные отвлекающие звуки не позволяют человеку как концентрироваться, так и полноценно отдыхать. Среди симптомов можно выделить апатию, депрессию, бессонницу, нервозность и быструю утомляемость. Это конечно же сказывается и на работе внутренних органов человека и приводит к более серьезным осложнениям. Не рекомендуется длительно находиться там, где уровень достигает 100 дБ.

На производствах рабочим, которые работают с шумным оборудованием, выдают специальные изолирующие наушники, предусмотренные нормами безопасности. Поэтому для неподготовленного человека без средств личной защиты такой уровень будет вреден. От 140 децибел такой уровень шума для человека является губительным и даже может привести к летальному исходу, если человек был ослаблен или вызвать контузию и мгновенную потерю слуха. При том что нормой для человека является показатель около 55 децибел, в ночное время он должен быть не выше 40 дБ, иначе человек уже не сможет качественно отдохнуть.

Как выбрать прибор для измерения шума в квартире

Для того, чтобы самостоятельно провести измерение шума в квартире при помощи шумомера вы можете выбрать прибор 3 класса точности. Они идеальны для таких целей за счет низкой цены и хорошего качества. Выдаваемые им погрешности не будут особо критичными для бытовых нужд. Эти приборы не только удобны для такого использования, но и зачастую компактнее лабораторных профессиональных моделей.

Перед осуществлением покупки проверьте режимы работы. У шумомера существует три режима работы. Первый режим F используют при измерении непрерывного шума, S для кратковременных, а I при измерении импульсных звуков.

Для вашего же удобства следует обратить внимание на способ питания прибора. Есть три способа: питание от аккумулятора, батареек или же от сети. А также есть ли штатив и чехол, что сделает пользование прибором еще удобнее.

Как правильно использовать прибор для измерения уровня шума

Измерение уровня шума шумомером третьего класса не представляет особой сложности. Так как прибор этого класса рассчитан в основном на бытовое использование, то схема работы с ним предельно проста. Необходимо поднести измеритель к источнику шума и включить его. Дальше прибор начинает фиксировать самый высокий показатель и выводить результаты на дисплей. Измерения проводятся в децибелах. Важно не закрывать микрофон во время измерения.

Такой прибор для измерения шума в квартире допускает погрешность в 1-4 децибела, но при этом очень удобен для использования непрофессионалом. Для более точных замеров следует воспользоваться измерителем более высокого класса точности. В нашей лаборатории используются приборы первого класса точности, которые допускают минимальную погрешность в измерениях.

Практические советы. Как проверить звукоизоляцию дверей и окон в квартире

Качественная звукоизоляция - это гарантия хорошего и спокойного отдыха. Измерение шума в квартире следует начать с поиска источника шума или создания его в комнате. Именно его мы и будем замерять. Дальше надо закрыть дверь и снаружи измерить показания при помощи шумомера. Потом провести те же действия, но уже с открытой дверью и вычесть эти показания. На точность такого измерения также влияет и наличие посторонних звуков. Также необходима калибровка шумомера перед измерениями для более высокой точности замеров.

Но не всегда такие результаты могут быть полностью объективными и поэтому в нашей лаборатории вы можете заказать необходимые вам измерения. Мы можем не только измерить уровень шума в квартире, но и провести самые разные исследования, такие как проверка пищи и алкоголя.

Шумомер онлайн

Сейчас не обязательно иметь под рукой прибор, чтобы провести такое исследование. Ноутбук или телефон вполне могут помочь с этим. Существуют различные приложения, которые требуют установку или же сайты, где есть шумомер онлайн. Они обрабатывают звук, полученный с микрофона. Но тут следует учитывать как качество звукозаписывающего устройства, так и расстояние между ним и источником шума. Шумомер онлайн для пк хоть и является бесплатным аналогом, но также может дать и весьма искаженные результаты. Они могут иметь погрешность намного выше, нежели измерения, полученные от прибора третьего класса точности.

Цифровой шумомер или шумомер онлайн? Что выбрать?

Тут следует обратить внимание на то, насколько точный результат вам необходим. Для приблизительных результатов может подойти онлайн-сервис. Он выдает не самые точные цифры, но при этом нет нужды дополнительно покупать оборудование, которое может пригодиться раз. Так что если у вас достаточно хороший микрофон, то такой вариант будет самым экономичным.

Цифровой же прибор подойдет для тех, кому важна более высокая точность показаний и есть вероятность того, что прибор будет использоваться не один раз. Но следует учитывать, что ценовой диапазон может быть весьма обширным и будет зависеть от модели и класса точности.

Чем полезны приборы для измерения шума и вибрации для использования дома?

Такой измеритель, находящийся всегда под рукой, поможет регулярно контролировать уровень шума. Жители больших городов очень часто сталкиваются с превышением различных норм. Поэтому постоянный контроль может выявить нарушения и устранить их до того, как они вызовут осложнения.

Если же вы хотите максимально точные результаты, то вы можете обратиться в лабораторию «ЭкоТестЭкспресс». Мы проводим не только замеры шума, но и измерение вибрации. Все наши протоколы измерений имеют юридическую силу. В случае обращения в суд на виновника шумового загрязнения, наши протоколы гарантированно помогут вам выиграть дело.

Почему именно наша лаборатория занимается исследованием шума?

Для проведения такого исследования или исследования освещенности мы используем точные приборы, которые проходят постоянную проверку и настройку. Лаборатория «ЭкоТестЭкспресс» имеет четырнадцатилетний опыт проведения различных экспертиз и является лучшей частной лабораторией в Москве. Мы выдаем официальные протоколы, которые являются юридическими документами и действительны на государственном уровне

Приборы для измерения шума и вибрации

Основными приборами для измерения шума являются шумомеры. В шумомере механические звуковые колебания, воспринимаемые микрофоном, преобразуются в электрические, которые усиливаются и затем, пройдя через корректирующие фильтры и выпрямитель, регистрируются стрелочным прибором. Диапазон измеряемых суммарных уровней шума обычно составляет 30—130дБ при частотных границах 20—16 000 Гц.

Для определения спектра шума и его уровней в октавных полосах шумомер подключают к фильтрам и анализаторам.

Для измерений используют отечественные шумомеры Ш-71, ПИ-14, ИШВ-1 в комплекте с октавными фильтрами. Широкое распространение в нашей стране получила акустическая аппаратура фирм RFT (Германия) и «Брюль и Къер» <Дания).

Шумоизмерительные средства состоят из шумомера (в соответствии с ГОСТ 17187-71) и октавных электрических фильтров, пропускающих определенную полосу частот электрических колебаний.

Действие шумомера основано на преобразовании микрофоном звуковых колебаний в электрические, которые после усиления и прохождения через октавные фильтры передаются измерительному прибору - стрелочному индикатору.

На практике применяются измерительные системы типа ИШВ-1 (со встроенными октавными фильтрами) завода «Виброприбор» (г. Таганрог) или ШВК-1 (с отдельными фильтрами типа ФЭ-2 того же завода) и типа 00017 (со встроенными фильтрами) фирмы RFT ГДР.

Для измерения только уровня звука без частотного анализа используют шумомеры типов «Шум-1, ШМ-1, Ш-63 или 00014 фирмы RFT (ГДР).

Для ультразвуковых шумов (частота более 11,2 кГц) нормируемые параметры установлены ГОСТ 12.1.001-75 «ССБТ. Ультразвук. Общие требования безопасности».

Вибрация измеряются приборами, основанными на механических и электрических методах. Электроизмерительные приборы обеспечивают более высокую точность измерения в широком диапазоне частот вибраций большой и малой интенсивности. Они позволяют записывать виброграммы на значительном расстоянии от объекта вибрации, что обеспечивает безопасность и удобство проведения работ по измерениям.

Измерение вибраций производится согласно ГОСТ 12.4.012-75 «ССБТ. Средства измерения и контроля вибраций на рабочих местах. Технические требования». Этим требованиям отвечает шумомер типа ШВК-1, снабженный датчиком вибраций.

Для стационарного оборудования точки измерения вибраций выбирают на рабочих местах. Датчик вибрации крепят к рабочей площадке или сиденью работающего. Локальные вибрации, передающиеся на pyки при работе с ручными машинами, измеряют по виброскорости в среднегеометрических октавных полосах от 8 до 1000 Гц. Датчик вибрации крепят в местах контакта рук с вибрирующими поверхностями. Ручные машины должны соответствовать

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:

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 U_o 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.

Рекомендуем для прочтения:

Города Византийской империи ТЕМА: Европейские города в эпоху средневековья В 324 г. н.э. римский император Константин основал новую столицу государства - "Новый.
Манипуляция № 98 «Закапывание капель в нос, ухо, глаза» Цель: местное воздействие лекарственных средств. Показание: определяет врач Оснащение: стерильные: пипетки.
Эмоционально-волевая сфера личности Эмоционально-волевая сфера личности включает в себя два взаимосвязанных понятия.
Методы, средства и формы воспитания Чем труднее учителю, тем легче ученику. Л.Н. Толстой Методы воспитания &mdash.
Законодательная власть Ветви власти в Российской Федерации В соответствии с Конституцией РФ политическая власть в России состоит из трех ветвей.

Читайте также: