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 приборами
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.