Na jakiej zasadzie działa miernik poziomu dźwięku?

Kategoria: Blog

pomiar decybele

Hałas jest poważnym zagrożeniem, które towarzyszy dziś ludziom niemal wszędzie. Duże natężenie dźwięków wpływa na samopoczucie oraz zdolności psychofizyczne, a także może być niebezpieczne dla zdrowia. Osoby, które przebywają w bardzo głośnych miejscach, mogą czuć się zmęczone i rozdrażnione, mają obniżoną zdolność koncentracji i problemy z wykonywaniem bardziej skomplikowanych zadań.

Przy większym poziomie natężenia dźwięku, przekraczającym 75 dB (decybeli), reakcję organizmu na hałas można zaobserwować w pojawiających się zaburzeniach czynności fizjologicznych. Przedłużające się działanie tego typu dźwięków mogą przyczyniać się do problemów z układem krążenia i układem pokarmowym oraz przekładać się na pogorszenie zdrowia psychicznego.

Poziom natężenia dźwięku, przekraczającego 90 dB, stanowi zagrożenie dla zdrowia, w postaci możliwych uszkodzeń narządu słuchu. Mogą to być zarówno uszkodzenia błony bębenkowej i ucha wewnętrznego, jak i pogorszenie się jakości słyszenia. Ich prawdopodobieństwo rośnie wraz z czasem ekspozycji i poziomem natężenia dźwięku. Przy wieloletnim narażeniu na hałas ryzyko utraty słuchu sięga kilkudziesięciu procent.

Ze względu na tak duże zagrożenie powodowane hałasem istnieje wiele norm regulujących jego dopuszczalny poziom. Do sprawdzania, czy w konkretnych lokalizacjach nie został przekroczony ustalony w przepisach poziom hałasu, konieczne jest używanie specjalistycznych mierników poziomu dźwięków. Pomagają one w ustalaniu poziomu dźwięku i umożliwiają podjęcie działań zaradczych. Przyjrzyjmy się bliżej temu, gdzie niezbędny jest pomiar poziomu hałasu, i jak działają urządzenia, które są do tego używane.

Dlaczego pomiary hałasu są konieczne?

Konieczność pomiaru hałasu wynika z wielu przepisów w zależności od tego, z jakim miejscem mamy do czynienia. W przypadku obiektów budowlanych dopuszczalne wartości hałasu określa rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie oraz norma PN-87/B-02151/02 „Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem pomieszczeń w budynkach. Dopuszczalne wartości poziomu dźwięku w pomieszczeniach”. Kwestia dopuszczalnego hałasu w miejscach zamieszkiwanych przez ludzi jest regulowana przez Prawo ochrony środowiska oraz rozporządzenie w sprawie dopuszczalnych poziomów hałasu w środowisku.

Pomiary hałasu na stanowisku pracy są konieczne ze względu na zapisy Kodeksu pracy oraz rozporządzeń wykonawczych do niego – w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy oraz w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy pracach związanych z narażeniem na hałas lub drgania mechaniczne. Odpowiednie zapisy znajdują się też w normach PN-EN ISO 9612:2011 oraz PN-N-01307.

Jak wygląda działanie miernika poziomu dźwięku?

Miernik poziomu dźwięku, to urządzenie, które pozwala rejestrować parametry fal dźwiękowych docierających do danego miejsca. Sprzęt tego typu odbiera fale dźwiękowe za pomocą mikrofonu pojemnościowego. Rejestruje on zmiany ciśnienia powodowane przez fale dźwiękowe za sprawą cienkiej membrany, będącej jednocześnie przewodnikiem prądu. Jest ona umieszczona tuż obok nieruchomego, również podłączonego do źródła zasilania elementu metalowego. Obie te części tworzą zatem typowy kondensator.

W momencie, gdy fale dźwiękowe oddziałują na membranę, zbliża się ona do płytki metalowej, co zmienia pojemność kondensatora. Uzyskany sygnał w postaci impulsu elektrycznego jest następnie wzmacniany. Odpowiednie układy miernika są odpowiedzialne za rejestrowanie poszczególnych parametrów oraz poddawanie ich odpowiedniemu filtrowaniu.

Miernik poziomu dźwięku rejestruje więc ciśnienie akustyczne, które odbiera mikrofon, a po odpowiedniej analizie jest w stanie określić podstawowe charakterystyki wychwytywanych dźwięków, w tym tzw. wartość skuteczną (RMS) w różnych przedziałach czasowych, tj. S (Slow) wynoszący 1 sekundę, F (Fast) dla 125 milisekund oraz I (Impulse) dla 35 milisekund oraz wartość szczytową (Peak).

Ze względu na specyfikę działania ludzkiego narządu słuchu, który w różny sposób odbiera dźwięki, w miernikach dźwięku są stosowane odpowiednie filtry. Filtr A dla niskich poziomów ciśnienia akustycznego jest odpowiedzialny za korekcję niskich częstotliwości, które są przez ludzi gorzej słyszane. Filtr C dla wysokich wartości ciśnienia akustycznego odzwierciedla specyfikę słyszenia wyższych poziomów dźwięków, przekraczających 80 dB. Filtr Z lub LIN oznacza pomiar niezmienionego sygnału. Niekiedy stosuje się również dodatkowe filtry, np. G dla bardzo niskich częstotliwości czy D dla hałasu lotniczego.

Na podstawie danych uzyskanych za pomocą miernika poziomu dźwięku można obliczyć wartości parametrów, które w myśl odpowiednich regulacji powinny mieć określony poziom. W ten sposób ustala się np. poziom ekspozycji na hałas, ekspozycję na hałas, maksymalny poziom dźwięku czy szczytowy poziom dźwięku, a także równoważny poziom dźwięku.

Warto pamiętać, że mierniki poziomu dźwięku powinny być poddawane kalibracji, co zapewnia odpowiednią dokładność pomiaru.