Měření nízkých hladin zvukoměrem

Relativně často se setkáváme s měřením hluku, které jsou mimo běžné rozsahy měření. V dnešní době se může zdát, že moderní měřící technika si s tímto problémem A/D převodu umí poradit, ale měření fyzikálních veličin v tak velikém rozsahu jako je akustický tlak si vyžaduje i klasické starší přístupy, které byly dříve běžné. Mezi tyto přístupy patří dříve běžný hardwarový přístup.

Pokud pro měření hluku používáte zvukoměry II. nebo spíše III. třídy, můžete narazit na problém spojený s jeho omezeným dynamickým rozsahem. Tyto zvukoměry často nemají frekvenční analýzu s jejíž pomocí lze tento problém lépe identifikovat. Problémem u těchto zvukoměrů je vysoký vnitřní šum měřícího řetězce, který nám neumožňuje měřit nižší hodnoty hladin akustického tlaku než cca 30 dB.

Tyto zvukoměry jsou relativně rozšířené například mezi profesemi, které dodávají například topné systémy pro pasivní domy. Častým požadavkem majitele domu je tichý způsob vytápění, ale hluk šířící se vzduchotechnikou je v noci slyšitelný. Při prokazování zda je vzduchotechnika dostatečně tichá je použití těchto zvukoměrů zcela nevhodné. Naměřená hodnota těsně pod 30 dB(A) majitele domu příliš neuspokojí a často ani vypnutí topného systému nevede k jejímu dalšímu snižování. Tento jev je zdánlivý, protože použitý zvukoměr prostě není schopen dostatečně reagovat na změny velmi nízkých hladin hluku.

Bohužel ani použití zvukoměrů I. třídy nemusí být vždy zcela uspokojující. Na vedlejším obrázku (horní obrázek) je zobrazena situace při použití zvukoměru B&K 2270 v kombinaci s mikrofonem B&K 4189. Toto je zcela běžný zvukoměr s velmi vysokým dynamickým rozsahem. Na obrázku je zobrazena ekvivalentní hladina akustického tlaku po provedeném měření v délce 60 s s hodnotou 17,2 dB(A). Zvukoměr nás ale při měření informuje červeným nápisem „Und. AC“. Toto varování znamená Underrange pro frekvenční vážení A a C, jinak řečené měřená veličina je pod minimální mezí a je výrazně ovlivněna šumem měřícího řetězce.

Jednou z výhod moderních zvukoměrů od renomovaných výrobců je možnost použití širokého spektra mikrofonů, například pro různá akustická prostředí, pro měření na velmi nízkých frekvencích, binaurálních mikrofonů a mikrofonů s různou citlivostí. Proto je možné ke zvukoměru B&K 2270 připojit i mikrofon, který je pro tato měření nízkých hladin hluku výrazně vhodnější.

Tímto mikrofonem je například typ B&K 4955-A s velmi vysokou citlivostí cca 1100mV/Pa. Použití tohoto mikrofonu se zvukoměrem je velmi jednoduché, tento typ je obsažen v základním menu snímačů, mezi jinými mikrofony a akcelerometry, a proto není nutné jeho kompletní zadání ve zvukoměru. Po opakovaném měření hluku pozadí byla naměřena ekvivalentní hladina hluku pozadí 7,3 dB(A) což je hodnota o cca 10 dB nižší (desetkrát nižší hodnota než při použití mikrofonu 4189). A pozor toto měření nebylo provedeno ve speciální laboratoři, nýbrž v obytné místnosti.

Pokud používáte své zvukoměry pro měření nízkých hladin hluku, dbejte na měřitelný rozsah vašeho měřidla. Přístroje Vás velmi často informují o překročeném dynamickém rozsahu a o měření které může být velmi ovlivněno šumem. Celou situaci je přitom možné vyřešit výměnou mikrofonu, za typ s vyšší citlivostí, který je pro měření nízkých hladin hluku vhodnější.

Pro měření opravdu nízkých hladin hluku je nutné použít velmi speciální mikrofony. Námi používaný typ B&K 4955 má například i integrovaný systém měření vnitřní teploty, který je používán pro kompenzaci vnitřního šumu napájecí části předzesilovače. Předzesilovač je u tohoto mikrofonu neoddělitelně spojen s mikrofonem, což je u speciálních mikrofonů běžné.

Měření ovlivněné vnitřním šumem

 

Měření ovlivněné vnitřním šumem
 

vytvořeno: únor 2018


Návrat na seznam všech článků