Εισαγωγή στην αρχή της μέτρησης του θορύβου με ηχομετρητή
Το ηχόμετρο, γνωστό και ως μετρητής θορύβου, είναι ένα βασικό όργανο στη μέτρηση του θορύβου. Ένας μετρητής στάθμης ήχου αποτελείται γενικά από ένα χωρητικό μικρόφωνο, προενισχυτή, εξασθενητή, ενισχυτή, δίκτυο στάθμισης συχνότητας και κεφαλή ένδειξης πραγματικής τιμής. Η αρχή λειτουργίας ενός ηχομετρητή είναι ότι το μικρόφωνο μετατρέπει τον ήχο σε ηλεκτρικά σήματα και στη συνέχεια ο προενισχυτής μετατρέπει την αντίσταση ώστε να ταιριάζει το μικρόφωνο με τον εξασθενητή. Ο ενισχυτής προσθέτει το σήμα εξόδου στο δίκτυο στάθμισης, εκτελεί στάθμιση συχνότητας (ή εξωτερικό φίλτρο) στο σήμα και, στη συνέχεια, ενισχύει το σήμα σε ένα συγκεκριμένο πλάτος μέσω ενός εξασθενητή και ενισχυτή και το στέλνει στον ανιχνευτή πραγματικής τιμής (ή εξωτερικό επίπεδο μηχάνημα εγγραφής). Η τιμή του επιπέδου θορύβου δίνεται στην κεφαλή του δείκτη.
Υπάρχουν τρία τυπικά δίκτυα στάθμισης στους ηχομετρητές: A, B και C. Το δίκτυο A προσομοιώνει την απόκριση του ανθρώπινου αυτιού σε έναν καθαρό τόνο 40 τετραγωνικών στην ισοδύναμη καμπύλη απόκρισης. Το σχήμα καμπύλης του είναι αντίθετο με την καμπύλη απόκρισης ισοδύναμου 340 τετραγώνων, με αποτέλεσμα σημαντική εξασθένηση στη μέση και χαμηλή ζώνη συχνοτήτων του ηλεκτρικού σήματος. Το δίκτυο B προσομοιώνει την απόκριση του ανθρώπινου αυτιού σε 70 τετραγωνικούς καθαρούς τόνους, γεγονός που μειώνει σε κάποιο βαθμό το εύρος των ηλεκτρικών σημάτων χαμηλής συχνότητας. Το δίκτυο C προσομοιώνει την απόκριση του ανθρώπινου αυτιού σε 100 τετραγωνικούς καθαρούς τόνους, με σχεδόν επίπεδη απόκριση σε όλο το εύρος συχνοτήτων ήχου. Η στάθμη ηχητικής πίεσης που μετράται από το ηχομετρητή μέσω ενός δικτύου στάθμισης συχνότητας ονομάζεται στάθμη ήχου. Ανάλογα με το δίκτυο στάθμισης που χρησιμοποιείται, ονομάζεται ηχητική στάθμη Α, στάθμη ήχου Β και στάθμη ήχου C, με μονάδες που καταγράφονται ως dB (A), dB (B) και dB (C).
Επί του παρόντος, οι ηχομετρητές που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση του θορύβου μπορούν να χωριστούν σε τέσσερις τύπους με βάση την ευαισθησία:
(1) Αργή. Η σταθερά χρόνου της κεφαλής του μετρητή είναι 1000 ms, η οποία χρησιμοποιείται γενικά για τη μέτρηση του θορύβου σταθερής κατάστασης και η μετρούμενη τιμή είναι η πραγματική τιμή.
(2) Γρήγορα. Η σταθερά χρόνου της κεφαλής του μετρητή είναι 125ms, η οποία χρησιμοποιείται γενικά για τη μέτρηση ασταθούς θορύβου και θορύβου μεταφοράς με σημαντικές διακυμάνσεις. Το γρήγορο γρανάζι προσεγγίζει την απόκριση του ανθρώπινου αυτιού στον ήχο.
(3) Παλμός ή συγκράτηση παλμού. Ο χρόνος ανύψωσης της βελόνας του ρολογιού είναι 35 ms, που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του θορύβου παλμού με μεγαλύτερη διάρκεια, όπως μηχανές διάτρησης, σφυριά πρέσας κ.λπ. Η μετρούμενη τιμή είναι η μέγιστη αποτελεσματική τιμή.
(4) Διατήρηση αιχμής. Ο χρόνος ανύψωσης της βελόνας του ρολογιού είναι μικρότερος από 20 ms. Χρησιμοποιείται για τη μέτρηση παλμικών ήχων μικρής διάρκειας, όπως όπλα, πυροβολικό και εκρηκτικούς ήχους. Η μετρούμενη τιμή είναι η μέγιστη τιμή, η οποία είναι η μέγιστη τιμή.
Ο ηχομετρητής μπορεί να συνδεθεί σε εξωτερικό φίλτρο και συσκευή εγγραφής για φασματική ανάλυση θορύβου. Ο εγχώριος μετρητής ηχοστάθμης ακριβείας ND2 είναι εξοπλισμένος με φίλτρο ζώνης οκτάβας, το οποίο είναι εύκολο να μεταφερθεί στην τοποθεσία και να εκτελέσει φασματική ανάλυση. Οι ηχομετρητές στάθμης μπορούν να χωριστούν σε ηχομετρητές ακριβείας και σε συνηθισμένους ηχομετρητές με βάση την ακρίβεια. Το σφάλμα μέτρησης ενός ηχομετρητή ακριβείας είναι περίπου 1dB, ενώ αυτό ενός κανονικού ηχομέτρου είναι περίπου 3dB. Τα ηχόμετρα μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες ανάλογα με τον σκοπό τους: η μία χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του θορύβου σταθερής κατάστασης και η άλλη για τη μέτρηση ασταθούς θορύβου και παλμικού θορύβου. Ένας ενσωματωμένος ηχομετρητής χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της ισοδύναμης στάθμης ήχου ασταθούς θορύβου για μια χρονική περίοδο. Το δοσίμετρο θορύβου είναι επίσης ένας ενσωματωμένος μετρητής στάθμης ήχου, που χρησιμοποιείται κυρίως για τη μέτρηση της έκθεσης στο θόρυβο. Οι μετρητές στάθμης ήχου παλμού χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση του παλμικού θορύβου, οι οποίοι αντιστοιχούν στην απόκριση του ανθρώπινου αυτιού στον παλμικό ήχο και στον μέσο χρόνο απόκρισης του ανθρώπινου αυτιού στον παλμικό ήχο.
