Основные разделы

Проектирование шумомера

Шумом называются беспорядочные колебания различной физической природы, отличающиеся сложностью временных и спектральных характеристик. Шум - один из факторов физического загрязнения окружающей среды. В зависимости от источника его подразделяют на: механический, аэродинамический, гидромеханический, электромагнитный; по частоте излучения - на низкочастотный (диапазон частот ниже 400 Гц), среднечастотный (диапазон частот от 400 до 1000 Гц), высокочастотный (диапазон частот свыше 1000 Гц). Интенсивное шумовое воздействие вызывает в органе слуха изменения, составляющие специфическую реакцию организма. Процесс адаптации слуховой системы выражается в повышении порогов слуховой чувствительности. При долговременном акустическом воздействии формируется повышение слуховых порогов, сначала медленно возвращающееся к исходному уровню (слуховое утомление), а затем сохраняющееся к началу очередного шумового воздействия (постоянное смещение порога слуха). Для обозначения интенсивности шума используется условная логарифмическая единица - децибел.

Шумомер - прибор для объективного измерения уровня громкости шума (звука). Общая схема прибора выбрана так, чтобы его свойства приближались к свойствам человеческого уха. Чувствительность уха зависит от частоты звука, а вид этой зависимости изменяется с изменением интенсивности измеряемого шума (звука). Поэтому стандартно в них имеется несколько комплектов фильтров, обеспечивающих нужную форму частотной характеристики: фильтр A - применяется при малой громкости, фильтр В - при средней громкости и С - большой громкости.

По точности согласно ГОСТ 17187 шумомеры делятся на четыре класса 0, 1, 2 и 3. Шумомеры класса 0 используются как образцовые средства измерения; приборы класса 1 - для лабораторных и натурных измерений; 2 - для технических измерений; 3 - для ориентировочных измерений. Каждому классу приборов соответствует диапазон измерений по частотам: шумомеры классов 0 и 1 рассчитаны на диапазон частот от 20 Гц до 18 кГц, класса 2 - от 20 Гц до 8 кГц, класса 3 - от 31,5 Гц до 8 кГц.

Так зачем же нам надо измерять шум?

Исследования ученых показали, что шумовое загрязнение окружающей среды является одним из самых опасных факторов, влияющих на здоровье человека. Под этой формой загрязнения понимают превышение естественного уровня шума и ненормальное изменение звуковых характеристик на рабочих местах, в населенных пунктах и других местах. Источниками шума являются работа транспорта, шумы, создаваемые самолетами, работа промышленных устройств, бытовых приборов и другие причины. Раздражающее действие звука на человека зависит от его интенсивности, спектра и продолжительности воздействия. Наибольшее раздражение вызывает шум в диапазоне частот 3000-5000 Гц. Состояние страха, тревоги вызывает инфразвук на частотах 6-8 Гц.

При достижении интенсивности шума 90-100 дБ наблюдается повышенная утомляемость человека, снижение умственной активности, понижение производительности труда (до 40-70%), предрасположенность к физическим и нервным заболеваниям (язвенная болезнь, гипертония и др.). Очень сильный шум (свыше 110 дБ) ведет к так называемому шумовому "опьянению". При интенсивности шума 140-145 дБ возникают вибрации в мягких тканях носа и горла, в костях черепа и зубах. При уровне шума свыше 160 дБ может произойти разрыв барабанных перепонок. Наиболее опасно длительное действие шума, при котором возможно развитие шумовой болезни - общего заболевания организма с преимущественным поражением органа слуха, центральной нервной и сердечнососудистой систем.

К шумомерам предъявляется несколько требований.

. Наличие в нем хотя бы корректирующей схемы А.

. Наличие в нем технических средств частотного анализа шума. Наиболее гибко провести частотный анализ шума можно только посредством специализированных анализаторов спектра, которые, как правило, чудовищно дороги. На практике обычно ограничиваются анализом шума в октавных полосах частот, и большинство современных прецизионных шумомеров имеют встроенные октавные полосовые фильтры, позволяющие проводить такой анализ. Шумомеры со встроенными октавными фильтрами, конечно, дешевле анализаторов спектра.

. Оборудование должно быть точным и иметь хорошую стабильность параметров. Здесь также возможно возникновение проблем, поскольку не все (даже относительно дорогие) шумомеры укомплектованы качественными высокочувствительными микрофонами и имеют действительно низкий уровень собственного шума, вносимого измерительным трактом.

Прочитайте еще и эти статьи:

Исследование преобразования и передачи сигналов
В результате выполнения курсовой работы необходимо: . Глубоко изучить физические процессы в линейных цепях в переходном и установившемся режимах; . Приобрести навыки применения основных методов анализа, преобразования сигналов линейными ц ...

Разработка операционного устройства
Любой сложный преобразователь дискретный информации может быть представлен в виде совокупности операционных устройств (ОУ) и интерфейса (сопряжения этих устройств). Функцией ОУ является выполнение фиксированного множества операций F={f1, f2., ...