مفهوم صداسنج،کاربرد و انواع آن

مفهوم صداسنج،کاربرد و انواع آن

صوت سنج چیست

صوت سنج  یا صداسنج که گاها فشارسنج سطح صوت ( SPL ) [sound pressure level meter] نیز نامیده می شود برای سنجش میزان آکوستیک فضا مورد استفاده قرار میگیرد . این تجهیزات عمدتا شامل یک دستگاه سنجش پرتابل به همراه میکروفون هستند.

بهترین نوع میکروفون  موجود بر روی صدا سنج ها ، میکروفون خازنی می باشد. دیافراگم میکروفون در قبال تغییر در فشار هوای ناشی از حرکت امواج صوتی به لرزش در می آید. به این دلیل است که به صوت سنج ها یک سطح سنج فشار صدا (SPL) نیز گفته می شود. حرکت دیافراگم به معنی انحراف فشار صدا بر حسب پاسکال Pa می باشد این فشار با توجه به مدار داخلی میکروفون که عمدتا مغناطیسی می باشد به یک سیگنال الکتریکی بر حسب ولت تبدیل می شود برای  صدا از نظر معیارهای فشار صدا ، مانند Pascals ، ممکن است معمولاً از یک تبدیل لگاریتمی استفاده شده و سطح فشار صدا با 0 دسی بل SPL برابر با 20 میکروپاسکال بیان شود .

میکروفون با مقدار ولتاژ تولید شده در هنگام اعمال فشار صوتی شناخته شده و ثابت قابل تشخیص است. این به عنوان حساسیت میکروفون شناخته می شود. این ابزار باید از حساسیت میکروفن خاصی که در حال استفاده است ، آگاهی داشته باشد. با استفاده از این اطلاعات ، این دستگاه قادر است سیگنال الکتریکی را به طور دقیق به فشار صدا تبدیل کرده و سطح فشار صدا حاصل را نشان دهد ( دسی بل dB SPL ).

کنتورهای سطح صدا معمولاً در مطالعات آلودگی صوتی برای کمی سازی انواع مختلف صدا ، به ویژه برای سر و صدای صنعتی ، محیطی ، معدنی و هواپیما مورد استفاده قرار می گیرند . استاندارد بین المللی فعلی که عملکرد و عملکرد سطح صدا را مشخص می کند ، IEC 61672-1: 2013 است. با این حال ، میزان خواندن از یک سطح سنج صدا به خوبی با بلندی ادراک شده توسط انسان ارتباط ندارد ، که بهتر است با یک بلندی سنج اندازه گیری شود. بلندی خاص یک غیر خطی فشاری است و در سطوح خاص و در فرکانس های خاص متفاوت است. این معیارها همچنین می توانند به روش های مختلفی محاسبه شوند.

اولین متر سنج صوتی دستی و ترانزیستوری جهان ، در سال 1960 منتشر شد و توسط شرکت دانمارکی Brüel & Kjær توسعه یافت . در سال 1980، بریتانیا سیروس تحقیقات معرفی اولین دستگاه صداسنج دستی در جهان به ارائه یکپارچه L EQ و سطح قرار گرفتن در معرض صدای (SEL) اندازه گیری.

IEC 61672-1 “سه نوع ابزار اندازه گیری صدا” را مشخص می کند.  آنها متر سنج صوتی “معمولی” ، متر صوت یکپارچه-متوسط ​​و سطح سنج صدا هستند.

به دلیل تبدیل شدن سیگنال AC از میکروفن به یک مدار ریشه با میانگین مربع (RMS) ، می توان سطح سنج استاندارد صدا را به طور متوسط ​​نماساز صدا نامید و بنابراین باید یک زمان ثابت ادغام داشته باشد. امروز به عنوان وزن دهی زمان ذکر می شود. سه مورد از این توزین های زمانی در سطح بین المللی استاندارد شده اند ، “S” (1 ثانیه) که در ابتدا آهسته نامیده می شود ، “F” (125 میلی ثانیه ) که در ابتدا سریع گفته می شود و “I” (35 میلی ثانیه) در ابتدا Impulse نامیده می شود. نام آنها در دهه 1980 تغییر یافت تا در هر زبانی یکسان باشد. I-time-weighting دیگر در استاندارد نیست ، زیرا ارتباط واقعی کمی با ویژگی تکانشی وقایع سر و صدا دارد.

خروجی مدار RMS از نظر ولتاژ خطی است و از طریق مدار لگاریتمی عبور می کند تا یک خط قرائت به دسی بل (دسی بل) بدهد. این 20 برابر لگاریتم پایه 10 نسبت فشار صوتی ریشه-میانگین مربع به فشار صدای مرجع است. فشار صوتی میانگین مربع ریشه با یک توزین فرکانس استاندارد و وزن دهی زمان استاندارد بدست می آید. فشار مرجع توسط توافقنامه بین المللی تنظیم شده است تا 20 میکروپاسکال برای صدای منتقل شده در هوا باشد. از این رو می توان گفت که دسی بل ، به یک معنا ، یک واحد نیست ، بلکه به سادگی یک نسبت بدون بعد است. در این حالت نسبت دو فشار.

یک سطح سنج صوتی به طور متوسط ​​که به طور متوسط ​​نمایش می دهد ، و یک عکس از سطح صدای فعلی ارائه می دهد ، برای اندازه گیری خطر شنوایی شنوایی استفاده محدودی دارد. یک متر متوسط ​​یکپارچه سازی یا یکپارچه سازی معمولاً اجباری است. یک متر تلفیقی به سادگی – یا به عبارت دیگر “مبالغ” – نویز وزنی با فرکانس را برای قرار گرفتن در معرض صدا و معیار مورد استفاده را فشار مربع برابر زمان ، اغلب Pa²s می دهد ، اما از Pa²h نیز استفاده می شود. با این حال ، از آنجا که واحد صدا به صورت تاریخی در دسی بل توصیف شده است ، میزان قرار گرفتن در معرض اغلب از نظر سطح قرار گرفتن در معرض صدا (SEL) ، تبدیل لگاریتمی قرار گرفتن در معرض صدا به دسی بل توصیف می شود.

دوزیمتر سر و صدا شخصی
نوع متداول میزان سنج صدا ، دوزمتر نویز است (دوزیمتر در انگلیسی آمریکایی). با این حال ، این اکنون به طور رسمی به عنوان یک متر سنجش نور شخصی (PSEM) شناخته می شود و دارای استاندارد بین المللی IEC 61252: 1993 است.

دزیمتر نویز (آمریکا) و یا dosemeter سر و صدا (بریتانیا) یک دستگاه صداسنج تخصصی به طور خاص در نظر گرفته شده برای اندازه گیری قرار گرفتن در معرض سر و صدا از یک فرد یکپارچه در طی یک دوره از زمان؛ معمولاً مطابق با مقررات بهداشت و ایمنی مانند ایمنی و بهداشت شغلی (OSHA) 29 CFR 1910.95 استاندارد قرار گرفتن در معرض سر و صدای شغلی  یا دستورالعمل 2003/10 / EC اتحادیه اروپا است.

به طور معمول این ساز به عنوان یک ساز فرسوده بدن در نظر گرفته می شود و بنابراین یک نیاز فنی آرام دارد ، زیرا یک ساز بدنه – به دلیل وجود بدن – عملکرد کلی صوتی ضعیف تری دارد. PSEM بر اساس قرار گرفتن در معرض صدا ، معمولاً خواننده ، خواندن را انجام می دهد و دوزیمترهای قدیمی “کلاسیک” که معیار “دوز درصد” را می دهند ، دیگر در اکثر کشورها استفاده نمی شوند. مشکل “دوز٪” این است که مربوط به اوضاع سیاسی است و بنابراین اگر “100٪” توسط قوانین محلی تغییر یابد ، هر دستگاهی می تواند منسوخ شود.

به طور سنتی ، دوزمترهای نویز دستگاه های نسبتاً بزرگی بودند که میکروفون آنها نزدیک گوش قرار داشت و کابل به بدنه ساز می رفت که معمولاً از کمربند استفاده می شود. این دستگاه ها دارای مشکلات زیادی بودند ، عمدتا قابلیت اطمینان کابل و اختلال در حالت کار عادی کاربر ، که ناشی از وجود کابل است. در سال 1997 پس از اعطای مجوز تحقیقاتی در انگلستان ، حق اختراع اتحادیه اروپا برای اولین دستگاه از طیف وسیعی از دستگاه ها صادر شد که به قدری کوچک بودند که شبیه نشان تابش بودند و به هیچ کابل دیگری احتیاج نداشت زیرا کل واحد در نزدیکی گوش قرار می گرفت. طراح و سازنده انگلیسی ، Cirrus Research ، دوزیمتر سر و صدای شخصی dozBadge را معرفی کرد ، که اولین دوزیمتر سر و صدای بی سیم واقعی بود.  امروزه این دستگاه ها نه تنها دوز ساده نویز را اندازه می گیرند ، بلکه بعضی حتی چهار دزمتر جداگانه دارند که هرکدام از آنها دارای عملکردهای اندازه گیری سطح صدا در اندازه کامل هستند ، از جمله در جدیدترین مدل ها ، آنالیز باند اکتاو کامل.