Máy đo độ ồn được sử dụng để đo và quản lý tiếng ồn từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm: trong các nhà máy công nghiệp, hay công trình xây dựng và cả giao thông đường bộ, đường sắt. Những nguồn âm này có các đặc điểm khác nhau, đặt ra các vấn đề cụ thể cho các chuyên gia đánh giá chúng. Tham khảo bài viết của Tecostore và tìm hiểu về các yếu tố quan trọng khi đo độ ồn và ý nghĩa của các phép đo trên máy đo độ ồn.

Máy đo độ ồn là gì?

Máy đo độ ồn là một thiết bị (thường được cầm tay) được thiết kế để đo mức âm thanh theo các tiêu chuẩn về âm thanh. Nó phản ứng với âm thanh theo cách gần giống như tai người và đưa ra các phép đo khách quan, có thể lặp lại các mức áp suất âm thanh.

Đo mức độ âm thanh được sử dụng để làm gì?

Máy đo độ ồn được sử dụng để đo và quản lý tiếng ồn từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm: trong các nhà máy công nghiệp, hay công trình xây dựng và cả giao thông đường bộ, đường sắt. Trong môi trường đô thị, ta còn có thêm nhiều nguồn âm thanh khác, chẳng hạn như âm thanh trong các sự kiện thể thao, hòa nhạc ngoài trời, công viên giải trí và hoạt động thương mại. Những nguồn âm này có các đặc điểm khác nhau, đặt ra các vấn đề cụ thể cho các chuyên gia đánh giá chúng.

Máy đo ồn hoạt động như thế nào?

Máy đo độ ồn bao gồm micrô, bộ tiền khuếch đại, xử lý tín hiệu và màn hình. Micrô chuyển đổi tín hiệu âm thanh thành tín hiệu điện tương đương. Loại micrô phù hợp nhất cho máy đo độ ồn là micrô tụ điện, là lựa chọn kết hợp độ chính xác với độ ổn định và độ tin cậy.

Tín hiệu điện do micrô tạo ra ở mức rất thấp, vì vậy nó được bộ tiền khuếch đại tăng cường trước khi được xử lý bởi bộ xử lý chính. Xử lý tín hiệu bao gồm việc áp dụng tần số và trọng số theo thời gian cho tín hiệu theo quy định của các tiêu chuẩn quốc tế như IEC 61672 - 1, mà các máy đo mức âm thanh tuân thủ.

Trọng số thời gian

Trọng số thời gian chỉ định cách Máy đo ồn phản ứng với những thay đổi về áp suất âm thanh. Đây là giá trị trung bình theo cấp số nhân của tín hiệu dao động, cung cấp một giá trị dễ đọc. Máy phân tích áp dụng trọng số thời gian Nhanh, Chậm và Xung (hoặc ‘F’, ‘S’ và ‘I’) - là các trọng số bắt buộc theo hầu hết các tiêu chuẩn và hướng dẫn quốc tế và quốc gia. Tiêu chuẩn đánh giá môi trường thường quy định thời gian sử dụng trọng số nào.

Tín hiệu được xử lý thông qua các bộ lọc trọng số và mức áp suất âm thanh thu được được hiển thị bằng decibel (dB) được tham chiếu so với mức 20 μPa trên màn hình của máy phân tích. Các giá trị mức áp suất âm thanh được cập nhật ít nhất một lần mỗi giây.

Đánh giá một mức độ tiếng ồn dao động có nghĩa là đo giá trị của một mức, được gọi một cách đơn giản hoá là mức trung bình. "Mức âm thanh liên tục tương đương", L_eq, được biết đến trên toàn thế giới như là thông số trung bình thiết yếu. L_eq là mức giá trị mà nếu coi mức giá trị này là ổn định trong suốt thời gian đo thì nó sẽ tương đương về tổng mức năng lượng với tín hiệu âm thanh dao động đang được đo. Nó là phép đo mức năng lượng trung bình của mức tín hiệu âm thanh dao động.

L_eq có thể được đo trực tiếp bằng hầu hết các Máy đo ồn chuyên nghiệp (hay còn gọi là máy đo mức âm thanh tích hợp). Nếu bộ lọc trọng số A được sử dụng, nó được biểu thị bằng L_Aeq, phép đo mức âm thanh liên tục tương đương bằng cách sử dụng mạng bộ lọc trọng số A.

Trọng số theo tần số

Trọng số tần số điều chỉnh cách máy đo mức âm thanh xử lý các tần số âm thanh khác nhau. Điều này là cần thiết vì độ nhạy của tai người với âm thanh khác nhau tùy theo tần số của âm thanh. IEC 61672-1 xác định trọng số tần số A, C và Z, nhưng các trọng số tần số khác đôi khi được sử dụng trong các ứng dụng chuyên biệt.

Trọng số  A - dBA/dB(A)

A-weight điều chỉnh tín hiệu theo cách giống với phản ứng của tai người ở mức tầm trung bình. Nó dựa trên đường đẳng âm lượng bằng nhau 40 dB. Các ký hiệu cho các tham số tiếng ồn thường bao gồm chữ ‘A’ (ví dụ, L_Aeq) để chỉ ra rằng trọng số tần số đã được đưa vào phép đo.

Trọng số A là bắt buộc đối với hầu hết các phép đo tiếng ồn môi trường và nơi làm việc và được quy định trong các tiêu chuẩn và hướng dẫn quốc tế và quốc gia. Bộ lọc trọng số A bao phủ toàn bộ dải âm thanh, 10 Hz đến 20 kHz.

Trọng số  C – dBC/dBC)

Phản ứng của tai người thay đổi theo mức âm thanh. Trọng số tần số C tương ứng với đường đẳng âm lượng bằng nhau 100 dB, nghĩa là phản ứng của tai người ở mức âm thanh khá cao. Trọng số C chủ yếu được sử dụng khi đánh giá các giá trị đỉnh của mức áp suất âm thanh cao. Nó cũng có thể được sử dụng, ví dụ, để đo tiếng ồn giải trí, trong đó việc truyền tiếng ồn âm trầm có thể là một vấn đề.

Trọng số  Z – dBZ/dB(Z)

Trọng số tần số ‘Zero’ là đáp tuyến tần số phẳng trong khoảng từ 10 Hz đến 20 kHz ± 1,5 dB không bao gồm phản hồi của micrô.

Ngày nay, trọng số A là kết nối trọng số tần số được sử dụng rộng rãi nhất. Trọng số C không tương quan tốt với các thử nghiệm chủ quan vì các biên độ tương đương nhau dựa trên các thử nghiệm sử dụng âm thuần - và hầu hết các âm thanh phổ biến không phải là âm thuần, mà là các tín hiệu rất phức tạp được tạo thành từ nhiều âm khác nhau.

Phân tích tần số

Khi cần thông tin chi tiết hơn về một âm thanh phức tạp, dải tần số có thể được chia thành các phần hoặc dải. Điều này được thực hiện với các bộ lọc điện tử hoặc kỹ thuật số, loại bỏ tất cả âm thanh có tần số ngoài dải đã chọn. Những dải này thường có băng thông là quãng 8 (octave) hoặc 1/3 quãng 8.

Quãng 8 là một dải tần trong đó tần số cao nhất gấp đôi tần số thấp nhất. Ví dụ, một bộ lọc quãng 8 với tần số trung tâm là 1 kHz thừa nhận các tần số từ 707 đến 1414 Hz nhưng loại bỏ tất cả các tần số khác. (Tên gọi quãng 8 bắt nguồn từ thực tế là một quãng tám bao gồm tám nốt của thang âm giai). Một quãng tám thứ ba bao gồm một dải trong đó tần số cao nhất gấp 1,26 lần tần số thấp nhất.

Do đó, quá trình phân chia một âm thanh phức tạp được gọi là phân tích tần số và kết quả được trình bày trên một biểu đồ gọi là biểu đồ phổ. Sau khi tín hiệu đã được đánh trọng số và (hoặc) chia thành các dải tần số, thì tín hiệu sẽ được khuếch đại và giá trị hiệu dụng (RMS) được xác định trong bộ đo RMS. RMS là một cách tính giá trị trung bình đặc biệt toán học. Nó rất quan trọng trong các phép đo liên quan đến âm thanh vì giá trị RMS liên quan trực tiếp đến mức năng lượng trong âm thanh được đo.

Hiển thị

Màn hình hiển thị mức âm thanh tính bằng decibel, thường có bộ mô tả hiển thị sự kết hợp đã chọn giữa trọng số thời gian và tần số (ví dụ: L_Aeq hoặc L_Cpeak). Tín hiệu cũng có thể có sẵn tại các ổ cắm đầu ra, ở dạng AC hoặc DC, để kết nối với các thiết bị bên ngoài như hệ thống thu thập dữ liệu, để làm báo cáo và (hoặc) để xử lý thêm.

Hiệu chuẩn

Hiệu chuẩn là cân chỉnh Máy đo ồn để đo và hiển thị các giá trị chính xác. Độ nhạy của đầu dò, cũng như đáp ứng tần số của mạch điện tử, có thể thay đổi một chút theo thời gian hoặc có thể bị ảnh hưởng bởi các điều kiện môi trường như nhiệt độ và độ ẩm.

Mặc dù rất hiếm khi gặp phải máy đo ồn bị trôi giá trị hoặc có độ nhạy bị thay đổi nhiều, tuy nhiên, ta nên thường xuyên kiểm tra hiệu chuẩn Máy đo ồn của mình, thường là trước và sau mỗi chu trình đo. Để thực hiện hiệu chuẩn tốt nhất, ta đặt một chuẩn âm thanh xách tay trực tiếp lên micrô. Bộ chuẩn âm sẽ phát một mức áp suất âm được định trước, dựa vào đó, ta có thể điều chỉnh được máy đo mức âm thanh.

Ngoài việc kiểm tra hiệu chuẩn trước và sau khi đo, nhiều quy định và tiêu chuẩn quản lý phép đo mức âm thanh cũng yêu cầu Máy đo ồn phải được hiệu chuẩn trong phòng thí nghiệm 12 hoặc 24 tháng một lần.

Tiêu chuẩn quốc tế

Các tiêu chuẩn quốc tế rất quan trọng vì chúng được sử dụng trực tiếp hoặc vì chúng cung cấp nguồn cảm hứng hoặc tài liệu tham khảo cho các tiêu chuẩn quốc gia.

Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) chủ yếu đề cập đến phương pháp luận để đảm bảo rằng các thủ tục được xác định để có thể so sánh các kết quả.

Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC) đưa ra các quy định liên quan đến các thiết bị đo đạc để đảm bảo rằng kết quả đo của các thiết bị này là tương đương và có thể được dùng thay thế cho nhau mà không làm dữ liệu mất đi độ chính xác đáng kể.

IEC 61672

“IEC 61672 - Electroacoustics - Sound level meter” là tiêu chuẩn quốc tế hiện hành mà máy đo độ ồn phải đáp ứng để đáp ứng hầu hết các quy định hiện đại. Nó chỉ định “ba loại dụng cụ đo âm thanh” - máy đo mức âm thanh “thông thường”, máy đo mức âm trung bình tích hợp và máy đo mức âm tích hợp. Tiêu chuẩn được xuất bản thành ba phần:

Phần 1: Thông số kỹ thuật - chỉ định hiệu suất và chức năng của máy đo ồn lớp 1 và lớp 2

Phần 2: Các thử nghiệm đánh giá mẫu - cung cấp chi tiết về các thử nghiệm cần thiết để xác minh sự phù hợp với tất cả các thông số kỹ thuật bắt buộc nêu trong IEC 61672-1. Được sử dụng bởi các phòng thí nghiệm thử nghiệm để đảm bảo rằng các dụng cụ đáp ứng các yêu cầu của nhà sản xuất

Phần 3: Thử nghiệm định kỳ - mô tả các quy trình thử nghiệm định kỳ đối với máy đo mức âm thanh phù hợp với các yêu cầu cấp 1 hoặc cấp 2 của IEC 61672-1: 2002.

Nó định nghĩa các thuật ngữ cơ bản bao gồm thông số chính như Độ ồn (Rating Level) và mô tả các phương pháp chuẩn để đánh giá tiếng ồn môi trường.

ISO 1996 - ĐÁNH GIÁ ĐỘ ỒN MÔI TRƯỜNG

ISO 1996 “Âm học - Mô tả và đo tiếng ồn môi trường” là tiêu chuẩn cốt lõi trong đánh giá tiếng ồn môi trường, được coi như tài liệu chuẩn tham chiếu về chủ đề này và thường được dẫn chiếu trong các tiêu chuẩn và quy định quốc gia. Tài liệu gồm hai phần:

• Phần 1 2016: Các đại lượng cơ bản và các quy trình đánh giá
• Phần 2 2017: Xác định mức áp suất âm thanh

Tecotec

16:31 23/11/2020

3866 lượt xem