SUNETUL ŞI FIINŢA UMANĂ

Sunetul face parte din viaţa noastră de zi cu zi, şi din acest motiv nu îi conştientizăm toate caracteristicile.

- ne furnizează experienţe plăcute: muzica sau cântecul păsărilor;

- ne permite comunicarea prin intermediul vorbirii;

- ne permite alertarea: soneria telefonului, sirene etc.;

- ne permite evaluarea unor mecanisme: pistoanele la maşină, zgomotul strident al roţilor etc.

Dar zgomotul ne şi enervează. Multe sunete care sunt neplăcute şi nedorite – se numesc ZGOMOTE.

Totuşi, gradul de enervare nu depinde doar de calitatea sunetului ci şi de atitudinea noastră faţă de el.(zgomotul

motoarelor de avion place inginerilor, dar enervează teribil pe cei ce locuiesc în vecinătatea aeroporturilor).

Sunetele nu trebuie să fie puternice pentru a ne enerva (o podea care scârţâie, o zgărietură pe CD muzical etc.)

Cel mai rău, sunetele pot produce pagube şi distrugeri. Un boom sonic poate sparge ferestrele şi să dea tencuiala

jos de pe pereţi. Cel mai neplăcut lucru este producerea de pagube a sistemului uman auditiv – urechea umană.

DE CE MĂSURĂM SUNETELEMăsurile ne permit cunoaşterea unor mărimi clare care descriu sunetele. Aceste măsurători pot aduce

beneficii, cum ar fi îmbunătăţirea acusticii clădirilor şi microfoanelor pentru a creşte plăcerea de a asculta muzică

la concerte (în incinta unor săli de concerte) sau acasă.

Măsurările permit şi analiza precisă, ştiinţifică a sunetelor enervante sau deranjante. Totuşi, trebuie să

menţionăm că gradul de disconfort acustic diferă de la individ la individ (datorită caracteristicilor fiziologice proprii),

astfel încât măsurători absolute sunt imposibil de realizat.

Măsurile ne permit stabilirea nivelului de la care sunetele pot produce vătămarea urechii şi permit luarea

de măsuri colective. Gradul de vătămare a urechii umane se determină prin AUDOMETRIE, care permite

stabilirea sensibilităţii urechii umane.

Măsurarea sunetelor este principalul instrument în detecţia zgomotelor şi reducerea lor în aeroporturi,

fabrici, autostrăzi, reşedinţe, studiouri de înregistrare etc.

CE ESTE SUNETULSunetul semnifică orice variaţie de presiune (în aer, apă sau alt mediu) pe care urechea umană o

percepe.

Cel mai cunoscut instrument de măsurare a presiunii aerului este barometrul. Totuşi, variaţiile de presiune

ale aerului care apar din modificările de vreme sunt prea lente (se produc cu viteză mult prea mică) pentru a fi

percepute de urechea umană. Dacă variaţiile de presiune se produc rapid (cel puţin de două ori pe secundă) ele

pot fi auzite şi se numesc sunete.

Numărul de variaţii ale presiunii într-o secundă se numeşte FRECVENŢĂ a sunetului. Se măsoară în herţi

(Hz).

Domeniul nominal de audibilitate pentru o persoană tânără şi sănătoasă este între 20Hz şi 20600Hz

(20kHz), în timp ce domeniul de frecvenţă (cea mai joasă şi cea mai înaltă notă) al pianului este 27,5Hz şi

4186Hz.

Aceste variaţii ale presiunii se propagă prin orice mediu elastic (aer) de la sursa sonoră către receptor

(care poate fi urechea umană). Se cunoaşte , deja, viteza sunetului în aer: parcurge 1km în 3 sec., 1milă în 5 sec.

Aceasta corespunde la v=1238km/oră sau v=770 mile/oră în aer. Fizic lucrăm cu valoarea v=344m/s în aer şi la

temperatura camerei.

Lungimea de undă λ a sunetului se calculează:

Ex: f=20Hz(limita inferioară de audibilitate)

λ =344/20=17,2m

f=20kHz λ =344/20000=1,72cm

Dacă frecvenţa este mică, atunci lungimea

de undă este mare.

Dacă frecvenţa este mare, atunci lungimea de undă este mică.

Un sunet care are doar o singură frecvenţă se numeşte TON PUR. În practică, tonurile pure sunt rar

întâlnite. Cele mai multe sunete au mai multe frecvenţe, de exemplu, o singură notă de pian are o formă de undă

complexă

Cele mai multe zgomote industriale au un domeniu larg de frecvenţe şi se numesc zgomote de bandă

largă. Dacă zgomotul are frecvenţele distribuite uniform în domeniul auzibil, el se numeşte ZGOMOT ALB şi

sunetele produse seamănă cu cele produse de o apă care se revarsă.

DECIBELL dB - A doua mărime importantă în descrierea sunetelor este AMPLITUDINEA (sau mărimea)

fluctuaţiilor de presiune. Cele mai joase (slabe) sunete pe care urechea umană sănătoasă le poate detecta au

amplitudinea de 20µPa=20*10-6 Pa (unde 1Pa=1N/m2). Cele mai puternice sunete tolerate de urechea umană sunt

cu amplitudinea presiunii de 100 Pa. Domeniul de variaţie este enorm: 108. Pentru a evita o scalare atât de largă

se foloseşte scala dB sau decibell, care este o scală logaritmică. Scala dB (logaritmică) utilizează ca nivel de

referinţe pragul de audibilitate de 20µPa. Acesta defineşte 0 dB.

Dacă multiplicăm presiunea sonoră (în Pa) cu 10, atunci se adaugă 20 dB la nivelul dB.

Exemplu: P=200µPa 20dB (referinţa este P0= 20 µPa; 0dB)

P=2000µPa 40dB (referinţa este P0= µPa; 0dB)

λ = viteza sunetului

frecvenţă

1

Cel mai folositor aspect al scalei dB este acela că dă cea mai bună aproximaţie a percepţiei umane pentru

intensitatea relativă a sunetelor (faţă de scala Pascal Pa). Acest lucru se explică prin reacţia în scală logaritmică a

urechii umane la modificarea nivelului de zgomot.

CE AUZIMSunetele s-au definit ca orice variaţie de presiune care poate fi auzită de urechea umană. Aceasta

înseamnă un domeniu de frecvenţe 20Hz – 20kHz, pentru o persoană tânără şi sănătoasă.

Folosind nivelul de presiune sonoră, domeniul sunetelor auzibile se întinde între PRAGUL DE

AUDIBILITATE (0dB) până la PRAGUL DE DURERE (130dB).

O creştere de 6dB reprezintă o dublare a presiunii sonore, totuşi este nevoie de o creştere aproximativ de

10dB pentru ca percepţia subiectivă a sunetului să corespundă unei dubluri ca tărie a sunetului.

Cea mai mică modificare pe care o sesizează urechea umană este de3dB.

Pecepţia subiectivă a sunetelor este determinată de câţiva

factori. Unul dintre aceştia este că urechea umană nu are o

sensibilitate egală pentru toate frecvenţele. Senibilitatea cea

mai mare la sunete este între 2 kHz şi 5 kHz, şi este cea mai

mică la frecvenţe înalte şi joase.

Diferenţele de sensibilitate pentru diferite frecvenţe sunt mai

pronunţate pentru curbele SPL joase decât în cazul curbelor

SPL înalte.

Curbele de intensitate sonoră egală indică nivelul de

presiune sonoră necesar, la orice frecvenţă, pentru a obţine

aceeaşi intensitate sonoră aparentă ca a unui ton (sunet

pur) de frecvenţă 1kHz.

Exemplu: f = 50Hz SPL = 85dB

f = 1kHz SPL = 70dB

(la 50Hz tonul trebuie să fie cu 15dB mai înalt decât tonul de

1kHz pentru a obţine aceeaşi senzaţie).

O altă problemă în evaluarea intensităţii sonore o reprezintă sunetele în impulsuri ( sunt sunete ale căror

durată este mai mică de 1 sec.). De exemplu: zgomote produse prin ciocănire. În cazul acestor sunete în

impulsuri, sensibilitatea percepţiei este mai mică. Se admite că percepţia intensităţii sonore pentru sunete mai

scurte de 70m/sec este mai scăzută decât în cazul sunetelor cu aceleaşi caracteristici dar cu durată mai mare.

2

CUM AUZIMUrechea umană este formată din trei părţi: urechea externă, urechea mijlocie si urechea internă.

Urechea externă (formată din pavilion şi canalul auditiv) colectează sunetele exterioare şi le canalizează

spre timpan, care este pus în stare de oscilaţie.

Timpanul separă urechea externă de urechea mijlocie.

Urechea mijlocie acţionează ca un dispozitiv de acordare în impedanţă şi este compusă din trei oscioare

(scăriţă, ciocan şi nicovală). Aceste oscioare transmit oscilaţia la urechea internă, care este alcătuită din două

sisteme separate:

- canalele semicirculare (pentru controlul echilibrului )

- melul (tub sub formă de cochilie umplut cu lichid care este separat pe directie longitudinală în două de

membrana bazilară ).

Un stimul acustic perturbă fluidul şi distorsionează membrana. Pe membrană sunt terminaţiile nervoase

care conduc informaţia la creier.

Expunerea prelungită la sunete puternice conduce la vătămarea terminaţiilor nervoase şi capacitatea de

auzire se deteriorează irevocabil. Vătămarea este pronunţată în cazul sunetelor cu frecvenţe de 4kHz, unde urechea este cea mai sensibilă.

SONOMETRU

3

Afisaj93,7Preamplificator

Detector de suprasarcină

Reţea de ponderare Amplificato

r

Det.RMS

Circuit de aşteptare

Filtru

Microfon

RMS = valoare medie

pătratică

Ieşire

Sonometrul este un instrument de măsură proiectat astfel încât să răspundă la sunete în mod similar cu

urechea umană şi să permită masurarea repetabilă şi reproductibilă a nivelului presiunii sonore.

Există mai multe tipuri de sisteme de măsurare a sunetului. Însă, toate au ca principiu acelaşi sistem de

măsură: microfon, o secţiune de procesare şi o unitate de afişare.

Microfonul converteşte semnalul sonor într-un semnal electric echivalent. Cel mai răspândit tip de microfon

utilizat la sonometre este microfonul capacitiv care combină precizia cu stabilitatea şi fiabilitatea. Semnalul

electric generat de microfon este prea mic şi trebuie amplificat înainte de a începe să fie prelucrat. În acest caz se

utilizează un preamplificator.

Semnalul poate fi preluat prin mai multe tipuri de procedee.

Semnalul poate trece printr-o reţea de ponderare. Este relativ simplu să construieşti un circuit electronic

a cărui sensibilitate să varieze similar cu cea a urechii umane, deci să simuleze curbele de egală intensitate.

Astăzi se folosesc (la nivel internaţional) trei curbe standard diferite numite: A, B şi C, care se numesc curbe de ponderare.

Curba de ponderare A, ponderează un semnal în maniera în care se caracterizează curbele de egală

intensitate (SPL) cele mai joase, dar prezentate răsturnat.

Curba de ponderare B corespunde SPL medii.

Curba de ponderare C corespunde SPL cele mai înalte.

Se mai utilizează o curbă specializată D pentru măsurarea zgomotelor din aviaţie.

În plus la una sau la mai multe reţele de ponderare intensitatea sonoră prezintă o variaţie

liniară sau LIN. În acest caz semnalul nu mai este ponderat şi trece nemodificat.

4

Curba de ponderare A este cea mai utilizată, deoarece

curbele B şi C nu se corelează bine cu testele subiective (pe

urechea umană) mai ales din cauză că au fost trasate

folosind tonuri pure iar majoritatea sunetelor nu sunt tonuri

pure, ci semnale complexe.

Când se doreşte analiza mai amănunţită a unui sunet

complex, domeniul de frecvenţe 20Hz – 20000Hz se

divizează în benzi de frecvenţă. Acest lucru se realizează

folosind filtre electronice care „taie” semnalele de frecvenţe

din exteriorul benzii selectate. Aceste benzi de frecvenţă au

o lăţime de bandă de 1 octavă sau 1/3 octavă.

O octavă este o bandă de frecvenţă pentru care cea mai mare frecvenţă este dublul celei mai mici frecvenţe.Procesul prin care se împarte în intervale de frecvenţe un

sunet complex se numeşte analiza de frecvenţă şi rezultatele

alcătuiesc o spectrogramă.

După ce semnalul a fost divizat în benzi de frecvenţă,

semnalul obţinut este amplificat şi i se determină valoarea

pătratică medie RMS folosind un detector RMS. Valoarea

pătratică medie este o mărime importantă în măsurătorile de

sunet deoarece este direct legată de cantitatea de energie a

sunetului care este analizat.

Ultimul etaj al sonometrului este unitatea de afişare a intensităţii sunetului în dB. Unele sonometre

afişează dB(A), adică valoarea este ponderată cu ajutorul curbei A. Cu ajutorul unei fişe de conectare semnalul

(fie AC sau DC) este disponibil pentru analiza cu alte instrumente externe: de exemplu înregistratoare pentru

semnal.

CALIBRAREASonometrele trebuie calibrate pentru a se obţine rezultate precise. Acest lucru se obţine prin plasarea

direct peste microfon a unui calibrator acustic portabil, ca de exemplu: calibrator de nivel sonor sau un difuzor cu

piston (pistonfon). Aceşti calibratori furnizează un nivel de presiune sonoră precis cu ajutorul căruia se ajustează

sonometrul. Ca bună practică se obişnuieşte o calibrare a sonometrului imediat înainte şi după măsurătaoare.

Răspunsul detectorului

5

Cele mai multe sunete care trebuie măsurate au nivele ce fluctuează. Pentru a măsura în condiţii bune

aceste sunete trebuie să putem măsura aceste fluctuaţii cât mai bine posibil. Totuşi, dacă nivelul sonor fluctuează

prea rapid, display-ele analogice nu pot urmări aceste fluctuaţii şi fac imposibilă analiza sunetului. Din acest motiv

au fost standardizate două caracteristici ale răspunsului detectorului:

- F ( de la fast = rapid )

- S ( de la slow = încet )

F are o constantă de timp de 125msec şi furnizează o reacţie rapidă a răspunsului display-ului ceea ce ne

permite să urmărim intensităţi sonore ce prezintă fluctuaţii suficient de rapide.

S are o constantă de timp de 1sec şi dă un răspuns lent care permite medierea fluctuaţiilor şi utilizarea

unui dispozitiv analogic.

Sonometrele discrete au display-uri digitale care sunt capabile să depăşească aceste fluctuaţii, prin

indicarea valorii maxime RMS măsurată în secunda precedentă.

SONOMETRUL PENTRU IMPULSURIDacă sunetul ce trebuie măsurat constă în impulsuri izolate sau conţine în proporţie mare zgomote de

impact, atunci timpii de răspuns normal „F” şi”S” ale sonometrelor simple nu sunt suficient de scurţi ca să permită

o analiză similară cu cea a urechii umane.

Pentru astfel de măsurări sunt indicate tonometrele ce au caracteristica I (impuls). Caracteristica I are o

constantă de timp de 35 msec., care este suficient de scurt pentru a permite detectarea şi afişarea unor zgomote

tranzitorii, într-un mod similar analizei proprii urechii umane.

Deşi intensitatea sonoră observabilă a sunetelor de durată scurtă este mai mică decât cea a sunetelor

staţionare continue, riscul de vătămare a urechii umane nu se reduce neapărat. Din acest motiv, anumite

sonometre includ un circuit care măsoară valoarea de peak a sunetului, independent de durata acestuia. De

asemenea, există incorporat un circuit de stocare a informaţiei referitoare fie la valoarea de peak, fie a valorii

RMS.

PARAMETRI ENERGETICIDeoarece sunetul este o formă de energie atunci potenţialul vătămător asupra auzului a sunetului

ambiental depinde nu doar de nivelul său ci şi de durata lui. De exemplu, expunerea la un sunet puternic timp de 4

ore este mult mai dăunător decât expunerea timp de 1 oră. Astfel, pentru a putea gestiona atât intensitatea sunetului cât şi durata expunerii, acestea trebuiesc măsurate şi combinate pentru a obţine o estimare a cantităţii de energie recepţionată. Pentru intensităţi sonore constante, acest lucru este simplu. Pentru sunete cu

nivele variabile ale intensităţii, nivelul trebuie măsurat în mod repetat pe o durată bine stabilită.

Folosind aceste măsurări se poate calcula o singură mărime, cunoscută ca nivel sonor continuu echivalent (Leq) care are acelaşi conţinut de energie, şi în consecinţă acelaşi potenţial de vătămare a auzului ca

şi sunete cu nivele sonore variabile.

6

În cazul curbelor ponderate A, se foloseşte simbolul LAeq.

În plus, pentru determinarea potenţialului vătămător asupra auzului ale sunetelor, măsurările asupra Leq

sunt utilizate şi pentru alte tipuri de măsurători de zgomote.

Dacă nivelele sonore variază abrupt, Leq se calculează folosind măsurătorile unui sonometru şi a unui

cronometru. Totuşi, dacă nivelele sonore variază aleatoriu, evaluarea prin calcul direct (manual) a lui Leq este

dificil. În astfel de cazuri se folosesc Sonometre Integrate. Aceste aparate calculează automat Leq ale sunetului

măsurat.

Un parametru energetic alternativ Leq este nivelul de expunere sonoră (SEL) care reprezintă nivelul

constant ce acţionează timp de 1 sec. şi care are aceeaşi cantitate de energie ca sunetul original.

Dacă se foloseşte un sunet ponderat cu ajutorul curbei

A, atunci SEL se va nota folosind simbolul LAE.

Masurarea SEL se utilizează pentru analiza energiei

unui zgomot pentru un eveniment unic, ca de exemplu cel

produs de un vehicol în mişcare sau al unui avion care

decolează. Deoare ce toate măsurătorile SEL sunt caracterizate

de un interval de 1sec., conţinutul de energie a diferitelor tipuri

de zgomote ce pot compara cu uşurinţă folosind aceste

măsurători.

DOZA DE ZGOMOTDozimetrele de zgomot sunt instrumente ce permit măsurarea zgomotului la care sunt expuşi indivizii pe

durata zilei de muncă din cauza diferitelor surse de zgomot ambientale. Aceste instrumente sunt portabile şi pot fi

transportate în buzunar. Microfonul se poate separa de dozimetru şi ar trebui purtat în zona urechii celei mai

expuse zgomotului. Dozimertul afişează procentul din doza de zgomot admisă zilnic. Se folosesc două căi de a

calcula doza de zgomot. Diferenţa dintre cele două metode

constă în toleranţa acceptată pentru relaxarea auzului în

timpul duratei de linişte. Ambele metode folosesc curba

ponderată 90 dB (A) pentru 8 ore de lucru/zi.

ISO 1999 defineşte una din metodele care foloseşte doar un

criteriu energetic şi nu permite o anumită toleranţă pentru

relaxarea auzului. Astfel,o creştere de 3dB a nivelului de

presiune sonoră (SPL) înjumătăţeşte durata permisă a

expunerii.

7

De exemplu, creşterea SPL de la 90 dB (A) la 93 dB(A) conduce la înjumătăţirea duratei de expunere

OSHA (Ocupatioonal Safety and Healht Admitistration) folosit în SUA, permite o creştere de 5 dB a sunetului

sonor pentru fiecare înjumătăţire a duratei de expunere.

CAMERE ANACOIDE Pentru a putea face masurători în câmp liber (zona total libereă de obiecte capabile să reflecte sunetele),

acestea ar trebui să se desfăşoare în vârful unui pavilion înalt sau în camere anacoide. În aceste camere

podeaua, tavanul şi pereţii sunt acoperiţi de materiale puternic absorbante, care elimină reflexiile. În aces fel, se

poate măsura presiunea sonoră în orice dir4ecţii în raport cu sursa de zgomot fără ca aceste măsurări să fie

afectate de fenomene de interferenţă datorate reflexiilor.

CAMERE REVERBERANTE (reflectă sunetele)

Opusul camerei anacoide sunt camerele reveberante în care suprafeţele sunt cât mai dure şi mai reflexive

posibil şi unde nu există suprafeţe paralele.

În aceste camere se obţine aşa numitul câmp difuz deorece energia sonoră este uniform distribuită în

toată camera . Ele permit măsurarea puterii acustice totale emise de sursa de zgomot, dar nivelul presiunii se

determină doar ca valoare medie, în orice punct al camerei, datorită reflexei. Aceste camere sunt mai ieftin de

construit decât camerele anacoide şi din acest motiv sunt utilizate mai mult.

PROPAGAREA SUNETELOR Propagarea sunetului în aer este similară deplasării valului pe suprafaţa unei ape liniştite. Valurile se

împrăştie uniform în toate direcţiile, iar amplituda lor scade pe măsură ce se depărtează de sursa de perturbaţie.

În cazul propagării sunetului în aer, amplitudinea se

înjumătăţeşte (adică se realizează o micşorare de 6 dB). Această

afirmaţie este valabilă în câmp liber, în care nu există obiecte care pot să

producă reflexia sau blocarea undei sonore.

Când unda sonoră întâlneşte un obstacol, o parte a sunetului va

fi reflectat (se întoarce în mediul de unde provine unda sonoră) o parte

va fi transmisă prin materialul obstacolului.

8

Procentele din enegia sonoră care sunt reflectate, absorbite şi transmise sunt dependente de proprietăţile

obastacolului, de mărimea acestuia chiar de lungimea de undă a sunetului.

În general, mărimea obiectului trebuie să fie mai mare dacât o lungime de undă a sunetului pentru a se

putea perturba semnificativ câmpul sonor.

CAMERA REALĂ

În practică, măsurările de zgomot se realizează în camere

care nu sunt anacoide, nici reverberate ci intermedire. În

acest caz, măsurarea de zgomot de la o sursă dată devine

mai dificilă, apar surse de erori. Dacă măsurarea este prea

aproape de sursa de zgomot, nivelul de presiune sonoră

SPL poate fi influenţat semnificativ atunci când poziţia

sonometrului se modifică uşor.

Acest lucru se produce la o distanţă mai mică decât lungimea de undă specifică presiunei cele mai joase

emisă de sursă sau cel puţin dublă decât dimensiunea cea mai mare a sursei. Acestă zonă se numeşte câmp apropiat iar măsurările în acestă zonă trebuie evitate. O altă eroare se produce cănd măsurarea se face la o

distanţă prea mare de sursă. În acestă zonă influenţa reflexiilor pe pereţi sau alte obiecte poate fi mai puternică

dacât sunetul provenind direct de la o sursă; rezultă că nu pot fi efectuate măsurări corecte. Această zonă se

numeşte câmp reverberant. Între câmpul reverberant şi cel apropiat se găseşte câmpul liber, care poate fi

determinat verificând regula: nivelul presiunii scade cu 6dB la fiecare dublare a distanţei. Măsurările de nivel de

presiune sonoră SPL se vor efectua în această zonă.

MICROFON ÎN CÂMP SONORPrecizia măsurărilor de zgomote este influenţată de tipul de microfon utilizat şi de orientarea lui în câmpul

sonor. Microfonul trebuie să aibă un răspuns la frecvenţe liniar, adică să aibă această sensibilitate pentru întregul

domeniu de frecvenţe.

Un microfon este caracterizat prin unul din cele trei tipuri de răspuns caracteristic la frecvenţe:

- câmpul liber

- presiune

- incendenta oarecare.

Microfonul este denumit în funcţie de caracteristica cea mai liniară. Orice tip de microfon va

perturba câmpul sonor pe care îl analizează.

9

◙ Microfonul de câmp liber compensează perturbaţia pe care el

însăşi o produce câmpului.

◙ Microfonul de presiune are un răspuns mai ferm la undele de

presiune normale.

◙ Microfonul de incidentă oarecare este proiectat să răspundă

uniform la toate sunetele incidente pe el din direcţii aleatorii (ca

în cazul câmpurilor puternic reverberante sau difuze).

Se observă că răspunsul microfoanelor de presiune incidentă

aleatorie diferă foarte puţin (un microfon de presiune poate fi

folosit în ambele cazuri).

Regulă:

- La masurările efectuate în aer liber se foloşte microfon de câmp liber

- În cazul câmpurilor sonore difuze se foloşte microfon omnidirectional sau sferic

Alegerea unui anumit tip de microfon poate fi influenţată şi de standardele impuse (naţionale sau

internaţionale).

Dacă se foloseşte un microfon cu incidenta oarecare pentru măsurări în câmp liber, rezultate optime se

obţin dacă acesta este orientat la un unghi cuprins între 70-80 grade în raport cu sursa sonoră. Dacă microfonul

este orientat direct către sursă rezultatele obţinute sunt mult mai mari. Reciproc, un microfon de câmp liber folosit

în câmp difuz subestimează valorile SPL.

Răspunsul unui microfon de câmp liber poate fi modificat prin folosirea unui rezonator acustic.

Rezonatorul creşte presiunea în faţa microfonului în cazul frecvenţelor înalte şi modifică răspunsul microfonului

aducându-l similar cu cel al unui microfon cu incidentă aleatorie. Un astfel de rezonator ataşat microfonului se

foloseşte pentru măsurări în spaţii închise (în care predomină câmpul difuz). În restul cazurilorşi pentru măsurători

în spaţii libere se detaşează rezonatorul şi microfonul se îndreaptă spre sursa de zgomot. Unele sonometre

modifică acest lucru printr-un simplu comutator.

INFLUENŢA ALTOR INSRTUMENTE ŞI A OPERATORULUI

10

Când se realizează măsurători de zgomote trebuie acordată atenţie că sonometrul şi operatorul să nu fie

sursa fenomenelor de interferenţă, deoarece ei pot bloca propagarea sunetului sau pot deveni suprafeţe de

reflecţie din cauza căror apar erori în măsurare.

Studiile au arătat că pentru un sunet de 400 Hz reflexia de corpul uman produce erori de până la 6 dB

când măsurările se fac la mai puţin de 1 m de persoană.

Pentru a minimiza reflexia pe câmpul sonometrului, acestea sunt proiectate într-o formă specială – conică

spre difuzator.

Pentru a scădea si mai mult aceste reflexii unele sonometre au difuzor ataşat pe o bară extensibilă şi

capul sonometrului este departe de zona în care se efectuează măsurările.

Pentru a minimiza reflexiile pe propriul trup este indicat că sonometrul să fie ţinut cu mâna întinsă. De

asemenea el se pote monta pe un trepied. Influenţa capului operatorului se reduce prin urmărirea indicaţilor SPL

în timpul ce operatorul se depărteză pas cu pas. Dacă nu există diferenţe SPL – constant.

INFLUENŢA MEDIULUI ÎNCONJURĂTORVÂNTULDacă vântul bate direct spre microfon el produce zgomote suplimentare. Pentru a bloca acest fenomen se

folosesc nişte ecrane de vânt ce constau in nişte sfere din burete spongios care se trage peste microfon.

Microfonul trebuie protejat de praf, murdărie şi precipitaţii.

UMIDITATEAÎn cele mai multe cazuri un nivel de umiditate de până la 90% are un efect negativ asupra sonometrului şi

a microfonului. Atenţie trebuie acordată ecranului de burete în cazul ploii, zăpezii etc. Acest ecran trebuie

îndepărtat de pe microfon în cazul precipitaţiilor. Totuşi chir dacă ecranul se udă, precizia măsurărilor nu scade

prea mult.

TEMPERATURA În general sonometrele sun proiectate să lucreze înre -10 şi +50°C, se vor evita modificări bruşte de

temperatură care pot produce condens în microfon.

PRESIUNEA MEDIULUIVariabilile presiunii atmosferice de până la ±10% vor avea o influienţă neglijabilă asupra sensibilităţii

microfonului (echivalent înseamnă ±0,2 dB). Totuşi, la altitudini mari accesibilitatea poate fi influienţată mai

puternic mai ales în cazul frecvenţelor mari. De asemenea, când se calibrează microfonul cu ajutorul pistonfonului

se va realiza o corecţie în raport cu presiunea atmosferică.

VIBRAŢIILEÎn general sonometrul şi microfonul nu sunt influienţaţi de vibraţii, dar se recomandă evitarea acestor sau

a sunetelor puternice. Dacă măsurările se fac în medii puternici vibrante se recomandă utilizarea coroanelor de

cauciuc.

CÂMPUL MAGNETIC- neglijabil

11

ZGOMOTUL AMBIENTALZgomotul ambiental împlică măsurarea zgomotului total (indiferent de sursa lui) într-o anumită locaţie.

Acest zgomot poate proveni de la una sau mai multe surse de zgomot şi poate include reflexii pe pereţi , tavan

sau pe alte instalaţii din zonă.

Zgomotul la un punct de lucru este un exemplu de zgomot ambiental. Măsurările se fac exact acolo unde

persoana lucrează, indiferent ce se află în câmp apropiat sau îndepărtat sau dacă există şi alte instalaţii care

lucrează în vecinătate. Toate aceste elemente sunt luate în considerare de a reduce nivelul de zgomot şi mai mult,

ele ne indică că o ureche a muncitorului este mai expusă decât cealalta.

Deoarece sursele de zgomot ambiental se pot găsi pe orice direcţiese foloseşte un sonometru

omnidirecţional (sferic). El trebuie să prezinte un răspuns uniform indeferent unde sunt localizate diferitele surse

de zgomote.

Măsurarea zgomotului ambiental se realizează încomunităţile umane, la limitele zonelor industriale, în

birouri, teatre.

ZGOMOTUL DE FOND Un factor important care poate afecta precizia măsurărilor de zgomot este nivelul zgomotului de fond în

raport cu nivelul zgomotului ce trebue măsurat. În mod clar, zgomotul da fond nu trebuie „să înece” semnalul ce

trebuie măsurat. În practică, acesta înseamnă că nivelul zgomotului de masurat trebuiesă fie cu cel puţin 3 dB mai

mare decât fondul. Chiar şi în acest caz sunt necesare corecţii..

Metodologia execuării unei măsurători în acest caz (când se manifestă zgomotul de fond) este

următoare:

a) se măsoară zgomotul total – atunci când maşina/instalaţia funcţionează

b) se măsoară nivelul zgomotului de fond LN - atunci când maşina/instalaţia este oprită

c) se calculează diferenţa ΔL=LS+N – LN. Dacă ΔL este mai mic de 3dB, sunetul zgomotului de fond este

prea mare pentru a putea realiza o măsurare da precizie. Dacă 3dB<ΔL<10dB, masurarea se poate realiza dar

sunt necesare anumite corectări. Dacă ΔL>10dB nu sunt necesare corecţii.

d) Pentru a face corecţii se utilizează diagrama de mai jos.

Zgomotul total LS+N = 60dB

Zgomotul de fond = LN = 53dB

ΔL = 7dB

Corecţia din diagramă:

ΔL = 7dB → LN = 1dB

Zgomotul instalaţiei : 60-1 = 59 dB

12

COMPUNEREA NIVELELOR DE ZGOMOT

Dacă se măsoară separat nivelele sonore de la două sau mai multe maşini şi dorim să ştim

nivelul total de zgomot ale tuturor maşinilor va trebui să analizăm nivelele sonore individuale .

Trebuie să menţionăm că nu putem aplica o simplă adunare deoarece scala dB este una logaritmică.

Adunarea dB se face simplu folosind diagrama de mai jos şi urmând procedura prezentată.

1. Se măsoară nivelul de presiune sonoră pentru fiecare

maşină în parte (L1, L2)

2. Se calculează diferenţa dintre aceste nivele (L2 - L1)

3. Folosind diagrama se corectează diferenţa (L2 - L1)

valoarea ΔL (dB) de pe axa Oy a diagramei

4. Valoarea ΔL găcită se adaugă la L2 (cea mai mare valoare

măsurată).

Dacă dorim să aflăm nivelul presiunii sonore totale generate de 3 maşini, se aplică procedeul folosit

pentru maşinile 1 şi 2, apoi cu nivelul total calculat penrtu ele se preia procedura împreună cu maşina 3.

STANDARDELE CE REGLEMENTEAZĂ MĂSURĂRILE DE ZGOMOT De fiecare dată când se realizează măsurători de zgomot, trebuie cunoscute şi aplicate reglementările

standardelor naţionale şi internaţionale în rigoare. În aceste standarde sunt prezentate metode de măsurare

(tehnici) cât şi specificaţii pentru echipamentul utilizat. Standardele ne formează procedurile necesre pentru a

realiza măsurători precise şi reproductibile.

ISO 2004 „Acustica – Ghid internaţional de standarde privind măsurarea zgomotului de aer şi evaluarea

efectelor lui asupra fiinţei umane ”.

IEC 651- este un standard care stabileşte specificaţiile de sonometre.

ANSI S1.4-1983 (American National Standard).

13