อ่าน 12 นาที
เครื่องวัดระดับเสียง
เครื่อง วัดระดับเสียง (เรียกอีกอย่างว่า เครื่องวัดระดับความดันเสียง ) ใช้สำหรับ การวัด ทางอะคูสติก โดยทั่วไปจะเป็นเครื่องมือแบบพกพาที่มี ไมโครโฟน...
เครื่องวัดระดับเสียง

เครื่องวัดระดับเสียง (เรียกอีกอย่างว่าเครื่องวัดระดับความดันเสียง ) ใช้สำหรับ การวัด ทางอะคูสติกโดยทั่วไปจะเป็นเครื่องมือแบบพกพาที่มีไมโครโฟนไมโครโฟนชนิดที่ดีที่สุดสำหรับเครื่องวัดระดับเสียงคือไมโครโฟนแบบคอนเดนเซอร์ ซึ่งรวมความแม่นยำ ความเสถียร และความน่าเชื่อถือเข้าด้วยกัน[ 1 ]ไดอะแฟรมของไมโครโฟนตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของความดันอากาศที่เกิดจากคลื่นเสียง นั่นคือเหตุผลที่บางครั้งเครื่องมือนี้ถูกเรียกว่าเครื่องวัดระดับความดันเสียง การเคลื่อนที่ของไดอะแฟรมนี้ นั่นคือความดันเสียง (หน่วยเป็นปาสคาล, Pa ) จะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า (หน่วยเป็นโวลต์, V ) ในขณะที่อธิบายเสียงในแง่ของความดันเสียง มักจะใช้การแปลงแบบลอการิทึม และ ระบุ ระดับ ความดันเสียง แทนในหน่วยเดซิเบล (dB) โดย 0 dB SPL เท่ากับ 20 ไมโครปาสคาล
ไมโครโฟนแต่ละชนิดสามารถจำแนกได้จากค่าแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเมื่อ ใช้แรงดันเสียงเฉลี่ยกำลังสอง (root mean square sound pressure) ที่ทราบค่าและคงที่ ค่านี้เรียกว่าความไวของไมโครโฟน เครื่องมือจำเป็นต้องทราบความไวของไมโครโฟนที่ใช้ โดยใช้ข้อมูลนี้ เครื่องมือจะสามารถแปลงสัญญาณไฟฟ้ากลับเป็นแรงดันเสียงได้อย่างแม่นยำ และแสดงระดับแรงดันเสียง ที่ได้ (หน่วยเป็นเดซิเบล, dB )
เครื่องวัดระดับเสียงมักใช้ใน การศึกษาเกี่ยวกับ มลภาวะทางเสียงเพื่อวัดปริมาณเสียงประเภทต่างๆ โดยเฉพาะเสียงจากอุตสาหกรรม สิ่งแวดล้อม การทำเหมือง และเครื่องบิน [ 2 ] [ 3 ] มาตรฐานสากลปัจจุบันที่ระบุถึงฟังก์ชันการทำงานและประสิทธิภาพของเครื่องวัดระดับเสียงคือIEC 61672-1:2013 อย่างไรก็ตาม ค่าที่อ่านได้จากเครื่องวัดระดับเสียงไม่สัมพันธ์กับความดังที่มนุษย์รับรู้ได้ดีนัก ซึ่งควรวัดด้วยเครื่องวัดความดัง ความดังจำเพาะเป็นค่าที่ไม่เป็นเชิงเส้นแบบบีบอัดและแปรผันตามระดับและความถี่ต่างๆ ตัวชี้วัดเหล่านี้สามารถคำนวณได้หลายวิธี[ 4 ]
เครื่องวัดระดับเสียง แบบพกพาและใช้ทรานซิสเตอร์ เครื่องแรกของโลก วางจำหน่ายในปี 1960 และได้รับการพัฒนาโดยบริษัท Brüel & Kjær ของเดนมาร์ก[ 5 ]ในปี 1969 กลุ่มนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยในแคลิฟอร์เนียได้ก่อตั้ง Pulsar Instruments Inc. ซึ่งกลายเป็นบริษัทแรกที่แสดงเวลาการสัมผัสเสียงบนมาตราส่วนของเครื่องวัดระดับเสียง รวมถึงระดับเสียงด้วย เพื่อให้เป็นไปตามพระราชบัญญัติ Walsh-Healey ปี 1969 ซึ่งกำหนดให้ต้องควบคุมเสียงรบกวนในสถานที่ทำงานของสหรัฐอเมริกา[ 6 ] ในปี 1980 บริษัท Cirrus Research ของอังกฤษได้เปิดตัวเครื่องวัดระดับเสียงแบบพกพาเครื่องแรกของโลกที่ให้ การวัด ค่า Leqและระดับการสัมผัสเสียง (SEL) แบบบูรณาการ [ 7 ]
การจำแนกประเภท
ประเภท
IEC 61672-1 ระบุ "เครื่องมือวัดเสียงสามประเภท" [ 8 ]ได้แก่ เครื่องวัดระดับเสียงแบบ "ทั่วไป" เครื่องวัดระดับเสียงแบบเฉลี่ยรวม และเครื่องวัดระดับเสียงแบบรวม
เครื่องวัดระดับเสียงมาตรฐาน[ 9 ]สามารถเรียกได้ว่าเป็นเครื่องวัดระดับเสียงเฉลี่ยแบบเอกซ์โพเนนเชียลเนื่องจาก สัญญาณ ACจากไมโครโฟนจะถูกแปลงเป็น DC โดย วงจร รากกำลังสองเฉลี่ย (RMS) ดังนั้นจึงต้องมีค่าคงที่เวลาของการอินทิเกรต ซึ่งปัจจุบันเรียกว่าการถ่วงน้ำหนักเวลา การถ่วงน้ำหนักเวลาสามแบบนี้ได้รับการกำหนดมาตรฐานในระดับสากลแล้ว ได้แก่ 'S' (1 วินาที) เดิมเรียกว่าช้า 'F' (125 มิลลิวินาที ) เดิมเรียกว่าเร็ว และ 'I' (35 มิลลิวินาที) เดิมเรียกว่าแรงกระตุ้น ชื่อของพวกมันถูกเปลี่ยนในช่วงทศวรรษ 1980 เพื่อให้เหมือนกันในทุกภาษา การถ่วงน้ำหนักเวลาแบบ I ไม่ได้อยู่ในเนื้อหาของมาตรฐานอีกต่อไปแล้ว เนื่องจากมีความสัมพันธ์น้อยมากกับลักษณะแรงกระตุ้นของเหตุการณ์เสียงรบกวน
สัญญาณเอาต์พุตจากวงจร RMS เป็นเชิงเส้นในแรงดันไฟฟ้า และจะถูกส่งผ่านวงจรลอการิทึมเพื่อให้ได้ค่าที่อ่านได้เป็นเชิงเส้นในหน่วยเดซิเบล (dB) ซึ่งก็คือ 20 เท่าของลอการิทึมฐาน 10 ของอัตราส่วนระหว่างความดันเสียงเฉลี่ยกำลังสองที่กำหนดกับความดันเสียงอ้างอิง โดยความดันเสียงเฉลี่ยกำลังสองได้มาจากการถ่วงน้ำหนักความถี่มาตรฐานและการถ่วงน้ำหนักเวลามาตรฐาน ความดันอ้างอิงถูกกำหนดโดยข้อตกลงระหว่างประเทศไว้ที่ 20 ไมโครปาสคาลสำหรับเสียงในอากาศ ดังนั้น เดซิเบลจึงไม่ใช่หน่วยในแง่หนึ่ง แต่เป็นเพียงอัตราส่วนที่ไม่มีมิติ ในกรณีนี้คืออัตราส่วนของความดันสองค่า
เครื่องวัดระดับเสียงแบบเฉลี่ยเลขชี้กำลัง ซึ่งให้ค่าระดับเสียงปัจจุบัน ณ ขณะใดขณะหนึ่งนั้น มีประโยชน์จำกัดสำหรับการวัดความเสี่ยงต่อการทำลายการได้ยิน โดยปกติแล้วจึงจำเป็นต้องใช้เครื่องวัดแบบอินทิเกรตหรือแบบอินทิเกรตเฉลี่ย เครื่องวัดแบบอินทิเกรตจะทำการอินทิเกรต หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ "บวก" ระดับเสียงที่ถ่วงน้ำหนักตามความถี่ เพื่อให้ได้ค่าการได้รับเสียง และหน่วยวัดที่ใช้คือ ความดันยกกำลังสองคูณด้วยเวลา ซึ่งมักจะเป็น Pa²·s แต่ก็มีการใช้ Pa²·h ด้วยเช่นกัน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากหน่วยของเสียงในอดีตนั้นกำหนดเป็นเดซิเบล การได้รับเสียงจึงมักถูกอธิบายในแง่ของระดับการได้รับเสียง (SEL) ซึ่งเป็นการแปลงค่าการได้รับเสียงเป็นเดซิเบลโดยใช้ลอการิทึม
เครื่องวัดระดับเสียงส่วนบุคคล
เครื่องวัดระดับเสียงชนิดหนึ่งที่พบได้ทั่วไปคือเครื่องวัดปริมาณเสียง (หรือ dosimeter ในภาษาอังกฤษแบบอเมริกัน) อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันเรียกอย่างเป็นทางการว่า เครื่องวัดการสัมผัสเสียงส่วนบุคคล (PSEM) และมีมาตรฐานสากลเฉพาะของตนเองคือ IEC 61252:1993
เครื่องวัดปริมาณเสียง (แบบอเมริกัน) หรือเครื่องวัดปริมาณเสียง (แบบอังกฤษ) เป็นเครื่องวัดระดับเสียงเฉพาะที่ออกแบบมาเพื่อวัดการสัมผัสเสียงของบุคคลโดยรวมในช่วงระยะเวลาหนึ่ง โดยปกติเพื่อปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านสุขภาพและความปลอดภัย เช่น มาตรฐานการสัมผัสเสียงในการทำงาน Occupational Noise Exposure Standard 29 CFR 1910.95 ของ Occupational Safety and Health (OSHA) [ 10 ]หรือคำสั่ง EU Directive 2003–10/EC
โดยปกติแล้ว อุปกรณ์นี้ถูกออกแบบมาให้สวมใส่กับร่างกาย ดังนั้นจึงมีข้อกำหนดทางเทคนิคที่ผ่อนปรนกว่า เนื่องจากอุปกรณ์ที่สวมใส่กับร่างกายนั้นมีประสิทธิภาพทางเสียงโดยรวมที่ด้อยกว่าเพราะการมีอยู่ของร่างกาย เครื่องวัดปริมาณเสียงแบบ PSEM จะแสดงค่าการสัมผัสเสียง โดยปกติจะเป็นหน่วย Pa²·h และเครื่องวัดปริมาณเสียงแบบ 'คลาสสิก' รุ่นเก่าที่แสดงค่าเป็น 'เปอร์เซ็นต์ปริมาณเสียง' นั้นเลิกใช้กันในหลายประเทศแล้ว ปัญหาของ "เปอร์เซ็นต์ปริมาณเสียง" คือมันเกี่ยวข้องกับสถานการณ์ทางการเมือง ดังนั้นอุปกรณ์ใดๆ ก็อาจล้าสมัยได้หากค่า "100%" ถูกเปลี่ยนแปลงโดยกฎหมายท้องถิ่น
ตามธรรมเนียมแล้ว เครื่องวัดปริมาณเสียงรบกวนเป็นอุปกรณ์ขนาดค่อนข้างใหญ่ที่มีไมโครโฟนติดตั้งอยู่ใกล้หูและมีสายเคเบิลเชื่อมต่อกับตัวเครื่อง ซึ่งโดยปกติจะคาดไว้ที่เข็มขัด อุปกรณ์เหล่านี้มีปัญหาหลายประการ โดยหลักๆ คือ ความน่าเชื่อถือของสายเคเบิลและการรบกวนโหมดการทำงานปกติของผู้ใช้ที่เกิดจากการมีสายเคเบิล ในปี 1997 หลังจากได้รับทุนวิจัยจากสหราชอาณาจักร สิทธิบัตรของสหภาพยุโรปก็ได้รับการออกให้สำหรับอุปกรณ์ชุดแรกที่มีขนาดเล็กมากจนดูคล้ายกับป้ายวัดรังสี และไม่จำเป็นต้องใช้สายเคเบิลเนื่องจากสามารถติดตั้งทั้งเครื่องไว้ใกล้หูได้ บริษัทออกแบบและผลิตในสหราชอาณาจักรCirrus Researchได้แนะนำเครื่องวัดปริมาณเสียงรบกวนส่วนบุคคล doseBadgeซึ่งเป็นเครื่องวัดปริมาณเสียงรบกวนแบบไร้สายเครื่องแรกของโลก[ 7 ]ปัจจุบันอุปกรณ์เหล่านี้ไม่เพียงแต่ใช้วัดปริมาณเสียงรบกวนแบบง่ายๆ เท่านั้น แต่บางรุ่นยังมีเครื่องวัดปริมาณเสียงรบกวนแยกกันถึงสี่เครื่อง โดยแต่ละเครื่องมีฟังก์ชันมากมายของเครื่องวัดระดับเสียงขนาดเต็ม รวมถึงในรุ่นล่าสุดที่มีการวิเคราะห์ย่านความถี่แบบอ็อกเทฟเต็มรูปแบบ
ชั้นเรียน
มาตรฐาน IEC แบ่งเครื่องวัดระดับเสียงออกเป็นสอง "ระดับ" เครื่องวัดระดับเสียงทั้งสองระดับมีฟังก์ชันการทำงานเหมือนกัน แต่มีความคลาดเคลื่อนน้อยกว่า เครื่องมือระดับ 1 มีช่วงความถี่กว้างกว่าและมีความคลาดเคลื่อนน้อยกว่าเครื่องมือระดับ 2 ที่มีราคาถูกกว่า ทั้งนี้รวมถึงตัวเครื่องวัดระดับเสียงเองและเครื่องสอบเทียบที่เกี่ยวข้องด้วย มาตรฐานระดับชาติส่วนใหญ่อนุญาตให้ใช้เครื่องมือ "อย่างน้อยระดับ 2" สำหรับการวัดหลายๆ ครั้ง ไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องมือระดับ 1 เครื่องมือระดับ 1 เหมาะสำหรับงานวิจัยและการบังคับใช้กฎหมายมากกว่า
ในทำนองเดียวกัน สถาบันมาตรฐานแห่งชาติอเมริกัน (ANSI) กำหนดเครื่องวัดระดับเสียงไว้ 3 ประเภท คือ ประเภท 0, 1 และ 2 ซึ่งอธิบายไว้ดังนี้ในคู่มือทางเทคนิคด้านความปลอดภัยและสุขภาพในการทำงาน OSHA TED01-00-015 บทที่ 5 การควบคุมเสียงรบกวนและการอนุรักษ์การได้ยินของ OSHA ภาคผนวก III:A [ 11 ] “มาตรฐาน ANSI เหล่านี้กำหนดค่าความคลาดเคลื่อนของประสิทธิภาพและความแม่นยำตามระดับความแม่นยำ 3 ระดับ ได้แก่ ประเภท 0, 1 และ 2 ประเภท 0 ใช้ในห้องปฏิบัติการ ประเภท 1 ใช้สำหรับการวัดที่แม่นยำในภาคสนาม และประเภท 2 ใช้สำหรับการวัดทั่วไป เพื่อวัตถุประสงค์ในการปฏิบัติตาม การอ่านค่าด้วยเครื่องวัดระดับเสียงและเครื่องวัดปริมาณเสียง ANSI ประเภท 2 ถือว่ามีความแม่นยำ ±2 dBA ในขณะที่เครื่องมือประเภท 1 มีความแม่นยำ ±1 dBA เครื่องวัดประเภท 2 เป็นข้อกำหนดขั้นต่ำของ OSHA สำหรับการวัดเสียงรบกวนและโดยทั่วไปก็เพียงพอสำหรับการสำรวจเสียงรบกวนทั่วไป เครื่องวัดประเภท 1 เป็นที่นิยมมากกว่า สำหรับการออกแบบระบบควบคุมเสียงรบกวนที่มีประสิทธิภาพคุ้มค่า สำหรับสถานการณ์การวัดที่ผิดปกติ โปรดดูคำแนะนำของผู้ผลิตและมาตรฐาน ANSI ที่เกี่ยวข้องเพื่อเป็นแนวทางในการตีความความแม่นยำของเครื่องมือ
การวัด
| ตัวอย่างฉลากระดับเสียง | |
|---|---|
คำอธิบาย | ฉลาก |
| เทียบเท่าระดับ A (ถ่วงน้ำหนัก) | LAeq |
| ระดับ A-weighted fast maximum | แอลเอเอฟแม็กซ์ |
| ระดับ C ถ่วงน้ำหนักช้าขั้นต่ำ | แอลซีเอสมิน |
| ระดับ Z-weighted impulse สูงสุด | แอลซีไอแม็กซ์ |
ป้ายกำกับที่ใช้ในการอธิบายค่าระดับเสียงและเสียงรบกวนนั้นกำหนดไว้ใน มาตรฐาน IEC 61672-1:2013 [ 12 ]สำหรับป้ายกำกับ ตัวอักษรตัวแรกจะเป็นL เสมอ ซึ่งหมายถึงระดับเช่น ระดับความดันเสียงที่วัดผ่านไมโครโฟนหรือระดับสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ที่วัดที่เอาต์พุตจากส่วนประกอบเสียง เช่น มิกเซอร์ ผลการวัดขึ้นอยู่กับการถ่วงน้ำหนักความถี่ (วิธีที่เครื่องวัดระดับเสียงตอบสนองต่อความถี่เสียงต่างๆ) และการถ่วงน้ำหนักเวลา (วิธีที่เครื่องวัดระดับเสียงตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของความดันเสียงตามเวลา) ที่ใช้[ 1 ]
การถ่วงน้ำหนักความถี่

ตัวอักษรตัวที่สองระบุการถ่วงน้ำหนักความถี่ เครื่องวัดระดับเสียงที่ "ได้รับการอนุมัติตามรูปแบบ" โดยทั่วไปจะให้การวัดเสียงรบกวนด้วยการถ่วงน้ำหนักความถี่ A, C และ Z [ 13 ]
การถ่วงน้ำหนักแบบ Z แสดงถึงความดันเสียงที่เท่ากันในทุกความถี่การถ่วงน้ำหนักแบบ A ให้ความสำคัญ กับความถี่ต่ำและสูงน้อยกว่ามาก และมีการเพิ่มน้ำหนักเล็กน้อยในช่วงความถี่กลาง ซึ่งแสดงถึงความไวในการได้ยินของมนุษย์ปกติในระดับเสียงต่ำ (เงียบ) การถ่วงน้ำหนักแบบ C ซึ่งไวต่อความถี่ต่ำมากกว่า แสดงถึงสิ่งที่มนุษย์ได้ยินเมื่อเสียงดัง (ใกล้ 100 dB SPL)
มาตรฐาน IEC 61672-1:2013 กำหนดให้ต้องมี ตัวกรอง ถ่วงน้ำหนักAในเครื่องวัดระดับเสียงทุกเครื่อง และยังอธิบายถึง การถ่วงน้ำหนักความถี่ CและZ (ศูนย์) ด้วย ส่วนการถ่วงน้ำหนักความถี่ BและD แบบเก่า ล้าสมัยแล้วและไม่ได้ระบุไว้ในมาตรฐานอีกต่อไป
ในเกือบทุกประเทศ การใช้ค่าถ่วงน้ำหนัก A เป็นข้อบังคับสำหรับการป้องกันการสูญเสียการได้ยินที่เกิดจากเสียงดังในคนงาน เส้นโค้งค่าถ่วงน้ำหนัก A นั้นอิงตามเส้นโค้งความดังเท่ากันในอดีต และถึงแม้ว่าในทางวิทยาศาสตร์แล้ว ค่าถ่วงน้ำหนัก A อาจไม่ใช่ค่าถ่วงน้ำหนักความถี่ที่เหมาะสมที่สุดอีกต่อไป แต่ก็เป็นมาตรฐานที่กฎหมายกำหนดไว้สำหรับการวัดเกือบทั้งหมด และมีข้อดีในทางปฏิบัติอย่างมากคือสามารถเปรียบเทียบข้อมูลเก่ากับข้อมูลใหม่ได้ ด้วยเหตุผลเหล่านี้ ค่าถ่วงน้ำหนัก A จึงเป็นค่าถ่วงน้ำหนักเดียวที่บังคับใช้โดยมาตรฐานสากล โดยค่าถ่วงน้ำหนักความถี่ 'C' และ 'Z' เป็นเพียงตัวเลือกเสริม
เดิมที การถ่วงน้ำหนักแบบ A มีไว้สำหรับเสียงเบาในระดับความดันเสียง ประมาณ 40 เดซิเบล (SPL) เท่านั้น แต่ปัจจุบันบังคับใช้กับทุกระดับเสียงแล้ว อย่างไรก็ตาม การถ่วงน้ำหนักแบบ C ยังคงใช้ในการวัดค่าสูงสุดของเสียงในกฎหมายบางฉบับ แต่การถ่วงน้ำหนักแบบ B ซึ่งอยู่ระหว่าง A และ C นั้นแทบไม่มีประโยชน์ในทางปฏิบัติ การถ่วงน้ำหนักแบบ D ถูกออกแบบมาเพื่อใช้ในการวัดเสียงเครื่องบินเมื่อวัดกับเครื่องบินเจ็ทแบบไม่ใช้ระบบบายพาส หลังจากที่เครื่องบินคอนคอร์ดถูกปลดประจำการ เครื่องบินที่วัดได้ทั้งหมดจึงเป็นเครื่องบินทางทหาร สำหรับการวัดเสียงเครื่องบินพลเรือนทั้งหมด จะใช้การถ่วงน้ำหนักแบบ A ตามที่มาตรฐาน ISO และ ICAO กำหนด
การถ่วงน้ำหนักเวลา
ถ้าตัวอักษรตัวที่สามคือF , SหรือIแสดงว่าเป็นการถ่วงน้ำหนักตามเวลาโดย F = เร็ว, S = ช้า, I = แรงกระตุ้น[ 14 ] การถ่วงน้ำหนักตามเวลาจะถูกนำมาใช้เพื่อให้ระดับที่วัดได้อ่านง่ายขึ้นบนเครื่องวัดระดับเสียง การถ่วงน้ำหนักตามเวลาจะลดการเปลี่ยนแปลงระดับอย่างกะทันหัน ทำให้แสดงผลได้อย่างราบรื่นยิ่งขึ้น
การถ่วงน้ำหนักตามเวลาคือการหาค่าเฉลี่ยตามเวลาแบบเอกซ์โปเนนเชียลของความดันเสียงยกกำลังสอง มาตรฐานเครื่องมือปัจจุบัน IEC 61672-1 กำหนดการถ่วงน้ำหนักตามเวลาไว้สองแบบ คือแบบเร็ว (F) โดยมีค่าคงที่เวลา 125 มิลลิวินาที และแบบช้า (S) โดยมีค่าคงที่เวลา 1 วินาที[ 15 ] การถ่วงน้ำหนักตามเวลา แบบอิมพัลส์ (I) แบบเก่าซึ่งมีค่าคงที่เวลาเพิ่มขึ้น 35 มิลลิวินาที และมีการลดลงที่ช้ากว่ามาก ถูกกำหนดไว้ใน IEC 60651 ซึ่งปัจจุบันถูกแทนที่แล้ว ยังคงมีอยู่ในเครื่องมือบางชนิด แต่ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของ IEC 61672 อีกต่อไป[ 16 ]
กราฟแสดงให้เห็นถึงวิธีการทำงานนี้ ในตัวอย่างนี้ สัญญาณอินพุตเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันจาก 50 dB เป็น 80 dB คงอยู่ที่ระดับนั้นเป็นเวลา 6 วินาที จากนั้นก็ลดลงอย่างกะทันหันกลับไปสู่ระดับเริ่มต้น
การวัดแบบช้า (เส้นสีเหลือง) จะใช้เวลาประมาณ 5 วินาที (เวลาโจมตี) ในการไปถึง 80 dB และประมาณ 6 วินาที (เวลาลดลง) ในการลดลงกลับมาที่ 50 dB Sเหมาะสำหรับการวัดสัญญาณที่มีความผันผวนสูง
การวัดแบบเร็ว (เส้นสีเขียว) จะตอบสนองได้เร็วกว่า โดยจะใช้เวลาประมาณ 0.6 วินาทีในการไปถึง 80 dB และใช้เวลาน้อยกว่า 1 วินาทีในการลดลงกลับมาที่ 50 dB Fอาจเหมาะสมกว่าในกรณีที่สัญญาณไม่กระทันหันมากนัก
การตัดสินใจว่าจะใช้แบบเร็วหรือแบบช้า มักจะขึ้นอยู่กับสิ่งที่กำหนดไว้ในมาตรฐานหรือกฎหมาย อย่างไรก็ตาม สามารถใช้สิ่งต่อไปนี้เป็นแนวทางได้: ลักษณะแบบช้าส่วนใหญ่จะใช้ในสถานการณ์ที่การอ่านค่าด้วยการตอบสนองแบบเร็วผันผวนมากเกินไป (มากกว่าประมาณ 4 dB) จนทำให้ค่าที่ได้ไม่ชัดเจนเท่าที่ควร จอแสดงผลดิจิทัลสมัยใหม่สามารถแก้ไขปัญหาการผันผวนของมิเตอร์อนาล็อกได้อย่างมาก โดยการแสดงค่า rms สูงสุดในวินาทีก่อนหน้า[ 17 ]
การวัดแบบอิมพัลส์ (เส้นสีน้ำเงิน) จะใช้เวลาประมาณ 0.3 วินาทีในการขึ้นไปถึง 80 dB และใช้เวลามากกว่า 9 วินาทีในการลดลงกลับมาที่ 50 dB การตอบสนองแบบอิมพัลส์ ( I )สามารถนำไปใช้ในสถานการณ์ที่มีเสียงดังฉับพลันที่ต้องวัด เช่น เสียงพลุหรือเสียงปืน
L ATหรือL eq : ระดับเสียงต่อเนื่องเทียบเท่า


eq = ค่าเทียบเท่า ค่าเทียบเท่าจะถูกหาค่าเฉลี่ยในช่วงเวลาที่ยาวนานกว่า จึงอ่านง่ายกว่าระดับเสียงที่มีการถ่วงน้ำหนักเวลาแบบ F, S หรือ I บนหน้าจอแสดงผล
ถ้าคุณดูที่กราฟแสดงระดับเสียงเทียบกับเวลา พื้นที่ใต้เส้นโค้งสีน้ำเงินแสดงถึงพลังงาน ส่วนเส้นสีแดงแนวนอนที่ลากเพื่อแสดงพื้นที่เดียวกันใต้เส้นโค้งสีน้ำเงินนั้น จะให้ค่า LAeq ซึ่งเป็นค่าเทียบเท่าหรือค่าเฉลี่ยของพลังงานตลอดทั้งกราฟ
ค่า LAeq ไม่ได้เป็นเส้นตรงเสมอไป หากพล็อตค่า LAeq โดยแทนค่าจากจุดเริ่มต้นของกราฟไปยังจุดวัดแต่ละจุด จะได้กราฟที่แสดงในกราฟที่สอง
ระดับการสัมผัสเสียง—ในหน่วยเดซิเบล—ไม่ค่อยได้ใช้ในการวัดเสียงรบกวนในอุตสาหกรรม แต่จะใช้ค่าเฉลี่ยตามเวลาแทน ซึ่งระดับเสียงเฉลี่ยตามเวลา หรือที่มักเรียกว่า 'ระดับเสียงต่อเนื่องเทียบเท่า' มีสัญลักษณ์อย่างเป็นทางการว่าL AT ตามที่อธิบายไว้ในย่อหน้า 3,9 "คำจำกัดความ" ของ IEC 61672-1 ซึ่งมีสัญลักษณ์อย่างเป็นทางการที่ถูกต้องและตัวย่อที่ใช้กันทั่วไปอยู่มากมาย โดยส่วนใหญ่เป็นไปตามคำจำกัดความทางเสียง ของ ISO อย่างเป็นทางการ อย่างไรก็ตาม ด้วยเหตุผลทางประวัติศาสตร์เป็นหลักL ATจึงมักถูกเรียกว่า L eq [ 18 ]
ตามหลักการแล้วL ATคือ 10 เท่าของลอการิทึมฐาน 10 ของอัตราส่วนของความดันเสียงเฉลี่ยกำลังสอง (root-mean-square) ที่ถ่วงน้ำหนักด้วย A ในช่วงเวลาที่กำหนด เทียบกับความดันเสียงอ้างอิง และไม่มีค่าคงที่เวลาเข้ามาเกี่ยวข้อง ในการวัดL ATจำเป็นต้องใช้เครื่องวัดแบบเฉลี่ยเชิงบูรณาการ (integrating-averaging meter) ซึ่งในทางทฤษฎีแล้ว เครื่องวัดนี้จะนำค่าการสัมผัสเสียงมาหารด้วยเวลา แล้วจึงหาค่าลอการิทึมของผลลัพธ์
สั้นL eq
รูปแบบหนึ่งของ LAT โดยรวมคือ " L eqสั้น"ซึ่ง เป็นการวัดค่า L eq ที่สั้นมาก ๆ ต่อเนื่องกัน เช่น ในช่วงเวลา 1/8 วินาที โดยแต่ละค่าจะถูกจัดเก็บไว้ในหน่วยความจำดิจิทัล ข้อมูลเหล่านี้สามารถส่งต่อไปยังหน่วยอื่น หรือดึงกลับมาจากหน่วยความจำและนำมาสร้างใหม่เป็นหน่วยวัดแบบดั้งเดิมได้เกือบทุกหน่วย หลังจากที่ได้เก็บข้อมูลไปแล้วนาน สามารถทำได้โดยใช้โปรแกรมเฉพาะหรือสเปรดชีตมาตรฐานL eq สั้น มีข้อดีคือ เมื่อกฎระเบียบเปลี่ยนแปลง ข้อมูลเก่าสามารถนำมาประมวลผลใหม่เพื่อตรวจสอบว่าตรงตามกฎระเบียบใหม่หรือไม่ นอกจากนี้ยังช่วยให้สามารถแปลงข้อมูลจากหน่วยวัดหนึ่งไปยังอีกหน่วยวัดหนึ่งได้ในบางกรณี ปัจจุบัน ระบบตรวจสอบเสียงรบกวนในสนามบินแบบติดตั้งอยู่กับที่เกือบทั้งหมด ซึ่งโดยหลักการแล้วก็คือเครื่องวัดระดับเสียงที่ซับซ้อน ใช้L eq สั้นเป็นหน่วยวัด เนื่องจากสามารถส่งค่า L eqดิจิทัลทุก ๆ หนึ่งวินาทีอย่างต่อเนื่องผ่านสายโทรศัพท์หรืออินเทอร์เน็ตไปยังหน่วยแสดงผลและประมวลผลส่วนกลางได้L eq สั้น เป็นคุณสมบัติของเครื่องวัดระดับเสียงแบบรวมสัญญาณเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ แม้ว่าผู้ผลิตบางรายจะเรียกชื่อแตกต่างกันก็ตาม
เดิมทีL eqเป็นแนวคิดของ Laboratoire National d'Essais ของรัฐบาลฝรั่งเศส (อ้างอิง 1) ปัจจุบันกลายเป็นวิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในการจัดเก็บและแสดงประวัติเวลาที่แท้จริงของเสียงรบกวนในเครื่องวัดระดับเสียงเชิงพาณิชย์ระดับมืออาชีพ วิธีการทางเลือก ซึ่งก็คือการสร้างประวัติเวลาโดยการจัดเก็บและแสดงตัวอย่างของระดับเสียงแบบเอกซ์โปเนนเชียล จะแสดงสิ่งผิดปกติของเครื่องวัดระดับเสียง และข้อมูลที่สุ่มตัวอย่างดังกล่าวไม่สามารถนำมารวมกันเพื่อสร้างชุดข้อมูลโดยรวมได้โดยง่าย
จนถึงปี 2546 มีมาตรฐานแยกต่างหากสำหรับเครื่องวัดระดับเสียงแบบอินทิเกรตแบบเอ็กซ์โพเนนเชียลและแบบเชิงเส้น (IEC 60651 และ IEC 60804 ซึ่งปัจจุบันถูกยกเลิกไปแล้ว) แต่หลังจากนั้น มาตรฐานรวม IEC 61672 ได้อธิบายถึงเครื่องวัดทั้งสองประเภทแล้ว สำหรับเครื่องวัดระดับเสียงแบบสั้น(L eq) ที่จะมีประโยชน์ ผู้ผลิตต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าองค์ประกอบ L eqแต่ละส่วนเป็นไปตามมาตรฐาน IEC 61672 อย่างครบถ้วน

L สูงสุดและL ต่ำสุด
หากมีคำว่า"max"หรือ"min"ปรากฏอยู่ในฉลาก นั่นหมายถึงค่าสูงสุดหรือค่าต่ำสุดที่วัดได้ในช่วงเวลาหนึ่งๆ
LC pk : ระดับความดันเสียงสูงสุด
กฎระเบียบระดับชาติส่วนใหญ่ยังกำหนดให้วัดค่าสูงสุดสัมบูรณ์เพื่อปกป้องการได้ยินของคนงานจากแรงดันเสียงที่พุ่งสูงขึ้นอย่างฉับพลัน โดยใช้การถ่วงน้ำหนักความถี่แบบ 'C' หรือ 'Z' 'ระดับแรงดันเสียงสูงสุด' ไม่ควรสับสนกับ 'ระดับแรงดันเสียงสูงสุด' 'ระดับแรงดันเสียงสูงสุด' คือค่า RMS สูงสุดที่เครื่องวัดระดับเสียงทั่วไปวัดได้ในช่วงเวลาที่กำหนดสำหรับการถ่วงน้ำหนักเวลาที่กำหนด (S, F หรือ I) และอาจต่ำกว่าค่าสูงสุดหลายเดซิเบล ในสหภาพยุโรป ค่าสูงสุดที่อนุญาตของระดับเสียงสูงสุดคือ 140 dB(C) ซึ่งเทียบเท่ากับแรงดันเสียงสูงสุด 200 Pa สัญลักษณ์สำหรับ ระดับเสียงสูงสุดที่ถ่วงน้ำหนักความถี่ Aและ เวลา Sคือ LAS maxสำหรับ ค่าสูงสุดที่ถ่วงน้ำหนักความถี่ Cคือ LC pkหรือL C, peak
การกำหนดมาตรฐาน
เครื่องวัดระดับเสียง
- IEC 61672 ฉบับที่ 2.0 (2013)
- IEC 60651 ฉบับที่ 1.2 (2001) พร้อมด้วยการแก้ไขเพิ่มเติมฉบับที่ 1 (1993-02) และการแก้ไขเพิ่มเติมฉบับที่ 2 (2000–10)
- IEC 60804 (2000–10)
- ANSI S1.4-2014 (มาตรฐานสากลที่สหรัฐอเมริกานำมาใช้ โดยอ้างอิงจาก IEC 61672:2013)
ฟิลเตอร์อ็อกเทฟ
- IEC 61260 ฉบับที่ 1.0 (2014) อิเล็กโทรอะคูสติกส์ – ตัวกรองแบบแถบอ็อกเทฟและแบบแถบอ็อกเทฟเศษส่วน
- ANSI S1.11-2004 (R2009)
เครื่องวัดระดับเสียงส่วนบุคคล
- IEC 61252 ฉบับที่ 1.1 (2002–03)
- ANSI S1.25-1991(R2007)
ไมโครโฟนสำหรับวัดค่า
- IEC 61094 : 2000
ระบบเสียงภายในห้อง
- ISO 3382-1:2009 การวัดพารามิเตอร์ทางเสียงของห้อง ส่วนที่ 1: ห้องแสดงดนตรี
- ISO 3382-2:2008 การวัดพารามิเตอร์ทางเสียงของห้อง ส่วนที่ 2: เวลาการสะท้อนเสียงในห้องทั่วไป
- ASTM E2235 (2004) วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับการกำหนดอัตราการลดลงของเสียงเพื่อใช้ในวิธีการทดสอบฉนวนกันเสียง
ความปลอดภัยของอุปกรณ์
IEC 61010-1 ฉบับที่ 2.0 (2001–02)
มาตรฐานสากล
มาตรฐานสากลต่อไปนี้กำหนดคุณสมบัติของเครื่องวัดระดับเสียง PSEM และอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง ประเทศส่วนใหญ่ปฏิบัติตามมาตรฐานเหล่านี้อย่างใกล้ชิด ยกเว้นสหรัฐอเมริกา ในหลายกรณี มาตรฐานยุโรปที่เทียบเท่ากัน ซึ่งตกลงกันโดยสหภาพยุโรป จะถูกกำหนดไว้ เช่น EN 61672 และมาตรฐานแห่งชาติของสหราชอาณาจักรจะกลายเป็น BS.EN 61672
- IEC 61672 : 2013 "อิเล็กโทรอะคูสติก – เครื่องวัดระดับเสียง"
- IEC 61252 : 1993 "อิเล็กโทรอะคูสติก – ข้อกำหนดสำหรับเครื่องวัดระดับเสียงส่วนบุคคล"
- IEC 60942 : 2003 "อิเล็กโทรอะคูสติก – เครื่องสอบเทียบเสียง"
- IEC 62585 : 2012 "อิเล็กโทรอะคูสติกส์ – วิธีการกำหนดการแก้ไขเพื่อให้ได้การตอบสนองแบบอิสระของเครื่องวัดระดับเสียง"
มาตรฐานสากลเหล่านี้จัดทำโดยคณะกรรมการทางเทคนิค IEC 29: ด้านเสียงไฟฟ้า โดยความร่วมมือกับองค์การระหว่างประเทศว่าด้วยมาตรวิทยาทางกฎหมาย (OIML)
จนถึงปี 2546 มีมาตรฐานแยกต่างหากสำหรับเครื่องวัดระดับเสียงแบบเอ็กซ์โพเนนเชียลและแบบเชิงเส้น แต่หลังจากนั้น IEC 61672 ได้อธิบายทั้งสองประเภทไว้แล้ว เครื่องวัดแบบเอ็กซ์โพเนนเชียลแบบคลาสสิกนั้นเดิมทีได้อธิบายไว้ใน IEC 123 สำหรับเครื่องวัด "อุตสาหกรรม" ตามด้วย IEC 179 สำหรับเครื่องวัด "ความแม่นยำสูง" ทั้งสองมาตรฐานนี้ถูกแทนที่ด้วย IEC 651 ซึ่งต่อมาเปลี่ยนชื่อเป็น IEC 60651 ในขณะที่เครื่องวัดแบบเชิงเส้นนั้นเดิมทีได้อธิบายไว้ใน IEC 804 ซึ่งต่อมาเปลี่ยนชื่อเป็น IEC 60804 ทั้ง IEC 60651 และ 60804 ประกอบด้วยระดับความแม่นยำสี่ระดับ เรียกว่า "ประเภท" ใน IEC 61672 ได้ลดเหลือเพียงสองระดับความแม่นยำ คือ ระดับ 1 และ 2 สิ่งใหม่ในมาตรฐาน IEC 61672 คือข้อกำหนดช่วงเชิงเส้นขั้นต่ำ 60 dB และ การถ่วงน้ำหนักความถี่ Zพร้อมกับการเข้มงวดมากขึ้นของค่าความคลาดเคลื่อน รวมถึงการรวมความไม่แน่นอนในการวัดที่อนุญาตสูงสุดสำหรับแต่ละการทดสอบเป็นระยะที่อธิบายไว้ ส่วนการทดสอบเป็นระยะของมาตรฐาน (IEC61672.3) ยังกำหนดให้ผู้ผลิตต้องจัดหาปัจจัยการแก้ไขให้กับห้องปฏิบัติการทดสอบเพื่อให้การทดสอบทางไฟฟ้าและเสียงในห้องปฏิบัติการสามารถจำลอง การตอบสนองของ สนามอิสระ (เสียง) ได้ดียิ่งขึ้น การแก้ไขแต่ละครั้งที่ใช้ควรระบุความไม่แน่นอน[ 19 ]ซึ่งจำเป็นต้องนำมาพิจารณาใน งบประมาณ ความไม่แน่นอนของการวัดขั้น สุดท้ายของห้องปฏิบัติการทดสอบ ทำให้ไม่น่าเป็นไปได้ที่เครื่องวัดระดับเสียงที่ออกแบบตามมาตรฐาน 60651 และ 60804 รุ่นเก่าจะตรงตามข้อกำหนดของ IEC 61672 : 2013 มาตรฐานที่ 'ยกเลิก' เหล่านี้ไม่ควรนำมาใช้อีกต่อไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับข้อกำหนดการจัดซื้ออย่างเป็นทางการ เนื่องจากมีข้อกำหนดด้านความแม่นยำที่ต่ำกว่า IEC 61672 อย่างมาก
มาตรฐานทางทหาร
นักรบในทุกเหล่าทัพของกองทัพสหรัฐฯ มีความเสี่ยงที่จะเกิดความบกพร่องทางการได้ยินจากเสียงคงที่หรือเสียงกระแทกแม้ว่าการใช้เครื่องป้องกันการได้ยินสองชั้นจะช่วยป้องกันความเสียหายทางการได้ยินได้ แต่ก็อาจลดประสิทธิภาพลงได้โดยการแยกผู้ใช้จากสภาพแวดล้อม เมื่อสวมเครื่องป้องกันการได้ยิน ทหารมีโอกาสน้อยที่จะตระหนักถึงการเคลื่อนไหวของตนเอง ซึ่งอาจทำให้ศัตรูรู้ถึงการมีอยู่ของพวกเขา อุปกรณ์ป้องกันการได้ยิน (HPD) อาจต้องใช้ระดับเสียงที่สูงขึ้นสำหรับการสื่อสาร ซึ่งจะทำให้จุดประสงค์ของอุปกรณ์นั้นเสียไป[ 20 ]
- MIL-STD 1474D [ 21 ]มาตรฐานทางทหารฉบับแรก (MIL-STD) เกี่ยวกับเสียงได้รับการตีพิมพ์ในปี 1984 และได้รับการแก้ไขในปี 1997 จนกลายเป็น MIL-STD-1474D [ 20 ]มาตรฐานนี้กำหนดขีดจำกัดเสียงรบกวนและกำหนดข้อกำหนดการทดสอบและเทคนิคการวัดเพื่อกำหนดความสอดคล้องกับขีดจำกัดเสียงที่ระบุไว้ในที่นี้ มาตรฐานนี้ใช้กับการจัดซื้อและการปรับปรุงผลิตภัณฑ์ของระบบ ระบบย่อย อุปกรณ์ และสิ่งอำนวยความสะดวกที่ออกแบบหรือซื้อ ( ไม่ใช่รายการที่พัฒนาแล้ว ) ที่ปล่อยเสียงรบกวน มาตรฐานนี้มีจุดประสงค์เพื่อจัดการกับระดับเสียงที่ปล่อยออกมาในช่วงสภาวะการทำงานทั่วไปทั้งหมด
- MIL-STD 1474E [ 22 ]ในปี 2558 MIL-STD 1474D ได้พัฒนาเป็น MIL-STD-1474E ซึ่ง ณ ปี 2561 ยังคงเป็นแนวทางสำหรับการพัฒนาและการใช้งานอาวุธยุทโธปกรณ์ทางทหารของสหรัฐอเมริกา ในมาตรฐานนี้ กระทรวงกลาโหมได้กำหนดแนวทางสำหรับเสียงรบกวนแบบคงที่ เสียงรบกวนแบบกระตุ้น การไม่สามารถตรวจจับได้ด้วยเสียง เครื่องบินและระบบทางอากาศ และเสียงรบกวนบนเรือ เว้นแต่จะมีการทำเครื่องหมายด้วยป้ายเตือน เสียงรบกวนแบบคงที่และเสียงรบกวนแบบกระตุ้นต้องไม่เกิน 85 เดซิเบลแบบถ่วงน้ำหนัก A (dBA) และหากสวมอุปกรณ์ป้องกัน 140 เดซิเบล (dBP) ตามลำดับ มาตรฐานนี้กำหนดขีดจำกัดเสียงรบกวนและกำหนดข้อกำหนดการทดสอบและเทคนิคการวัดเพื่อกำหนดความสอดคล้องกับขีดจำกัดเสียงที่ระบุไว้ในที่นี้ มาตรฐานนี้ใช้กับการจัดซื้อและการปรับปรุงผลิตภัณฑ์ของระบบ ระบบย่อย อุปกรณ์ และสิ่งอำนวยความสะดวกที่ออกแบบหรือซื้อ (ไม่ใช่รายการที่อยู่ระหว่างการพัฒนา) ที่ปล่อยเสียงรบกวน มาตรฐานนี้มีจุดประสงค์เพื่อกำหนดระดับเสียงที่ปล่อยออกมาในระหว่างสภาวะการทำงานทั่วไปทุกรูปแบบ มาตรฐานนี้ประกอบด้วยสองวิธีในการประเมินเสียงกระแทกและความเสี่ยงต่อการได้ยิน
- อัลกอริทึมการประเมินอันตรายทางการได้ยินสำหรับมนุษย์ (AHAAH) ซึ่งเป็นแบบจำลองทางไฟฟ้า-เสียงแบบหนึ่งมิติของระบบการได้ยิน ได้สร้างแนวทางเชิงตัวเลขของ MIL-STD 1474E เมื่อเวลาผ่านไป มีการอ้างว่าความสามารถในการทำนายของอัลกอริทึมนี้เพิ่มขึ้นเป็น 95% [ 23 ] นักวิจัย ของห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพสหรัฐฯระบุว่าเกือบทุกข้อผิดพลาดส่งผลให้มีการคำนวณความเสี่ยงมากเกินไป เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว MIL-STD-147D ถือว่าถูกต้องใน 38% ของกรณีที่มีข้อมูลเดียวกัน[ 23 ]เดิมทีพัฒนามาจากแบบจำลองสัตว์แมวและต่อมาได้รับข้อมูลจากมนุษย์ AHAAH จะรวมการเคลื่อนที่ของเยื่อฐานของ 23 ตำแหน่ง แบบจำลอง AHAAH คำนวณการเคลื่อนที่โดยประมาณของเยื่อฐานและรวมการสะสมของการโค้งงอของเยื่อฐาน ผู้ใช้ป้อนค่าการสัมผัสเสียง ระดับการป้องกัน และว่าได้รับการเตือนล่วงหน้าเกี่ยวกับเสียงหรือไม่ เพื่อรับค่าความเสี่ยงอันตรายในหน่วยความเสี่ยงทางการได้ยิน (ARU) ค่านี้สามารถแปลงเป็นค่าการเปลี่ยนแปลงเกณฑ์แบบผสมและจำนวนครั้งที่สัมผัสเสียงที่อนุญาต (ANE) ค่าการเปลี่ยนแปลงเกณฑ์แบบผสมเป็นค่าที่รวมการเปลี่ยนแปลงเกณฑ์การได้ยินทั้งแบบชั่วคราวและถาวร โดยค่าหลังมีความสัมพันธ์กับการทำงานของเซลล์ขน[ 23 ]
- การปรับปรุงความแม่นยำที่อ้างของ AHAAH มักเกิดจากความไวต่อการงอของกล้ามเนื้อหูชั้นกลาง (MEM) และเอ็นวงแหวนของกระดูกโคนหู เมื่อมีคนได้รับสัญญาณเตือนล่วงหน้าเกี่ยวกับเสียง MEM จะงอ ซึ่งเกี่ยวข้องกับความสามารถในการสะท้อนของคลื่นเสียงที่ลดลง เมื่อเกิดเสียงกระตุ้น เอ็นวงแหวนของกระดูกโคนหูจะงอและตัดยอดการสั่นของเสียงอย่างรุนแรง[ 23 ]เมื่อ MIL-STD-1474 พัฒนาขึ้น เทคโนโลยีและวิธีการต่างๆ ได้ปรับปรุงความแม่นยำของ AHAAP นักวิจัยอ้างว่า AHAAP ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีความแม่นยำมากขึ้นในกรณีของการป้องกันสองชั้น แต่ไม่เสมอไปในกรณีที่มีเสียงกระตุ้นโดยไม่ได้รับคำเตือน เมื่อเทียบกับเมตริกคู่แข่ง LAeq8hr [ 24 ] ข้อเสนอแนะบางประการสำหรับการพัฒนาเพิ่มเติมมุ่งเน้นไปที่การสร้างซอฟต์แวร์ที่เป็นมิตรกับผู้ใช้มากขึ้น การวางตำแหน่งไมโครโฟนในการเก็บรวบรวมข้อมูล การไม่มีปฏิกิริยา MEM ในประชากร และการประเมินเงื่อนไขสนามอิสระในการคำนวณใหม่ หน่วยงานต่างๆ เช่น NATO สถาบันวิทยาศาสตร์ชีวภาพแห่งอเมริกา และสถาบันแห่งชาติเพื่อความปลอดภัยและสุขภาพในการทำงาน เห็นพ้องกันว่าควรพิจารณาข้อเสนอแนะเหล่านี้ก่อนที่จะนำเมตริกไปใช้ ข้อสรุปที่ร่วมกันนี้เกิดขึ้นก่อนการพัฒนา MIL-STD-1474E [ 24 ]
- ค่าพลังงานเทียบเท่าแรงกระตุ้นระดับสำหรับ 100 มิลลิวินาที (L IAeq 100 ms ) คำนวณพลังงานรวมและเทียบเท่ากับช่วงเวลา 100 มิลลิวินาที (L IAeq 100 ms ) มีการปรับค่าสำหรับระยะเวลาเริ่มต้นของคลื่นระเบิดด้วย
- อัลกอริทึมการประเมินอันตรายทางการได้ยินสำหรับมนุษย์ (AHAAH) ซึ่งเป็นแบบจำลองทางไฟฟ้า-เสียงแบบหนึ่งมิติของระบบการได้ยิน ได้สร้างแนวทางเชิงตัวเลขของ MIL-STD 1474E เมื่อเวลาผ่านไป มีการอ้างว่าความสามารถในการทำนายของอัลกอริทึมนี้เพิ่มขึ้นเป็น 95% [ 23 ] นักวิจัย ของห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพสหรัฐฯระบุว่าเกือบทุกข้อผิดพลาดส่งผลให้มีการคำนวณความเสี่ยงมากเกินไป เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว MIL-STD-147D ถือว่าถูกต้องใน 38% ของกรณีที่มีข้อมูลเดียวกัน[ 23 ]เดิมทีพัฒนามาจากแบบจำลองสัตว์แมวและต่อมาได้รับข้อมูลจากมนุษย์ AHAAH จะรวมการเคลื่อนที่ของเยื่อฐานของ 23 ตำแหน่ง แบบจำลอง AHAAH คำนวณการเคลื่อนที่โดยประมาณของเยื่อฐานและรวมการสะสมของการโค้งงอของเยื่อฐาน ผู้ใช้ป้อนค่าการสัมผัสเสียง ระดับการป้องกัน และว่าได้รับการเตือนล่วงหน้าเกี่ยวกับเสียงหรือไม่ เพื่อรับค่าความเสี่ยงอันตรายในหน่วยความเสี่ยงทางการได้ยิน (ARU) ค่านี้สามารถแปลงเป็นค่าการเปลี่ยนแปลงเกณฑ์แบบผสมและจำนวนครั้งที่สัมผัสเสียงที่อนุญาต (ANE) ค่าการเปลี่ยนแปลงเกณฑ์แบบผสมเป็นค่าที่รวมการเปลี่ยนแปลงเกณฑ์การได้ยินทั้งแบบชั่วคราวและถาวร โดยค่าหลังมีความสัมพันธ์กับการทำงานของเซลล์ขน[ 23 ]
- TOP-1-2-608A [ 25 ]ขั้นตอนปฏิบัติการทดสอบ (TOP) นี้อธิบายขั้นตอนการวัดระดับเสียงที่ส่งผ่านทางอากาศของวัสดุที่อยู่ระหว่างการพัฒนาและการผลิตเพื่อเป็นวิธีการประเมินความปลอดภัยของบุคลากร ความชัดเจนของคำพูด ความปลอดภัยจากการตรวจจับและการจดจำเสียง และความรำคาญของชุมชน ครอบคลุมการทดสอบเสียงรบกวนแบบคงที่จากยานพาหนะทางทหารและอุปกรณ์ทั่วไป และเสียงรบกวนแบบฉับพลันจากระบบอาวุธและวัสดุวัตถุระเบิด
องค์กรต่างๆ
- องค์กรวิชาชีพด้านเสียงของสหราชอาณาจักร
- สถาบันระหว่างประเทศเพื่อการควบคุมเสียงรบกวน
- หน้าแรกของหน่วยงานกำหนดมาตรฐาน IEC
การอนุมัติแบบและการทดสอบเป็นระยะ
ปัญหาในการเลือกเครื่องวัดระดับเสียงคือ "จะรู้ได้อย่างไรว่ามันเป็นไปตามมาตรฐานที่กล่าวอ้าง?" นี่เป็นคำถามที่ยาก และ IEC 61672 ส่วนที่ 2 [ 26 ]พยายามตอบคำถามนี้ด้วยแนวคิดของ "การอนุมัติรูปแบบ" ผู้ผลิตต้องจัดหาเครื่องมือให้กับห้องปฏิบัติการแห่งชาติ ซึ่งจะทำการทดสอบเครื่องมือชิ้นใดชิ้นหนึ่ง และหากเป็นไปตามข้อกล่าวอ้าง ก็จะออกใบรับรองการอนุมัติรูปแบบอย่างเป็นทางการ[ 27 ]ในยุโรป การอนุมัติที่พบได้บ่อยที่สุดมักจะเป็นการอนุมัติจาก PTB ในเยอรมนี ( Physikalisch-Technische Bundesanstalt ) หากผู้ผลิตไม่สามารถแสดงแบบจำลองอย่างน้อยหนึ่งแบบในกลุ่มผลิตภัณฑ์ของตนที่ได้รับการอนุมัติดังกล่าวได้ ก็ควรระมัดระวัง แต่ค่าใช้จ่ายในการอนุมัตินี้เป็นอุปสรรคต่อผู้ผลิตในการขอให้ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดในกลุ่มของตนได้รับการอนุมัติ เครื่องวัดระดับเสียงราคาไม่แพง (ต่ำกว่า 200 ดอลลาร์) มักจะไม่มีการอนุมัติรูปแบบ และอาจให้ผลการวัดที่ไม่ถูกต้อง
แม้แต่เครื่องวัดระดับเสียงที่ได้รับการรับรองว่ามีความแม่นยำที่สุด ก็ยังต้องตรวจสอบความไวอย่างสม่ำเสมอ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วคนมักเรียกว่า "การสอบเทียบ" ขั้นตอนการทดสอบเป็นระยะๆ นั้นกำหนดไว้ในมาตรฐาน IEC61672.3-2013 เพื่อให้มั่นใจในความแม่นยำของการทดสอบเป็นระยะๆ ควรดำเนินการโดยสถานประกอบการที่สามารถสร้างผลลัพธ์ที่ตรวจสอบย้อนกลับได้ถึงองค์กรความร่วมมือเพื่อการรับรองห้องปฏิบัติการระหว่างประเทศ (International Laboratory Accreditation Cooperation ) หรือผู้ลงนามในองค์กร ความร่วมมือเพื่อการรับรองห้องปฏิบัติการระหว่างประเทศ อื่นๆ ในท้องถิ่น
สำหรับการตรวจสอบระดับเสียงและความถี่แบบง่ายๆ สามารถใช้ชุดอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ พร้อมเซ็นเซอร์เพิ่มเติมเพื่อแก้ไขค่าความชื้น อุณหภูมิ แรงดันแบตเตอรี่ และความดันสถิต สัญญาณเอาต์พุตจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังตัวแปลงสัญญาณในช่องขนาดครึ่งนิ้ว ซึ่งเสียบไมโครโฟนของเครื่องวัดระดับเสียงเข้าไป ระดับเสียงที่สร้างขึ้นคือ 94 เดซิเบล ซึ่งสอดคล้องกับความดันเสียงเฉลี่ยกำลังสอง 1 ปาสคาลและมีความถี่ 1 กิโลเฮิร์ตซ์ โดยที่ค่าถ่วงน้ำหนักความถี่ทั้งหมดมีความไวเท่ากัน
เพื่อให้การตรวจสอบเครื่องวัดระดับเสียงสมบูรณ์ ควรทำการทดสอบเป็นระยะตามที่ระบุไว้ใน IEC61672.3-2013 การทดสอบเหล่านี้จะกระตุ้นเครื่องวัดระดับเสียงในช่วงความถี่และช่วงไดนามิก ทั้งหมด เพื่อให้มั่นใจว่าสอดคล้องกับเป้าหมายการออกแบบที่คาดหวังไว้ตามที่กำหนดไว้ใน IEC61672.1-2013
ANSI/IEC: การแบ่งเขตแอตแลนติก
เครื่องวัดระดับเสียงยังแบ่งออกเป็นสองประเภทใน "การแบ่งแยกแอตแลนติก" เครื่องวัดระดับเสียงที่ตรงตามข้อกำหนด ของ สถาบันมาตรฐานแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา (ANSI) [ 28 ]มักจะไม่สามารถตรงตามข้อกำหนด ของ คณะกรรมการไฟฟ้าสากล (IEC) [ 29 ]ในเวลาเดียวกันได้ เนื่องจากมาตรฐาน ANSI อธิบายถึงเครื่องมือที่ได้รับการสอบเทียบสำหรับคลื่นที่ตกกระทบแบบสุ่ม กล่าวคือ สนามเสียงแบบกระจาย ในขณะที่เครื่องวัดระดับสากลได้รับการสอบเทียบสำหรับคลื่นสนามอิสระ กล่าวคือ เสียงที่มาจากทิศทางเดียว นอกจากนี้ เครื่องวัดปริมาณเสียงของสหรัฐอเมริกามีอัตราการแลกเปลี่ยนระดับเทียบกับเวลา โดยทุกๆ การเพิ่มขึ้นของระดับ 5 dB จะลดเวลาการสัมผัสที่อนุญาตลงครึ่งหนึ่ง ในขณะที่ในส่วนอื่นๆ ของโลก การเพิ่มขึ้นของระดับ 3 dB จะลดเวลาการสัมผัสที่อนุญาตลงครึ่งหนึ่ง วิธีการเพิ่มเป็นสองเท่า 3 dB เรียกว่ากฎ "พลังงานเท่ากัน" และไม่มีวิธีใดที่จะแปลงข้อมูลที่ได้ภายใต้กฎหนึ่งไปใช้ภายใต้กฎอื่นได้ แม้จะมีความแตกต่างเหล่านี้ ประเทศกำลังพัฒนาหลายประเทศอ้างอิงถึงทั้งข้อกำหนดของสหรัฐอเมริกาและข้อกำหนดระหว่างประเทศภายในเครื่องมือเดียวกันในข้อบังคับระดับชาติของตน ด้วยเหตุนี้ PSEM เชิงพาณิชย์จำนวนมากจึงมีสองช่องสัญญาณพร้อมการเพิ่มกำลังขยาย 3 และ 5 dB บางรุ่นยังมีการเพิ่มกำลังขยาย 4 dB สำหรับกองทัพอากาศสหรัฐฯ อีกด้วย
แอปพลิเคชันอื่นๆ
ระบบเสียงภายในอาคาร ฉนวนกันเสียง และเวลาการสะท้อนเสียง
เครื่องวัดระดับเสียงขั้นสูงบางรุ่นยังสามารถวัดเวลาการสะท้อนเสียง (RT60) (ซึ่งเป็นการวัดเวลาที่เสียงจะ "จางหายไป" ในพื้นที่ปิดหลังจากแหล่งกำเนิดเสียงหยุดลง) ได้อีกด้วย การวัดสามารถทำได้โดยใช้วิธีการตอบสนองแบบอิมพัลส์หรือวิธีการตัดเสียงรบกวน เครื่องวัดระดับเสียงดังกล่าวควรเป็นไปตามมาตรฐานการวัด ISO 3382-2 และ ASTM E2235-04 ล่าสุด
อุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการวัดเสียงในอาคารคือเครื่องกำเนิดสัญญาณที่สร้างเสียงรบกวนสีชมพูหรือสีขาวผ่านเครื่องขยายเสียงและลำโพงแบบรอบทิศทาง ที่จริงแล้ว ลำโพงแบบรอบทิศทางหรือแหล่งกำเนิดเสียงควรให้การกระจายเสียงที่เท่ากันทั่วทั้งห้อง เพื่อให้ได้ผลการวัดที่แม่นยำ เสียงควรแผ่กระจายอย่างสม่ำเสมอ ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้การกระจายแบบทรงกลมโดยจัดเรียงลำโพง 12 ตัวในรูปแบบที่เรียกว่าทรงสิบสองเหลี่ยม ดังแสดงในBrüel & Kjær OmniPower Sound Source Type 4292ลำโพงทั้งหมดควรเชื่อมต่อในวงจรอนุกรม-ขนาน เพื่อให้การทำงานอยู่ในเฟสเดียวกันและการจับคู่ความต้านทานกับเครื่องขยายเสียง
การวัดเวลาสะท้อนเสียงมักใช้ในการคำนวณฉนวนกันเสียง ของผนัง/ฉากกั้น หรือเพื่อวัดปริมาณและตรวจสอบความถูกต้องของเสียงภายในอาคาร[ 30 ]
สถานีตรวจวัดระดับเสียง

แอปพลิเคชันบางอย่างต้องการความสามารถในการตรวจสอบเสียงอย่างต่อเนื่องในลักษณะถาวรหรือกึ่งถาวร ผู้ผลิตบางรายเสนอสถานีตรวจสอบเสียงแบบถาวรและกึ่งถาวรเพื่อจุดประสงค์นี้[ 32 ] [ 33 ]สถานีตรวจสอบดังกล่าวโดยทั่วไปจะใช้เครื่องวัดระดับเสียงเป็นหลัก และมีคุณสมบัติเพิ่มเติมบางอย่าง เช่น การสื่อสารระยะไกล GPS และสถานีตรวจอากาศ นอกจากนี้ยังสามารถใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในการจ่ายพลังงานได้ด้วย แอปพลิเคชันสำหรับสถานีตรวจสอบดังกล่าว ได้แก่ เสียงจากสนามบิน เสียงจากการก่อสร้าง เสียงจากการทำเหมือง เสียงจากการจราจร เสียงจากทางรถไฟ เสียงจากชุมชน เสียงจากฟาร์มกังหันลม เสียงจากอุตสาหกรรม เป็นต้น
สถานีตรวจสอบที่ทันสมัยยังสามารถนำเสนอความสามารถในการสื่อสารระยะไกลโดยใช้โมเด็มเซลลูลาร์ เครือข่าย WiFi หรือสาย LAN โดยตรง อุปกรณ์ดังกล่าวช่วยให้สามารถแจ้งเตือนแบบเรียลไทม์ผ่านทางอีเมลและข้อความเมื่อระดับ dB เกินระดับที่กำหนด ระบบยังสามารถส่งรายงานทางอีเมลจากระยะไกลเป็นรายวัน รายสัปดาห์ หรือรายเดือนได้อีกด้วย การเผยแพร่ข้อมูลแบบเรียลไทม์มักเป็นที่ต้องการ ซึ่งสามารถทำได้โดยการส่งข้อมูลไปยังเว็บไซต์[ 34 ] [ 35 ]
แอปพลิเคชันสมาร์ทโฟน

ความแพร่หลายของสมาร์ทโฟนการเชื่อมต่อเครือข่ายอย่างต่อเนื่อง ฟังก์ชันระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์ในตัว และคุณสมบัติการโต้ตอบกับผู้ใช้ ทำให้เกิดโอกาสในการปฏิวัติวิธีการตรวจสอบเสียง การวัดเสียง และผลกระทบต่อการได้ยินและสุขภาพโดยรวม ความสามารถในการรับและแสดงข้อมูลการสัมผัสเสียงแบบเรียลไทม์ช่วยเพิ่มความตระหนักรู้ของผู้คนเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมในการทำงาน (และนอกเวลางาน) และช่วยให้พวกเขาสามารถตัดสินใจอย่างรอบรู้เกี่ยวกับอันตรายต่อการได้ยินและสุขภาวะโดยรวม สถาบันแห่งชาติเพื่อความปลอดภัยและสุขภาพในการทำงาน(NIOSH ) ได้ดำเนินการศึกษานำร่องเพื่อคัดเลือกและกำหนดลักษณะการทำงานและความแม่นยำของแอปพลิเคชัน (แอป) การวัดเสียงบนสมาร์ทโฟน ซึ่งเป็นขั้นตอนเริ่มต้นในความพยายามที่กว้างขึ้นเพื่อพิจารณาว่าแอปเหล่านี้สามารถเชื่อถือได้ในการดำเนินการศึกษาการตรวจสอบเสียงแบบมีส่วนร่วมในสถานที่ทำงานหรือไม่[ 37 ]
นักวิจัยรายงานว่ายังคงมีความท้าทายในการใช้สมาร์ทโฟนเพื่อรวบรวมและบันทึกข้อมูลการสัมผัสเสียงรบกวนเนื่องจากปัญหาความเป็นส่วนตัวและการเก็บรวบรวมข้อมูลส่วนบุคคล แรงจูงใจในการเข้าร่วมการศึกษาดังกล่าว ข้อมูลที่เสียหายหรือไม่ถูกต้อง และความสามารถในการจัดเก็บข้อมูลที่รวบรวมได้ นักวิจัยสรุปว่าแอปวัดเสียงบนสมาร์ทโฟนสามารถช่วยเสริมศักยภาพให้กับคนงานและช่วยให้พวกเขาตัดสินใจอย่างรอบรู้เกี่ยวกับสภาพแวดล้อมในที่ทำงานของพวกเขา[ 38 ]แม้ว่าแอปวัดเสียงบนสมาร์ทโฟนส่วนใหญ่จะไม่แม่นยำเพียงพอที่จะใช้สำหรับการวัดที่กฎหมายกำหนด แต่แอป NIOSH Sound Level Meter ก็ตรงตามข้อกำหนดของมาตรฐาน IEC 61672/ANSI S1.4 Sound Level Meter (Electroacoustics - Sound Level Meters - Part 3: Periodic Tests) [ 39 ]ไมโครโฟนที่สอบเทียบแล้วช่วยเพิ่มความแม่นยำและความเที่ยงตรงของการวัดเสียงรบกวนบนสมาร์ทโฟนอย่างมาก ในการสอบเทียบแอปวัดระดับเสียง จำเป็นต้องใช้เครื่องสอบเทียบเสียงแทนที่จะพึ่งพาโปรไฟล์ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าช่องว่างระหว่างเครื่องมือระดับมืออาชีพและแอปบนสมาร์ทโฟนกำลังแคบลง[ 40 ]
Healthy Hearing [ 41 ]ซึ่งเป็นองค์กรที่อุทิศตนเพื่อสุขภาพการได้ยิน ได้รายงานเกี่ยวกับแอปวัดระดับเสียงบนสมาร์ทโฟนยอดนิยม ได้แก่[ 42 ] NIOSH Sound Level Meter [ 43 ] Decibel X [ 44 ]และ Too Noisy Pro [ 45 ]
ดูเพิ่มเติม
- เส้นโค้งความดังเท่ากัน
- การถ่วงน้ำหนักสัญญาณรบกวน ITU-R 468
- การวัดระบบเสียง
- ความดันเสียง
- เครื่องวัดเสียงปรบมือ
ทั่วไป:
อ่านเพิ่มเติม
- โกมร เอ, ลูกเกด พี. (1979). Méthode de Description Objective D'un Environnement Acoustique: Contribution a L'elaboration D'objectifs de Qualite [Method of Objective Description of an Acoustic Environment: Contribution to the Development of Quality Objectives.] (รายงาน) (ภาษาฝรั่งเศส) Laboratoire แห่งชาติ d'Essais.
- Wallis AD (กันยายน 1992). จากไม้มะฮอกกานีสู่คอมพิวเตอร์. เอกสารประกอบการประชุม Euronoise, ลอนดอน. เอกสารนำเสนอ (รายงาน).
- Beranek LL (1986). Acoustics (ฉบับปี 1986). นิวยอร์ก, นิวยอร์ก: จัดพิมพ์โดยสถาบันฟิสิกส์แห่งอเมริกาเพื่อสมาคมเสียงแห่งอเมริกาISBN 978-0-88318-494-3.
- Krug RW (1993). มาตรฐานเครื่องวัดปริมาณรังสี ยุโรปและอเมริกา แตกต่างกันอย่างไร? รายงานการประชุมAIHCE
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เครื่องวัดระดับเสียง
เครื่อง วัดระดับเสียง (เรียกอีกอย่างว่า เครื่องวัดระดับความดันเสียง ) ใช้สำหรับ การวัด ทางอะคูสติก โดยทั่วไปจะเป็นเครื่องมือแบบพกพาที่มี ไมโครโฟน...
ประเภท
IEC 61672-1 ระบุ "เครื่องมือวัดเสียงสามประเภท" [ 8 ] ได้แก่ เครื่องวัดระดับเสียงแบบ "ทั่วไป" เครื่องวัดระดับเสียงแบบเฉลี่ยรวม และเครื่องวัดระดับเสียงแบบรวม
เครื่องวัดระดับเสียงส่วนบุคคล
เครื่องวัดระดับเสียงชนิดหนึ่งที่พบได้ทั่วไปคือ เครื่องวัดปริมาณเสียง (หรือ dosimeter ในภาษาอังกฤษแบบอเมริกัน) อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันเรียกอย่างเป็นทางการว่า เครื่องวัดการสัมผัสเสียงส่วนบุคคล (PSEM) และมีมาตรฐานสากลเฉพาะของตนเองคือ IEC 61252:1993
ชั้นเรียน
มาตรฐาน IEC แบ่งเครื่องวัดระดับเสียงออกเป็นสอง "ระดับ" เครื่องวัดระดับเสียงทั้งสองระดับมีฟังก์ชันการทำงานเหมือนกัน แต่มีความคลาดเคลื่อนน้อยกว่า เครื่องมือระดับ 1 มีช่วงความถี่กว้างกว่าและมีความคลาดเคลื่อนน้อยกว่าเครื่องมือระดับ 2 ที่มีราคาถูกกว่า...