Hướng dẫn tổng quan về máy đo độ ồn (Sound level meter)
2516 view
Việc kiểm soát được mức tiếng ồn ngày càng trở nên thiết yếu trong thời đại công nghiệp hóa hiện đại ngày nay, tiếng ồn đang trở thành một yếu tố chính gây ảnh hưởng lớn đến sức khỏe và chất lượng sống của con người.
Từ khi nhận thức được sự ảnh hưởng của tiếng ồn đến sức khỏe, máy đo độ ồn được ra đời để có thể kiểm soát âm thanh và tiếng ồn một cách hiệu quả hơn. Vậy máy đo độ ồn là gì, ứng dụng của máy đo độ ồn và cách sử dụng như thế nào? Cùng tìm hiểu trong bài viết sau đây?
Mục lục bài viết
Máy đo độ ồn là gì?
Máy đo độ ồn (hay còn gọi là máy đo tiếng ồn) là một thiết bị được thiết kế chuyên biệt để đo lường các thông số của âm thanh như: cường độ, mức âm và dải tần của âm thanh và hiển thị các thông số đo đạt trên màn hình, đơn vị của âm thanh là decibel (dB)
Máy đo độ ồn có thiết kế đơn giản bao gồm hai bộ phận chính: phần thân nơi có các phím điều chỉnh chức năng và phần micro thu âm. Phần đầu micro thu âm được giữ cách xa phần thân để cắt các phần phản xạ giúp cho phép đo chính xác hơn. Âm thanh truyền vào sẽ được phân tích bởi các mạch, khuếch đại và lọc theo nhiều cách khác nhau trước khi hiển thị trước khi đọc trên màn hình thiết bị
Từ thông số đo đạt, người dùng có thể dễ dàng so sánh với các hệ thống quy chiếu (quy chuẩn quốc gia) để tham khảo mức độ âm thanh có nằm trong chỉ tiêu quy định hay không. Nếu vượt qua các chỉ tiêu này, âm thanh sẽ được xem là tiếng ồn gây hại và có thể ảnh hưởng đến sức khỏe con người
Phân loại máy đo tiếng ồn
Giống như hầu hết thiết bị khác máy đo tiếng ồn củng được thiết kế với nhiều hình thức khác nhau để người sử dụng có thể dễ dàng lựa chọn sao cho phù hợp với mục đích sử dụng của mình. Dưới đây, Lidinco sẽ chia dòng thiết bì này thành một số nhóm giúp bạn hình dung đơn giản hơn
›
› Máy đo độ ồn Nor145 ‹‹
›› Data Logger đo âm thanh ‹‹
›› Camera chụp âm thanh ‹‹
Xét theo chức năng có thể chia máy đo độ ồn thành hai dạng đơn giản và phức tạp. Máy đo độ ồn đơn giản thông thường chỉ có thể đo được mức âm thanh của nguồn âm phát ra tại thời điểm thời gian thực và một vài thông số đo khác. Còn lại là máy đo độ ồn có tích hợp thêm chức năng phân tích dải tần số giúp bạn có một cái nhìn tổng quan hơn phù hợp cho các phép phân tích chuyên sâuMáy đo độ ồn với dạng thân và ống có micro là dạng phổ biến nhất, ngoài ra nó còn ở các dạng data logger thu thập dữ liệu theo chu kỳ dài hạn hoặc dạng camera để có thể quan sát được hình dạng của âm thanhĐộ chính xác của máy đo độ ồn củng có thể được xem là một yếu tố để phân chia loại thiết bị này: độ chính xác Class 1 thường sử dụng cho nghiên cứu và kiểm định, Class 2 cho các phép kiểm tra thông thường, Class 3 sử dụng cho các phép đo đời thường không cần độ chính xác cao
Nguyên tắc hoạt động của máy đo độ ồn
– Máy đo độ ồn (máy đo mức âm thanh) hoạt động dựa trên nguyên tắc sử dụng micro để có thể đo được sự thay đổi của áp suất không khí do nguồn âm thanh tạo ra. Chất lượng micro thu âm của thiết bị càng tốt, phép đo sẽ càng có độ chính xác cao
– Các loại Micro thu âm cho các phép đo độ ồn này thường được phân thành hai loại: Class 1 và Class 2. Trong các trường hợp đo lường thông thường, máy đo độ ồn theo tiêu chuẩn Class 2 là quá đủ cho bạn, các sản phẩm này có mức giá thành rẻ hơn nhiều so với Class 1 nhưng vẫn đáp ứng được hiệu quả phép đo.
– Máy đo độ ồn với độ chính xác Class 1 thường được sử dụng cho khi thực hiện theo các phép đo dùng cho nghiên cứu hoặc phép đo theo luật định
– Cho dù bạn có sử dụng máy theo tiêu chuẩn Class 2 hay Class 1 thì điều quan trọng nhất cần phải làm đó chính là hiệu chuẩn thiết bị một cách chính xác trước khi sử dụng nếu bạn không muốn sử dụng hai thiết bị đồng thời đo một nguồn âm và cho ra hai kết quả khác nhau. Đó là lúc bạn cần phải sử dụng các thiết bị hiệu chuẩn máy đo độ ồn (các thiết bị này có thể bán kèm theo máy đo hoặc bạn có thể mua riêng)
Các ứng dụng của máy đo độ ồn và phân tích âm thanh
Về cơ bản bạn đã hiểu được chức năng của máy đo này nhưng những ứng dụng thực tế của nó là gì? Hãy tìm hiểu ngay sau đây
1. Phân tích tiếng ồn công cộng
Tiếng ồn cộng đồng vấn đề quan trọng và được ứng dụng nhiều nhất đối với các dòng máy đo độ ồn. Các khu vực thường được kiểm tra tiếng ồn như:
– Khu vực xung quanh sân bay, đường ray xe lửa
– Khu vực công viên, rạp hát
– Quán bar, trung tâm giải trí
– Công trình xây dựng
– Khu vực lưu thông đông đúc
Nhằm phát hiện và kiểm soát kịp thời các khu vực có độ ồn vượt ngưỡng gây ra ô nhiễm tiếng ồn nguy hại cho sức khỏe để có thể nhanh chóng đề ra các biện pháp khắc phục đảm bảo sức khỏe cho người dân Với những ứng dụng cộng động này, máy đo độ ồn thường được các cơ quan nhà nước sử dụng để có thể thay đổi một số biện pháp giúp cải thiện đời sống dân ở các khu vực có độ ồn cao và xử phạt các tổ chức cá nhân vi phạm các tiêu chuẩn về tiếng ồn
2. Xây dựng âm học cho các công trình
– Một ứng dụng khác mà yếu tố âm thanh được cần được chú trọng hàng đầu là thiết kế âm học trong các khu khách sạn, biệt thự, khu nghĩ dưỡng cao cấp. Đây là các loại hình dịch vụ đẳng cấp do đó các quy định về tiếng ồn phải được tuân thủ nghiêm ngặc theo ngày và đêm. Thiết kế để lượng tạp âm được hạn chế nhất có thể chính là yêu cầu quan trọng trong lĩnh vực này
Về việc xây dựng âm học công trình, Lidinco đã có một bài viết chi tiết cho bạn tham khảo bạn có thể theo dõi Tại đây
3. Phân tích tiếng ồn máy móc
– Phân tích tiếng ồn động cơ máy móc là một trong những ứng dụng hàng đầu của máy đo tiếng ồn, mỗi loại thiết bị khi hoạt động sẽ phát ra cường độ âm theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất
– Khi hoạt động, mức âm thanh phát ra vượt quá các ngưỡng cho phép có thể báo hiệu cho bạn biết động cơ đang hoạt động một cách bất thường, việc đo lường độ ồn của máy móc có thể giúp phát hiện sớm các lỗi trong dây chuyền sản xuất và đưa ra các giải pháp bảo trì thiết bị kịp thời tránh hỏng hóc xảy ra theo dây chuyền
Máy đo độ ồn PLACID SL-02
– Độ chính xác: Class 2
– Dải tần số: 20Hz – 8kHz
– Time Weighting: A/C
– Frequency Weighting: Fast/Slow
– Đáp ứng tiêu chuẩn: IEC 61672-1: 2002
– Hãng sản xuất: Hà Lan
››› Xem chi tiết sản phẩm ‹‹‹
Máy đo độ ồn Decibel Bedrock SM50
– Độ chính xác: Class 2
– Octave: 1/3 và 1/1 octave
– Dải tần số: 20Hz – 20.000Hz
– Time Weighting: Fast/Slow
– Frequency Weighting: A/C/Z/Leq
– Đáp ứng tiêu chuẩn: IEC 60268-16. 4, IEC 61672 class 2, ANSI S1.4 type 2, IEC-62160 loại 0 (RTA), ISO-3382
– Hãng sản xuất: Hà Lan
››› Xem chi tiết sản phẩm ‹‹‹
Máy đo độ ồn Norsonic Nor103
– Độ chính xác: Class 1
– Dải tần số: 10Hz – 20.000Hz
– Time Weighting: Fast/Slow
– Frequency Weighting: A/C
– Đáp ứng tiêu chuẩn: IEC 61672-1:2013 class 1, CE mark (EMC Directive 2004/108/EC), WEEE Directive
– Hãng sản xuất: Na Uy
››› Xem chi tiết sản phẩm ‹‹‹
Máy đo tiếng ồn và phân tích dải tần Nor150
– Độ chính xác: Class 1
– Octave: 1/1 và 1/3 Octave
– Dải tần số: 0.4Hz – 20kHz
– Time Weighting: A/C/Z
– Frequency Weighting: Fast/Slow/Impulse
– Đáp ứng tiêu chuẩn: IEC61672, IEC60651, IEC60804, IEC61260, DIN45657, ANSI S1.4, ANSIS1.11, and ANSI S1.43.
– Hãng sản xuất: Na Uy
››› Xem chi tiết sản phẩm ‹‹‹
Các bước để tiến hành một phép đo âm thanh
1. Hiệu chuẩn thiết bị
– Đối với mọi phép đo chính xác cao hiệu chuẩn là việc đầu tiên cần phải làm, máy đo độ ồn củng không ngoại lệ nó cần được hiệu chuẩn để đảm bảo độ chính xác khi làm việc và cho ra kết quả đo tương đương với các thiết bị khác trong cùng một phép đo
– Để hiệu chuẩn máy đo độ ồn chúng ta cần một thiết bị hiệu chuẩn chuyên dụng (Sound Calibration) (lưu ý thiết bị này củng cần được hiệu chuẩn trước đó) có thể tạo ra được âm thanh ở 1 kHz với mức âm 94 dB. Sau đó, máy đo âm thanh sẽ đo âm thanh này bằng phần micro trên thân máy và điều chỉnh thang âm của nó cho phù hợp
– Nếu sử dụng micro khác cho cùng một thân máy cần hiệu chuẩn lại trước khi đo vì mỗi micro thu âm sẽ có độ nhạy khác nhau
2. Ghi dữ liệu phép đo
– Trước khi thực hiện bất cứ phép đo nào, nên nhớ hãy thiết lập một thư mục chứa phép đo để có thể lưu lại kết quả thuận tiện cho việc kiểm tra, phân tích về sau
– Các máy đo khác nhau sẽ cho các tùy chọn khác nhau, một số thiết bị sẽ cho phép ghi lại dữ liệu tự động sau mỗi phép đo, trong khi một số bạn phải ghi lại một cách thủ công. Trên một số thiết bị chúng cho phép bạn ghi lại âm thanh thu thập được theo từng giai đoạn ở file .wav thuận tiện cho việc phân tích
3. Chọn thông số đo
– Sau hai bước trên, bạn đã có thể sẵn sàng thực hiện phép đo của mình nhưng bạn đang quan tâm đến việc đo thông số nào? Đầu tiên hãy xác định loại tiếng ồn mà bạn cần đo, nó có thay đổi liên tục hay cường độ giũa min & max có chênh lệch nhau nhiều không? Bạn có quan tâm đến các đại lượng như cường độ âm, phân tích dải tần âm? Hay chỉ cần các thông số đo cơ bản (Đây củng là điều cần đặt ra khi chọn mua thiết bị)
– Tuy nhiên, dù bạn đo bất kỳ loại âm thanh nào thì củng có ai thông số quan trọng mà bạn cần phải biết đó là: tần trọng số (frequency weighting) và trọng số thời gian (time weighting)
Tần trọng số (Frequency Weighting)
– Các phép đo về tần trọng số có thể được ứng dụng cho hầu hết các âm thanh mà con người có thể nghe hoặc không nghe được. Hệ thống thính giác của con người không đáp ứng tần số phẳng, nó nhạy với dải tần số trung bình, nơi mà mức tần số không quá cao hoặc quá thấp
– Máy đo âm thanh và phân tích dải tần hoạt động với cơ chế không giống thính giác của con người, chúng được trang bị các bộ xử lý hiện đại và có thể phân tích hầu hết các loại âm thanh từ tần số thấp đến cao, do đó có thể áp dụng các phép đo theo các trọng số A, C, Z
Trọng số Z (Z – Weighting)Trọng số A (A – Weighting) Trọng số C (C- Weighting)Sử dụng cho các phép đo mà thính giác con người không thể nghe thấy được. Ví dụ: kiểm tra đáp ứng của sóng vô tuyếnSử dụng cho các phép đo mà tai người có thể nghe được nhưng không phải ở mức quá cao (100dB+). Ví dụ: đo độ ồn từ một lễ hội tại khu dân cư gần nhấtCủng là trọng số sử dụng để đo các mức âm thanh mà con người có thể nghe được nhưng đối với các loại tiếng ồn rất lớn. Ví dụ: đo tiếng ồn tại một buổi hòa nhạc, công trường xây dựng
Trọng số thời gian (Time Weighting)
Tham số quan trọng tiếp theo mà bạn cần quan tâm trong phép đo độ ồn đó là trọng số thời gian. Đây là nơi bạn sẽ chọn phương pháp đo. Dưới đây là một số thông số thường được sử dụng mà bạn có thể tham khảo
Đo cường độ thực (Live level)
– Nếu bạn không quan tâm đến việc tính trung bình trong khoảng thời gian và chỉ muốn đo cường độ âm, bạn sẽ chọn chế độ Live. Sau đó, bạn sẽ lựa chọn tốc độ đo F (nhanh) hoặc S (chậm) trong đó đề cập đến thời gian tích hợp
– Trong trường hợp, tiếng ồn thay đổi cường độ liên tục sử dụng chế độ S sẽ dễ dàng cho phép đo hơn, nhưng bạn có thể bỏ lỡ một số đỉnh, sử dụng chế độ F để hiển thị rõ ràng hơn
Nhỏ nhất – Lớn nhất (Min & Max)
– Sử dụng các tham số này khi quan tâm đến việc đo cường độ tối thiểu hoặc tối đa trong một khoảng thời gian nhất định
EQ
– Tổng năng lượng âm thanh đo được trong một khoảng thời gian. Điều này đặc biệt hữu ích nếu bạn muốn biết cường độ âm trung bình trong một khoảng thời gian mà tiếng ồn thay đổi nhiều. Nhiều phép đo tiêu chuẩn được thực hiện bằng cách sử dụng thông số Leq
Các loại máy đo độ ồn và phân tích dải tần hiện đại cho phép bạn hiển thị thông số khác nhau trên màn hình cùng một lúc
4. Đặt khoảng thời gian đo
– Bước tiếp theo là đặt khoảng thời gian cho các phép đo. Đối với tiếng ồn liên tục và ổn định, không cần phải đo trong quảng thời gian quá dài. Tuy nhiên, đối với các tiếng ồn ngẫu nhiên / cường độ thay đổi bất thường thì phép đo nên thực hiện càng lâu càng lâu càng tốt , đặc biệt là khi đo ở chế độ Leq để ghi lại biểu diễn chính xác của mức độ tiếng ồn
– Đối với một số máy đo độ ồn, phạm vi thời gian cần được đặt thủ công, một số thiết bị sẽ thay đổi tùy thuộc vào mức độ trung bình của tiếng ồn mà bạn đang đo
Bây giờ bạn đã sẵn sàng để thực hiện một phép đo băng thông rộng, nhưng nếu muốn đo trong miền tần số thì sao?
5. Phân tích thời gian thực (RTA)
Để phân tích được âm thanh ở miền tần số đòi hỏi bạn phải có một thiết bị chuyên dụng hơn như ở phần đầu chúng tôi đã đề cập đến đó là máy đo độ ồn có phân tích dải tần, nó cho phép bạn phân tích tín hiệu ở miền tần số theo thời gian thực (RTA), điều này rất hữu ích vì nó giúp bạn xác định nhiều thông tin về nhiễu hơn là chỉ phân tích ở mức băng thông rộng
Các thông số đo tương tự như được sử dụng trong phép đo băng thông rộng củng có thể được sử dụng trong phép phân tích RTA
Các yếu tố ảnh hưởng đến giá thành của máy đo độ ồn
– Chức năng: chức năng thiết bị càng nhiều giá thành sản phẩm càng cao, các sản phẩm có khả năng phân tích dải tần và lưu trữ giữ liệu có giá thành cao nhiều lần so với các máy đo thông thường
– Độ chính xác: Class 1 có giá thành cao nhất giảm dần
– Độ phân giải: Thông thường, các loại máy ở mức trung bình sẽ cho phép trên một dải octave đầy đủ (1/1) hoặc dải 1/3 octave có nghĩa độ phân giải của phép đo sẽ được phóng đại lên và bạn có thể xem chi tiết hơn về phép đo của mình. Các thiết bị cao cấp cho phép đo dải lên đến 1/12 octave cho phép phân tích đến từng chi tiết nhỏ nhất
Mua máy đo độ ồn ở đâu tốt
Trên thị trường dòng sản phẩm này được phân phối với rất nhiều thương hiệu khác nhau, để mua được các dòng máy phân tích âm thanh chất lượng cao củng như tư vấn các giải pháp đo âm thanh và độ rung cho nhà máy hoặc thi công công trình, kiểm tra máy móc. Bạn có thể liên hệ cho Lidinco để nhận được tư vấn tốt nhất từ các chuyên gia về phân tích âm thanh của Lidinco
Thông tin bổ sung
Qua bài viết Lidinco đã giúp bạn hiểu thêm một phần về thiết bị này. Dưới đây là một số bảng tra cứu độ ồn để bạn dễ dàng hình dung hơn và có những biện pháp điều chỉnh mỗi trường sống hoặc làm việc của mình
Cường độ âm thanhMôi trường10dBTiếng xào xạc, lá rơi20dBTiếng đồng hồ tích tắc30dBTiếng chim bay40dBTiếng nói chuyện nhỏ ở nơi yên tĩnh50dBNói chuyện lớn tiếng60dBTiếng ồn giao thông ở nơi vắng70dB+Giao thông nơi đông đúc80dB+Tiếng ồn ở đường cao tốc ở khoảng cách gần85dBTổn hại thính giác sau 8 giờ tiếp xúc100dBMáy khoan đá khí nén ở khoảng cách gần105dBTổn hại sau 15 phút tiếp xúc110dB+Động cơ phản lực, còi xe cứu hỏa, máy bay cất cánh120dBTổn thương thính giác khi tiếp xúc thời gian ngắn
Bộ thiết bị đo lường cách âm của Norsonic
Loa mô phỏng âm thanh
– Tạo nguồn âm thanh chuẩn với cường độ cố định
Bộ khuếch đại âm
– Khuếch đại âm thanh phát ra từ loa mô phỏng, cho các bài kiểm tra
Máy đo độ ồn và phân tích dải tần
– Đo cường độ âm thanh trong phòng thử nghiệm và những phòng xung quanh
