Jak mierzyć decybele?
Decybel jest to podstawowa jednostka miary w akustyce. Najważniejsze wskaźniki akustyczne wyrażone w decybelach to SPL, LEQ, MAX i PEAK. Decybele mierzy się przy użyciu mierników poziomu dźwięku.
Dlaczego hałas mierzony jest w decybelach?
Wskaźniki akustyczne wyrażane są w decybelach, ponieważ zakres mierzonych ciśnień akustycznych w skali liniowej (zakres Paskali) jest niezwykle szeroki. Zastosowanie logarytmicznej skali decybeli zmniejsza zakres liczb do opisania szerokiego przedziału wartości ciśnienia akustycznego. Dzięki zastosowaniu skali decybeli, pomiary akustyczne są łatwiejsze w interpretacji.
Co to jest poziom ciśnienia akustycznego?
Poziom ciśnienia akustycznego (SPL) wyrażany w decybelach, to stosunek zmierzonego ciśnienia do wartości referencyjnej wynoszącej 20 mikro-paskali (uPa). Wartość referencyjna 20 uPa, jest to najmniejszy poziom dźwięku słyszalny przez ludzkie ucho.
Co oznacza decybel dB(A) i dB(C)?
Poziomy ciśnienia akustycznego mogą być wyrażone w decybelach A lub C w zależności od zastosowanej korekcji częstotliwościowej (tzw. filtry częstotliwościowe) w mierniku poziomu dźwięku. Filtr A odwzorowuje reakcję ucha ludzkiego na dźwięk, natomiast filtr C pokazuje wpływ niskich częstotliwości na poziom hałasu. Profesjonalne mierniki hałasu klasy 2 powinny być wyposażone w filtr A minimum, a mierniki klasy 1 powinny zarówno filtr A jak i C.
Filtr korekcji częstotliwościowej A
Kształt krzywej A odzwierciedla to jak ludzkie ucho słyszy częstotliwości: krzywa rozpoczyna się w punkcie 10 Hz, gdzie tłumienie wynosi (-70) decybeli. W punkcie 1000 Hz tłumienie wynosi zero decybeli. W okolicy szczytu krzywej, czyli 2500 Hz filtr A wzmacnia poziom dźwięku. Powyżej 6000 Hz krzywa znowu opada i pojawia się tłumienie.
Filtr korekcji częstotliwościowej C
Kształt filtru C pokazuje, że częstotliwości w przedziale od 200 Hz do 1250 Hz nie są filtrowane (nie są tłumione ani wzmacniane). Tłumienie niskich częstotliwości poniżej 200 Hz jest dużo mniejsze niż w przypadku filtru A. Z tego powodu, różnica pomiędzy wynikiem decybeli A a decybeli C pokazuje wpływ niskich częstotliwości na hałas.
Co to decybel Fast i Slow?
Ważenie po czasie to drugi rodzaj korekcji wyników akustycznych wyrażanych w decybelach. Stosowanie stałych czasowych Slow, Fast oraz Impulse, jest historyczną genezę z czasów gdy mierniki dźwięku były analogowe.
W miernikach analogowych, poziom dźwięku był pokazywany przez wskazówkę. Ponieważ poziomy ciśnienia akustycznego zmieniają się bardzo szybko, to wskazówka miernika analogowego skakała w prawo i w lewo, utrudniając odczyt. Aby spowolnić ruch wskazówek wprowadzono dodatkowe uśrednianie próbek po czasie. W szczególności użycie stałej Slow powoduje wolniejsze narastanie poziomu, a w konsekwencji również opadanie poziomu dźwięku. Użycie stałej Impulse spowoduje bardzo szybką reakcję na gwałtowny wzrost poziomu ciśnienia akustycznego. Stała Fast jest pośrodku Slow i Impulse, i jej użycie daje zbliżony efekt do uśredniania liniowego poziomów dźwięku (bez użycia stałej czasowej).
Obecnie, ważenie po czasie stosuje się do mierzenia chwilowych wskaźników poziomu dźwięku symbole LAS (L – poziom, A – ważenie po częstotliwości A, S – ważenie po czasie ze stałą Slow), LAF, LCS i LCF oraz poziomów minimalnych i maksymalnych (np. LAFmax, LASmin).
Co to jest Leq?
Ponieważ hałas zmienia się w czasie, w pomiarach hałasu stosuje się wartości uśrednione. Leq to równoważny poziom dźwięku bezpośrednio związany z poziomem energii zawartej w hałasie.
Zgodnie z normą IEC 61672-1, wskaźnik LAeq jest uśredniany liniowo w czasie według wzoru na całkowanie, bez użycia stałych czasowych Fast lub Slow. Jest on zazwyczaj obliczany z korekcją A, która jest zbliżona do reakcji ludzkiego ucha na dźwięk. W pomiarach hałasu w miejscach pracy stosuje się również pomiar LCeq a różnica pomiędzy wartością (LCeq – LAeq) jest wskaźnikiem udziału niskich częstotliwości w hałasie.
Co to jest Peak?
Wartość szczytowa Peak jest to maksymalna wartość amplitudy, jaką osiąga sygnał w przedziale czasu T. Podobnie jak Leq, wskaźnik Peak nie jest ważony stałą czasową, ale jest ważony częstotliwościowo. Najczęściej do pomiaru Peak używa się korekcji C (LCpeak), ponieważ lepiej odzwierciedla hałas o niskiej częstotliwości niż korekcja A.
W miernikach klasy 1 takich jak SVAN 979, wartość Peak jest wyznaczana na postawie maksymalnej wartości pojedynczej próbki ciśnienia akustycznego. Mierniki Svantek klasy 1 mierzą 48 tysięcy próbek na sekundę (tzw. próbkowanie 48 kHz). Wszystkie te próbki mogą być jednocześnie zapisane do pliku wav!
Co oznacza 85 decybeli?
80 dB, 85 dB i 87 dB to wartości limitów dla poziomów dziennego narażenia na hałas, które zostały określone w europejskiej dyrektywie w sprawie hałasu. W zależności od progu, należy podjąć stosowne kroki, aby uniknąć uszkodzenia słuchu u pracowników. W Polsce stosowany limit decybeli to 85 dBA, który odnosi się do ekstrapolowanego wyniku LEX,8h.
