A háztartási ventilátor zaja: hogyan mérjük?
A zaj minden olyan eszköz elkerülhetetlen kísérője, amely motort és mozgó alkatrészeket tartalmaz. Különösen ott hívja fel magára a figyelmünket, ahol nyugalmat és pihenést keresünk – otthonunkban és lakásunkban. Egy elszívó ventilátor minimális zajszinttel működik, amelyet a készülék használati útmutatójában és néha a csomagoláson is feltüntetnek. A következő blogbejegyzésünkben bemutatjuk, hogyan értelmezzük egy elszívó ventilátor hangszintjét, amikor saját hangszintmérést végzünk, és hogyan kerüljük el az eredményekből eredő félreértéseket.
A zaj olyan idegen hangok összessége, amelyek károsan hatnak az emberi szervezetre. A zajszintek megfelelő eszközökkel – hangszintmérőkkel mérhetők. Az ilyen készülékek a beépített mikrofonoknak köszönhetően lehetővé teszik a hangrezgések nyomásának rögzítését, annak elektromos jelekké való átalakítását, amelyeket voltban mérnek, és a végső adatokat decibelben (dB) és akusztikus decibelben (dBA) jelenítik meg.
Sajnos elég ritka egy háztartásban a hangszintmérő. De szinte mindenkinek van okostelefonja, amely zajszintmérőként is használható. Ehhez elég egy speciális okostelefon-alkalmazást telepíteni, amelynek meglehetősen széles a választéka. A szellőztető zajszintjének okostelefonos mérésével a decibelben kapjuk meg az adatokat. Ezután a kapott adatokat összehasonlítva a készülék csomagolásán és a felhasználói kézikönyvben feltüntetett adatokkal, jelentős eltérést tapasztalhatunk. De vajon mi ennek az oka?
Hogyan mérheted meg a ventilátor zajszintjét otthon?
- Különböző decibelek
De mi is az az akusztikai decibel pontosan?A hangszintmérő a tér egy adott pontján méri a hangnyomásszintet. Tehát a zajszintet méri? Nem egészen. A hangerősség és az ember által érzékelt zajszint szubjektív, és az ember hallásérzékelésének sajátosságaitól függ. Számukra a hangosság nemcsak a hang intenzitásától függ, hanem a hangrezgések frekvenciájától, a spektrális összetételtől, a hangszíntől, a térbeli elhelyezkedéstől, a hanghatás időtartamától, sőt még a napszaktól is (a nappal egyáltalán nem zavaró halk hangokat éjszaka kedvezőtlen zajként érzékeljük). Az emberi fül például különböző frekvenciájú hangokra eltérő érzékenységgel reagál: a közepes frekvenciájú (1000-3000 Hz) hangrezgésekre érzékenyebb, és ahogy a rezgések frekvenciája csökken vagy emelkedik, úgy csökken az érzékenység. Különösen éles érzékenységcsökkenés figyelhető meg a legalacsonyabb és legmagasabb frekvenciatartományokban. Ezért az azonos intenzitású, de különböző frekvenciájú hangokat különböző hangerősségű hangoknak érzékeljük. Annak érdekében, hogy az objektív zajmérések eredményei közelebb kerüljenek az ember szubjektív érzékeléséhez, a hangnyomásszintet különböző frekvenciákon korrigálják. Az ilyen változtatásokat nemzetközileg szabványosítják, és A-súlyozásnak nevezik. A súlyozott hangnyomásszinteket tehát dBA-ban, vagyis A-súlyozott decibelben mérik.
Fentebb említettük a decibeleket (dB) és az A-súlyozott decibeleket (dBA). Az okostelefon-alkalmazások jellemzően dB-ben adják meg az adatokat, míg a szellőztetőberendezések gyártói dBA-ban tüntetik fel a használati utasításokban és a csomagoláson, ami jelentősen alacsonyabb érték az előbbinél.
Így az azonos intenzitású, dB-ben és dBA-ban kifejezett zajmutatók jelentősen eltérhetnek egymástól. Annak érdekében, hogy helyesen lehessen értékelni egy működő ventilátor zajszintjét, és meghatározni, hogy mennyire felel meg a használati utasításban és a csomagoláson feltüntetett adatoknak, az okostelefonnal vagy hangszintmérővel kapott decibelben kifejezett eredményeket A-hangsúlyozással akusztikus decibelre kell átszámítani.
- Eltérő zajmérési körülmények
Ha van egy hangszintmérő alkalmazás telepítve az okostelefonunkra, akkor látszólag egyszerűnek tűnik a szellőztető berendezés zajszintjének mérése: megnyitjuk az alkalmazást, közelebb visszük a telefont a zajforráshoz, és az adatok azonnal megjelennek a képernyőn. Valószínűleg a legtöbbünk is így látja. És ez nagy hiba!
A szellőztetőberendezések gyártói nem használják az okostelefonokat a zajszint mérésekor. A meglévő előírások arra kötelezik őket, hogy termékeiket a nemzetközi ISO-szabványok szerint vizsgálják. Ez azért történik, hogy a különböző gyártók által bejelentett összes műszaki paramétert azonos körülmények között kapják meg, ami kizárja a szubjektív tényezők befolyását, és a fogyasztónak lehetősége legyen összehasonlítani az azonos típusú különböző készülékek jellemzőit. A berendezések zajszintjének vizsgálatára vonatkozó feltételeket nemzetközi szabványok is szabályozzák.
Az ilyen vizsgálatok során hitelesített laboratóriumban, egy speciális, visszhangmentes térben végeznek méréseket, amely hangszigetelt, kizárja a háttérzajt és a különböző tárgyakról visszaverődő hanghullámokat. A méréshez hitelesített hangszintmérőt használnak. Ez az eszköz a zajszintet a ventilátor be- és kimeneténél, valamint a ventilátortól bizonyos távolságban méri – nullponton (magánál a ventilátornál), 1 és 3 méteres távolságban, néha 10 méteres vagy annál is nagyobb távolságban. A végső adatokat korrigálják (A-súlyozással), majd beépítik a berendezés zajszintjének teljesítményére vonatkozó adatlapokba.
Miért mutatnak eltérő eredményt a zajmérő alkalmazások?
Igaz vagy Hamis?
Az okostelefonok pontosan meg tudják mérni a ventilátor zajszintjét.
Hamis!
Az okostelefonok mikrofonja nem úgy van kalibrálva, mint egy professzionális hangszintmérő, így az értékek gyakran eltérnek a valóságtól.
Eközben az okostelefonok és a hagyományos hangszintmérők, amelyeket bárki használhat, a fent leírt árnyalatok figyelembevétele nélkül mérik a szellőztetőberendezés zaját, így ezek az eredmények nem tekinthetők objektívnek. Általában minden helyiségben mindig van némi háttérzaj, valamint a falak, a mennyezet és a különböző tárgyakról ismételten visszaverődő hangok. Ennek eredményeképpen a hangszintmérők az általános hangingadozásra reagálnak, és nem a készülék zajszintjét fogjuk kapni, hanem az adott hely zajának mértékét kapja. A mérés időpontjában a készüléktől való távolság is fontos, mivel a tárgytól való különböző távolságokban a hangintenzitás eltérő. Ha 20 cm-es távolságban mérjük egy ventilátor zajszintjét, majd a kapott adatokat összehasonlítjuk az adatlapon vagy a csomagoláson megadott paraméterekkel 1 és 3 m-es szabványos távolságban, akkor igencsak meg fogunk lepődni és valószínűleg csalódottak leszünk, mert a mért értékek minden bizonnyal meghaladják a gyártó által megadott értékeket. Ráadásul az értékek közötti különbség még nagyobb lesz, ha nem számítjuk át a leolvasott értékeket decibelről A-súlyozott decibelre.
Ha a hangszintmérők és az okostelefonok a megfelelő okostelefon-alkalmazásokkal nem adnak helyes eredményt egy adott műszaki eszközhöz, akkor van-e értelme használni őket? Ezeket az eszközöket és alkalmazásokat nagyjából a tér egy adott pontján mért zajszintek mérésére szolgáló eszközként hozták létre. Mindazonáltal továbbra is használhatók a különböző termékek zajszintjének mérésére. Például két vagy több eszköz teljes zajszintjének összehasonlítására, azonos körülmények között (itt és most). Ebben az esetben a hangszintmérő és az okostelefon egyértelműen megmutatja, hogy melyik eszköz halkabb vagy hangosabb. Ez nagyon hasznos funkció bármilyen zajos berendezés kiválasztásakor és tesztelésekor. Nem célszerű azonban a hangszintmérők mérési eredményeit laboratóriumi mérésekkel összehasonlítani.
dB vagy dBA? – Az akusztikai decibel titkai
Tudtad, hogy?
A decibel (dB) és az A-súlyozott decibel (dBA) közötti különbség abból fakad, hogy a dBA a humán hallás sajátosságaihoz igazított értékeket használ. Ezért az okostelefonokkal végzett zajmérés gyakran magasabb értéket mutat, mint amit a gyártók feltüntetnek a termék adatlapon.
Mi micsoda?
A hangteljesítmény a hangforrás által időegységenként átvitt energia mennyiségére utal. Ezt wattban (W) mérik. Mivel egy hangforrás teljesítménye nagymértékben változhat, az egyszerűség kedvéért a hangteljesítményszintek logaritmikus skáláját szokás használni, és az értékeket decibelben (dB) és akusztikus decibelben (dBA) rögzíteni. A hangteljesítményszint nem függ a berendezés helyétől, a környezeti körülményektől vagy a mérési ponttól való távolságtól.
A hangintenzitás a hanghullám által a hullám terjedési irányára merőlegesen, egységnyi területen egységnyi idő alatt átvitt energia mennyiségét jellemzi. Ezt négyzetméterenként wattban (W/m2 ) mérik.
Hangnyomás: A hangrezgések a légnyomás különböző frekvenciájú ingadozásai, amelyeket az emberi hallószervek hangként érzékelnek. A hanghullámok a tér minden egyes pontján egy bizonyos nyomást hoznak létre, amelyet pascalban (Pa) mérnek. A hangnyomás értéke függ a környezet akusztikai tulajdonságaitól, a helyiség hangvisszaverő képességétől és a hangforrástól való távolságtól. Mivel a hangnyomás tartománya is nagyon széles (a 2×10-5 Pa hallásküszöbtől 20 Pa-ig), a számítások során a hangnyomásszintek logaritmikus skáláját használják, és az értékeket dB és dBA egységekben rögzítik.
A hangerősség a hallásérzet szubjektív értéke, amely a hangerősségtől és annak frekvenciájától függ. Állandó frekvencia mellett a hangerősség az intenzitás növekedésével nő. Állandó intenzitás mellett a 700-6000 Hz frekvenciatartományban lévő hangok rendelkeznek a legnagyobb hangerővel. A nulla hangerőszint 2×10-5 Pa hangnyomásnak és 10-12 W/m2 hangintenzitásnak felel meg 1 kHz frekvencián.
