Poradca
Ako je niečo hlasné, čo je hlučné? Či budeme vnímať disko-hudbu, údery zo zbíjačky alebo hluk z cesty ako niečo nepríjemné, záleží na subjektívnom dojme, ktorý sa u rôznych ľudí líši. V mnohých situáciách je však potrebné objektívne posúdenie hlučnosti. Technické postupy, ktoré sú k tomu potrebné, zabezpečujú merače decibelov, známe tiež pod označením hlukomery alebo prístroje na meranie hlasitosti. V našom radcovi sa dozviete, ktoré merané veličiny sú dôležité, ako meracie prístroje fungujú a na čo je potrebné dávať pozor pri ich zaobstaraní.
Počuteľný rozsah
Pre počuteľný rozsah sa obvykle udáva rozmedzie 20 až 20 000 Hz, pričom ľudské ucho reaguje najcitlivejšie na frekvencie medzi 2 000 a 5 000 Hz. Ako spodná, tak aj horná hranica sa v niektorých prípadoch s pribúdajúcim vekom významne posúva.
Pokiaľ ide o hlboké frekvencie, sluch sa spravidla obmedzuje na 30 Hz a pri vysokých frekvenciách na 8 000 Hz. Väčšina prístrojov na meranie hlasitosti je preto dimenzovaná na frekvenčný rozsah od asi 30 do 10 000 Hz. Iba meracie prístroje najvyššej triedy dokážu zaznamenať celé teoreticky počuteľné spektrum
Hladina akustického tlaku
Hladinou akustického tlaku sa definuje intenzita zvuku, ktorý osobu v určitom časovom okamihu zasahuje. Bez ohľadu na to, či ide o hudbu, hluk alebo iné zvuky.
Hlasitosť sa meria v decibeloch (skratka dB) a siaha od prahu počuteľnosti, ktorý je rovný 0 dB, až po prah bolestivosti, ktorý zodpovedá 120 dB.
Decibely
Decibely sa používajú ako jednotka na vyjadrenie pomeru medzi dvoma hodnotami. Pri tomto pomere môže ísť o výkon, akustický tlak, napätie, intenzitu alebo o ďalšie rôzne veličiny.
Decibel teda nie je merná jednotka. Pri meraní rôznych výkonov sa preto používa určitá veľmi nízka dohodnutá hodnota ako referenčná hodnota, napríklad minimálna prahová hodnota vnímania zvuku u človeka. V zásade sú všetky merania vyjadrené v decibeloch relatívne a na svoje definovanie využívajú štandardizované hodnotiace stupnice.
Najčastejšie používané hodnotenie je podľa stupnice dB(A). Podľa medzinárodnej normy IEC 61672 je predpísané pre všetky merače hluku.
Staršie stupnice B a D sa už nepoužívajú, napriek tomu ale ešte mnohé merače hluku disponujú stupnicou dB(C).
Ich integrácia je predpísaná pre vysoko presné merače hluku triedy 1. Táto trieda sa vyznačuje obzvlášť úzkymi toleranciami. Tie sa napríklad pre referenčnú frekvenciu 1 kHz pohybujú okolo 3,2 dB. Trieda 2 naproti tomu dovoľuje plus mínus 4,2 dB. V praxi to znamená, že prístroj triedy 1 dokáže zachytiť širšie frekvenčné spektrum s presnejšími výsledkami merania
Merač hlučnosti premieňa hlasitosť, presnejšie povedané akustický tlak, na elektrický signál, filtruje ho cez normalizovanú krivku – napr. podľa dB(A) – a vytvára efektívnu hodnotu, ktorú integruje počas zvolenej doby trvania. Na meranie hladiny hluku je prístroj vybavený vše-smerovým mikrofónom. Vše-smerový znamená, že zaznamenaný akustický tlak nezávisí na nasmerovaní mikrofónu voči zdroju zvuku. Zvuk je teda snímaný zo všetkých strán.
Výkon mikrofónu určuje hranice použiteľnosti merača hluku. To platí ako pri nízkych hladinách, kde premenu signálu ruší vlastný šum záznamovej elektroniky, tak pri vysokých hladinách, kde skreslenie môže viesť k systematickým chybám. Prístroj vysokej technickej kvality však dokáže pri spracovaní chyby skorigovať.
V prípade digitálneho spracovania, ktoré dnes prevláda, vykonávajú prístroje všetky operácie prostredníctvom výpočtov na signále premenenom na dátový tok. Vysoko kvalitné digitálne merače hlučnosti prepočítavajú hlasitosť v oktávových alebo terciových pásmach a podrobujú ich štatistickému váženiu. Korekcie systematických chýb mikrofónu pritom zvyšujú presnosť merania, čím rozširujú oblasť použitia.
Takmer všetky dostupné moderné merače hluku zobrazujú výsledky meraní digitálne, na LCD alebo LED displeji a v decibeloch. Výsledky pritom často obsahujú údaj o použitom štatistickom vážení hlasitosti, spravidla dB(A) alebo dB(C) a tiež o spôsobe snímania, napr. pomalom, rýchlom alebo ako špičkové hodnoty. Veľmi dobre vybavené prístroje zaznamenávajú výsledky vo frekvenčných pásmach, aby bolo možné aplikovať prísnejšie metódy merania hlučnosti podľa medzinárodnej normy ISO 532. Pri meraní hladiny pri ozvučovaní alebo v stavebnej akustike, napríklad v koncertných sálach, môže byť rozloženie akustickej energie dôležitejšie ako celková hladina.
V závislosti od oblasti použitia meracieho prístroja prichádzajú do úvahy rôzne základné kritériá:
Prístroje na meranie hlasitosti triedy 1 sú všeobecne presnejšie, ale väčšinou aj drahšie ako prístroje triedy 2. Pokiaľ ide o spracovateľné rozsahy merania, relevantný je počuteľný rozsah a hladina akustického tlaku. Väčšina prístrojov triedy 2 umožňuje záznam frekvencií medzi 32 Hz a 8 000 Hz, resp. 8 kHz. V prípade hladiny akustického tlaku dominuje rozsah 30 až 130 dB, ako pri hodnotení podľa dB(A), tak aj pri hodnotení podľa dB(C).
Pretože je prevedenie prístroja na meranie hlasitosti z vecnej podstaty mobilné, zohráva dôležitú úlohu jeho ľahká ovládateľnosť, hmotnosť, veľkosť displeja, osvetlenie displeja a napájanie z akumulátora alebo z batérie. Pokiaľ majú byť zaznamenané hodnoty neskôr prenesené do počítača, je potrebné dbať taktiež na vhodné rozhranie. Bežné sú USB porty, niektoré prístroje disponujú rozhraním RS-232, zdierkou pre kolíkový konektor alebo umožňujú bezdrôtový prenos prostredníctvom Bluetooth.
Kalibrácia je pri prístrojoch na meranie hlučnosti ďalším dôležitým kritériom. Prevažná väčšina meracích prístrojov je skalibrovaná podľa štandardov výrobného závodu, bez certifikácie. K dispozícii sú ale aj kalibrácie podľa ISO. Aby bolo možné dosiahnuť dostatočnú presnosť merania aj pri extrémnych hodnotách decibelov, sú niektoré merače hladiny hluku vybavené integrovaným kalibrátorom.
Každý, kto má o hlukomer záujem, si môže dopredu porovnať technické údaje a pri mnohých meracích prístrojoch je taktiež možné si z e-shopu stiahnuť návod na obsluhu. Záujemca tak veľmi rýchlo zistí, že meranie decibelov je pomerne jednoduché. Mnohé meracie prístroje sú po zapnutí okamžite pripravené na použitie. Prípadne je potrebné už len nastaviť, či má byť použité hodnotenie frekvencie A, ktoré je prispôsobené sluchu alebo radšej lineárne hodnotenie frekvencie B. Aktuálnu hladinu hluku je tak možné okamžite odčítať z displeja.
Správna obsluha prístroja na meranie hlučnosti alebo hlukomeru však tvorí len polovicu činností spojených s preukazným meraním hlučnosti. Rovnako dôležitý je správny postup pri meraní. Preto sú zodpovedné osoby na úradoch a vo vedení obcí zodpovedajúcim spôsobom vyškolené a presne vedia, ako správne vykonávať merania, napríklad pri kontrole vozidla. Najmä vzdialenosť od zdroja hluku a povrchy odrážajúce zvuky v bezprostrednej blízkosti majú rozhodujúci vplyv na výsledok merania. Aby sme získali správny výsledok merania aj pri meraní v súkromí alebo v prevádzke, je potrebné sa pred začatím merania informovať, či na meranie decibelov neexistuje nejaký presne stanovený postup.
V nasledujúcej tabuľke sú uvedené niektoré príklady známych zdrojov hluku a ich hlučnosť:
Zdroj hluku |
Vzdialenosť | Akustický tlak | Hladina akustického tlaku |
|---|---|---|---|
Prah bolestivosti |
priamo pri uchu | 100 Pa |
134 dB |
Poškodenie sluchu pri krátkodobom pôsobení |
priamo pri uchu | až 20 Pa | 120 dB |
Bojová stíhačka |
100m | 6,3 až 200 Pa | 110 až 140 dB |
| Diskotéka | 1 m |
2 Pa |
100 dB |
| Poškodenie sluchu pri dlhodobom pôsobení | priamo pri uchu |
až 360 mPa |
85 dB |
Hlavná dopravná tepna |
priamo pri uchu |
až 360 mPa |
85 dB |
Normálny hovor |
1 m |
2 až 20 mPa |
40 až 60 dB |
Veľmi tichá izba |
priamo pri uchu |
200 až 630 μPa |
20 až 30 dB |
| Šumenie lístia | bezpośrednio przy uchu |
63,2 μPa |
10 dB |
Prah počuteľnosti (pri 2 kHz) |
bezpośrednio przy uchu |
20 µPa |
0 dB |