Introduzione al principio della misura del rumore con un fonometro
Il fonometro, noto anche come fonometro, è uno strumento fondamentale nella misurazione del rumore. Un fonometro è generalmente costituito da un microfono capacitivo, un preamplificatore, un attenuatore, un amplificatore, una rete di ponderazione della frequenza e un indicatore del valore effettivo. Il principio di funzionamento di un fonometro è che il microfono converte il suono in segnali elettrici, quindi il preamplificatore trasforma l'impedenza per abbinare il microfono con l'attenuatore. L'amplificatore aggiunge il segnale di uscita alla rete di ponderazione, esegue la ponderazione in frequenza (o filtro esterno) sul segnale, quindi amplifica il segnale ad una certa ampiezza attraverso un attenuatore e un amplificatore e lo invia al rilevatore del valore effettivo (o livello esterno registratore). Il valore del livello di rumore è riportato sull'indicatore.
Esistono tre reti di ponderazione standard nei fonometri: A, B e C. La rete A simula la risposta dell'orecchio umano a un tono puro di 40 quadrati nella curva di risposta equivalente. La sua forma della curva è opposta alla curva di risposta equivalente di 340 quadrati, con conseguente attenuazione significativa nelle bande di frequenza media e bassa del segnale elettrico. La rete B simula la risposta dell'orecchio umano a 70 toni quadrati puri, attenuando in una certa misura la gamma delle basse frequenze dei segnali elettrici. La rete C simula la risposta dell'orecchio umano a 100 toni puri quadrati, con una risposta quasi piatta su tutta la gamma di frequenze audio. Il livello di pressione sonora misurato dal fonometro attraverso una rete di ponderazione della frequenza è chiamato livello sonoro. A seconda della rete di ponderazione utilizzata, viene chiamato livello sonoro A, livello sonoro B e livello sonoro C, con unità registrate come dB (A), dB (B) e dB (C).
Attualmente i fonometri utilizzati per la misura del rumore possono essere suddivisi in quattro tipologie in base alla sensibilità:
(1) Lento. La costante di tempo della testa del misuratore è 1000 ms, generalmente utilizzata per misurare il rumore in condizioni stazionarie, e il valore misurato è il valore effettivo.
(2) Veloce. La costante di tempo della testa del misuratore è di 125 ms, generalmente utilizzata per misurare il rumore instabile e il rumore dei trasporti con fluttuazioni significative. La marcia veloce si avvicina alla risposta dell'orecchio umano al suono.
(3) Polso o mantenimento del polso. Il tempo di salita dell'ago dell'orologio è di 35 ms, utilizzato per misurare il rumore degli impulsi con una durata maggiore, come punzonatrici, presse a martelli, ecc. Il valore misurato è il valore effettivo massimo.
(4) Mantenimento del picco. Il tempo di salita dell'ago dell'orologio è inferiore a 20 ms. Viene utilizzato per misurare suoni impulsivi di breve durata, come suoni di pistole, artiglieria e esplosivi. Il valore misurato è il valore di picco, ovvero il valore massimo.
Il fonometro può essere collegato ad un filtro e registratore esterno per l'analisi spettrale del rumore. Il fonometro di precisione ND2 di produzione nazionale è dotato di un filtro passa banda d'ottava, facile da trasportare sul posto ed eseguire l'analisi spettrale. I fonometri possono essere suddivisi in fonometri di precisione e fonometri ordinari in base alla precisione. L'errore di misura di un fonometro di precisione è di circa 1 dB, mentre quello di un normale fonometro è di circa 3 dB. I fonometri possono essere suddivisi in due categorie a seconda del loro scopo: uno viene utilizzato per misurare il rumore stazionario e l'altro viene utilizzato per misurare il rumore instabile e il rumore pulsante. Un fonometro integrato viene utilizzato per misurare il livello sonoro equivalente del rumore instabile in un periodo di tempo. Un dosimetro di rumore è anche un fonometro integrale, utilizzato principalmente per misurare l'esposizione al rumore. I fonometri a impulsi vengono utilizzati per misurare il rumore degli impulsi, che corrisponde alla risposta dell'orecchio umano al suono del polso e al tempo medio di risposta dell'orecchio umano al suono del polso.
