Tips pengukuran suara: cara mendapat pembacaan desibel akurat

Pengukur tingkat suara hanya melaporkan apa yang ditangkap di mikrofon. Kualitas sinyal yang ditangkap tergantung pada di mana Anda menempatkan pengukur, pembobotan dan respons waktu mana yang Anda pilih, bagaimana Anda menangani perangkat, dan bagaimana Anda merata-ratakan hasilnya. Lakukan dengan benar dan pengukur smartphone yang dikalibrasi setuju dengan referensi Kelas 2 dalam ±2 dB pada sumber lingkungan tipikal. Salah dan smartphone yang sama memberi pembacaan meleset 10 dB atau lebih — bukan karena pengukurnya buruk, tapi karena pengukurannya salah.

Halaman ini mengumpulkan teknik praktis yang menggerakkan pembacaan dari "estimasi kasar" menjadi "dapat dipercaya". Asumsinya Anda telah melakukan prosedur kalibrasi sekali untuk perangkat. Tak satu pun dari tips ini mengompensasi pengukur yang tak dikalibrasi — mereka mengekstraksi angka andal dari yang dikalibrasi.

Penempatan mikrofon

Mikrofon adalah satu-satunya yang "mendengar" ruang. Semakin dekat ke sumber, semakin banyak permukaan reflektif yang dilihatnya, dan semakin turbulen udara di sekelilingnya, semakin dominan faktor-faktor itu pada pembacaan dibanding suara aktual yang Anda pedulikan.

Jarak dari sumber

Untuk sumber titik ideal di medan bebas, hukum kuadrat terbalik memprediksi penggandaan jarak mengurangi SPL 6 dB. Pengukuran dalam ruang nyata jarang cocok sempurna karena pantulan ruang, tetapi tren bertahan:

Untuk pengukuran kerja, aturan adalah mengukur di mana telinga pekerja. Untuk pengukuran lingkungan, pilih lokasi yang penting: tinggi bantal untuk kebisingan tidur, permukaan kerja untuk kebisingan kantor, pusat lantai dansa untuk pengukuran venue.

Jika Anda mempublikasikan angka, selalu catat jarak. "Pemotong rumput: 85 dBA pada 5 m" pernyataan lengkap; "pemotong rumput: 85 dBA" ambigu dan kira-kira tak berguna untuk seseorang yang mencoba memperkirakan tingkat pada jarak berbeda.

Medan bebas vs medan reflektif

Medan bebas sempurna tak punya permukaan reflektif. Ruang anekoik mendekati satu; padang terbuka di hari tanpa angin hal terbaik berikutnya. Sebagian besar ruang sangat reflektif, terutama ruang kecil permukaan keras seperti kamar mandi, dapur, dan kabin lift.

Di ruang reflektif, SPL pada sebagian besar titik didominasi oleh medan reverberant, bukan suara langsung dari sumber. Ini punya dua konsekuensi praktis:

• Aturan medan langsung 6 dB-per-penggandaan rusak beberapa meter dari sumber.
• Pembacaan di satu posisi dapat bergeser 3 – 6 dB jika Anda memindahkan mikrofon 0,5 m, karena nol dan antinode gelombang berdiri.

Untuk menekan ini, rerata di beberapa posisi di ruang (minimal tiga, terpisah ~1 m), dan laporkan rata-rata.

Hindari penanganan, saku, dan permukaan

Mikrofon di smartphone atau laptop Anda mengambil getaran semudah ia mengambil suara udara. Memegang perangkat di tangan memperkenalkan kebisingan jari dan gemerisik pakaian yang dapat menambah 5 – 15 dB di frekuensi rendah. Menempatkan perangkat di meja keras memperkenalkan pantulan tanah.

Penempatan praktis yang bekerja di setiap perangkat:

• Atur perangkat di kain lembut yang dilipat (kain microfiber, kaos) di meja tinggi dada.
• Orientasikan mikrofon menghadap sumber. Sebagian besar smartphone punya mikrofon di tepi bawah, tetapi bervariasi — verifikasi dengan tes tepuk jika ragu.
• Setelah perangkat ditempatkan, jangan sentuh selama pengukuran.

Untuk pengukuran sangat panjang, tripod kecil dengan klem smartphone menjaga perangkat bebas dari permukaan apa pun dan memberi pembacaan paling bersih.

Pembobotan frekuensi

Pengukur menerapkan pembobotan frekuensi sebelum menghitung SPL. Tiga pilihan umum digunakan; mereka memberi angka sangat berbeda untuk suara yang sama.

Default untuk hampir setiap referensi yang dipublikasikan (NIOSH REL, OSHA PEL, pedoman komunitas WHO, ISO 1996) adalah pembobotan A. Kecuali ada alasan spesifik — biasanya karena sumber didominasi frekuensi di bawah 200 Hz — biarkan pengukur pada A.

Jika Anda mengukur venue dengan konten subwoofer signifikan dan pembacaan terbobot A Anda terasa terlalu rendah untuk apa yang Anda rasakan di dada, pindah ke C dan laporkan keduanya. Selisih antara A dan C sendiri diagnostik: gap 20 dB (C 20 dB lebih tinggi) berarti sumber didominasi bass; gap 5 dB berarti frekuensi menengah.

Matematika lengkap di balik kurva pembobotan ada di halaman sains.

Pembobotan waktu

Pembobotan waktu adalah rerata eksponensial yang diterapkan sebelum nilai ditampilkan. Tiga setting standar:

• Fast (konstanta waktu 125 ms) — menangkap variasi tingkat-bicara dan kejadian singkat tanpa mengedip. Default untuk hampir semua hal.
• Slow (konstanta waktu 1 s) — pembacaan lebih halus untuk kebisingan ambien stabil. Gunakan saat Anda ingin angka stabil untuk dicatat dan sumber stabil.
• Impulse (35 ms attack, 1,5 s decay) — dirancang untuk menangkap transien (tembakan, pukulan palu, balon meletus). Membaca jauh lebih tinggi dari Fast untuk kejadian singkat.

Kesalahan umum membiarkan pengukur pada Slow saat mengukur sumber intermiten atau impulsif. Slow underreports peak karena konstanta waktu 1 detik tidak punya waktu untuk "stabil" ke puncak sebelum kejadian lewat. Gunakan Fast kecuali Anda secara spesifik ingin penghalusan.

Untuk sumber dengan transien kuat sering — alat bengkel, acara olahraga, lapangan tembak — Impulse adalah pembobotan paling representatif, dan beberapa standar (ISO 9612 untuk pengukuran kerja dengan impuls menonjol) memerlukannya.

Rerata multi-sampel

Pembacaan tunggal 5 detik menangkap hanya kebisingan selama 5 detik itu. Untuk sumber variabel, snapshot itu jarang representatif paparan jangka panjang yang penting untuk kesehatan.

Dua strategi rerata mencakup sebagian besar kasus:

Mean aritmatika (Avg)

Statistik Avg pada pengukur kami adalah mean aritmatika semua nilai yang ditampilkan. Untuk kebisingan kira-kira stabil, ini estimasi baik tingkat ambien — misalnya, kipas berjalan pada 55 dBA terus-menerus akan punya Min, Avg, dan Max semua dalam 2 dB satu sama lain.

Tingkat kontinu setara (Leq)

Untuk kebisingan variabel, kuantitas tepatnya tingkat A-weighted kontinu setara, atau LAeq. Itu SPL stabil yang akan menyampaikan total energi akustik sama selama periode pengukuran sebagai sinyal variabel aktual. Matematis:

LAeq,T = 10 × log10( (1/T) × integral( 10^(LA(t)/10) ) dt )

Pengukur browser tidak menghitung Leq langsung hari ini, tetapi untuk kebisingan cukup stabil atau tidak ekstrem, statistik Avg dalam 1 dB dari LAeq. Jika Anda mempublikasikan angka yang membutuhkan definisi setara energi (mis., untuk pengukuran keluhan kebisingan), gunakan SLM Kelas 2 dengan integrasi Leq bawaan.

Berapa lama mengukur

Sampel lebih pendek pada sumber variabel berisiko menangkap kondisi atipikal — kantong tenang atau kejadian puncak — dan melaporkannya sebagai representatif.

Mengeliminasi kontaminasi

Sebagian besar kesalahan pengukuran besar datang dari hal-hal yang bukan sumber yang Anda maksud ukur. Identifikasi dan eliminasi dalam urutan ini:

1. Angin di mikrofon. Bahkan angin sepoi menciptakan fluktuasi tekanan yang membaca sebagai 60 – 80 dBA di mikrofon. Pengukuran luar tanpa pelindung angin tidak andal di atas ~1 m/s angin. Bola busa di atas mikrofon membantu; untuk pekerjaan luar serius, gunakan windshield berbulu ("dead cat").
2. Kebisingan penanganan dan kabel. Dibahas di atas. Atur perangkat pada kain dan jangan sentuh.
3. HVAC, kulkas, kipas komputer di ruang yang sama. Kebisingan latar 10 dB lebih rendah dari target tak apa diabaikan. Latar antara 6 dan 10 dB lebih rendah membutuhkan koreksi (kurangi sekitar 1 – 2 dB dari pembacaan gabungan). Latar dalam 6 dB dari target membuat pengukuran tak andal — eliminasi latar atau gunakan lokasi berbeda.
4. Kehadiran operator. Napas, gemerisik pakaian, dan langkah kaki Anda mengejutkan keras pada jarak dekat. Berdiri jauh dari pengukur; jika Anda harus dekat, diam.
5. Hujan di perangkat. Bahkan gerimis halus mengetuk perangkat dengan energi terdengar. Gunakan lokasi tertutup untuk pengukuran luar.

Skenario spesifik

Beberapa situasi umum punya keunikan tersendiri yang patut diketahui.

Pemantauan lalu lintas luar

ISO 1996‑2 mengharuskan pengukuran pada 7,5 m dari garis tengah jalan, pada tinggi 1,2 m, dengan windshield. Untuk penggunaan rumah tak resmi, pilih posisi dekat ke penerima yang menarik (jendela kamar, kursi teras) dan rerata setidaknya 10 menit selama kondisi lalu lintas representatif.

Mesin tempat kerja

Ukur di mana telinga operator selama penggunaan normal. Jika operator berpindah antar posisi, ambil rerata terbobot waktu lintas posisi terbobot oleh waktu yang dihabiskan di masing-masing. Untuk peralatan tugas variabel (mesin pres stamping intermiten), ukur lintas setidaknya satu siklus penuh.

Konser, klub, dan volume venue

Pembobotan C membaca lebih representatif dari A karena suara berat bass. Ukur di beberapa posisi (depan, tengah, belakang, samping) — suara venue jarang seragam. Halaman kesehatan pendengaran memberi panduan NRR pelindung yang Anda butuh untuk durasi paparan berbeda.

Kamar bayi semalam

Gunakan pembobotan waktu Slow dan rerata setidaknya satu jam penuh selama waktu malam yang Anda pedulikan. Rekomendasi WHO 30 dBA LAeq di kamar tidur saat tidur adalah referensi. Mesin white noise, jika digunakan, harus menghasilkan tidak lebih dari 50 dBA pada posisi tempat tidur bayi — banyak mesin pada volume maksimum jauh melebihi itu.

Akustik restoran atau kantor

Ukur selama hunian puncak. Ruang kosong membaca 10 – 20 dB lebih tenang dari ruang penuh. Ambang "kenyamanan" yang dipublikasikan (50 dBA kantor, 70 dBA restoran) berlaku pada kondisi pemakaian.

Keterbatasan pengukuran smartphone

Pengukur smartphone yang dikalibrasi adalah alat penyaring. Itu sangat baik untuk memetakan ruang, identifikasi area masalah, dan memberi pengguna non-spesialis visibilitas paparan mereka. Itu bukan pengukur tingkat suara Kelas 2, dan beberapa situasi memerlukannya:

• Dokumentasi kepatuhan. Inspeksi OSHA, klaim kompensasi pekerja, kasus keluhan kebisingan formal semua memerlukan SLM dikalibrasi (dan biasanya kalibrator, dokumen, dan rantai pengaman pembacaan).
• Tingkat di atas ~95 dBA. Sebagian besar mikrofon smartphone clipping di rentang ini, kurang melaporkan tingkat aktual. SLM Kelas 2 dirating ke ≥130 dB.
• Analisis frekuensi. Pengukur kami menampilkan FFT real-time yang berguna untuk diagnosis tetapi bukan analisator pita 1/3-oktav atau oktav. Standar yang menentukan pengukuran pita oktav butuh peralatan khusus.

Untuk yang lain, smartphone dikalibrasi, penempatan hati-hati, dan pembobotan dan respons waktu yang tepat akan menghasilkan angka yang dapat Anda percaya.

Menyatukannya

Pengukuran andal adalah hasil dari semua di atas benar pada saat yang sama. Sebagai checklist untuk pengukuran apa pun yang penting:

• Mengkalibrasi perangkat ini terhadap referensi yang dikenal (prosedur)
• Mikrofon ditempatkan pada posisi pendengar, di permukaan lembut, tidak ditangani saat membaca
• A-weighting (atau C-weighting jika spesifik mengukur bass)
• Pembobotan waktu Fast (atau Impulse untuk sumber transien)
• Angin dan penanganan terkendali (windshield jika luar, tangan dari perangkat)
• Kebisingan latar setidaknya 6 dB di bawah target, idealnya 10 dB
• Direrata selama durasi tepat untuk sumber (setidaknya 30 s untuk stabil, 10+ menit untuk variabel)
• Jarak sumber dan pembobotan dilaporkan bersama angka

Dilakukan dengan baik, ini memberi pembacaan yang akurat dan dapat direproduksi — dua kualitas yang akan Anda inginkan setiap kali angka yang Anda laporkan punya konsekuensi.