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WOFÜR WIRD EIN SCHALLPEGELMESSER VERWENDET?
Schallpegelmesser werden zur Messung von und zum Umgang mit Geräuschemissionen einer Vielzahl von Quellen verwendet, beispielsweise Industrieanlagen, Straßen- und Schienenverkehr und Bauarbeiten. Nimmt man für das Stadtleben typische Situationen wie Sportveranstaltungen, Freiluftkonzerte, Freizeitparks sowie Wohn- und Gewerbegebiete hinzu, erhält man viele verschiedene Schallquellen mit jeweils unterschiedlichen Eigenschaften, die für die Fachleute, die sie beurteilen, mit ganz bestimmten Problemstellungen verbunden sind.
WIE FUNKTIONIERT EIN SCHALLPEGELMESSER?
Ein Schallpegelmesser besteht aus einem Mikrofon,, einem Vorverstärker,, einer Signalverarbeitungseinheit und einer Anzeige. Das Mikrofon wandelt das Tonsignal in ein entsprechendes elektrisches Signal um. Der am besten geeignete Mikrofontyp für Schallpegelmesser ist das Kondensatormikrofon, das Präzision mit Stabilität und Zuverlässigkeit vereint.
Das vom Mikrofon erzeugte elektrische Signal ist sehr klein und muss daher vor der Verarbeitung im Hauptprozessor durch einen Vorverstärker geschickt werden. Die Signalverarbeitung umfasst die Anwendung von Frequenz- und Zeitbewertungen auf das Signal. Diese sind in internationalen Normen wie IEC 61672 – 1, die von Schallpegelmessern einzuhalten sind, spezifiziert.
ZEITBEWERTUNG
Die Zeitbewertung bestimmt, wie der Schallpegelmesser auf Schalldruckänderungen reagiert. Es handelt sich um eine exponentielle Mittelung des schwankenden Signals, die einen leicht ablesbaren Wert liefert. Der Analysator wendet die Zeitbewertungen Fast, Slow und Impulse (oder "F", "S" und "I") an. Dies sind die erforderlichen Bewertungen gemäß den meisten internationalen und nationalen Standards und Richtlinien. Normen für Umwelttests legen in der Regel fest, welche Zeitbewertung zu verwenden ist.
Die Signalverarbeitung erfolgt durch die Bewertungsfilter. Auf dem Bildschirm des Analysators wird dann der resultierende Schalldruckpegel in Dezibel (dB) angezeigt, bezogen auf 20 μPa. Die Schalldruckpegelwerte werden mindestens einmal pro Sekunde aktualisiert.
Zur Bewertung eines schwankenden Geräuschpegels muss man zu einem Wert für einen Pegel gelangen, der, einfach ausgedrückt, der Pegelmittelwert ist. Der "äquivalente Dauerschallpegel" Leq, ist weltweit als maßgeblicher gemittelter Parameter bekannt. Leq ist der Pegel, der, wenn er während des Messzeitraums konstant gewesen wäre, die Energiemenge darstellen würde, die im gemessenen, schwankenden Schalldruckpegel vorhanden ist. Er ist ein Maß für die energetische Mittelung in einem veränderlichen Schallpegel.
Er ist kein direktes Maß der Belästigung, obwohl umfangreiche Untersuchungen gezeigt haben, dass Leq gut mit damit korreliert.
Leq kann mit den meisten professionellen Schallpegelmessern direkt gemessen werden (manchmal auch als integrierende Schallpegelmesser bezeichnet). Wird ein A-Bewertungsfilter angewendet, so wird dies als LAeq, ausgedrückt, die Messung des äquivalenten Dauerschallpegels unter Verwendung des A-bewerteten Filternetzes.
MEHR ERFAHREN:
TYP 2250
SCHALLPEGELMESSER
FREQUENZBEWERTUNG
Die Frequenzbewertung dient der Anpassung der Reaktion des Schallpegelmessers auf verschiedene Schallfrequenzen. Dies ist notwendig, da die Schallempfindlichkeit des menschlichen Ohrs je nach Schallfrequenz variiert. IEC 61672-1 definiert die Frequenzbewertungen A, C und Z; in speziellen Anwendungen werden jedoch gelegentlich andere Frequenzbewertungen verwendet.
A-Bewertung – dBA/dB(A)
Die A-Bewertung passt ein Signal so an, dass es der Reaktion des menschlichen Ohrs auf mittlere Pegel ähnelt. Sie basiert auf der 40-dB-Kurve gleicher Lautheit. Die Symbole für die Schallparameter enthalten oft den Buchstaben "A" (z. B. Laeq),Aeq), um anzuzeigen, dass die Frequenzbewertung in die Messung einbezogen wurde.
Die A-Bewertung ist für nahezu alle Umgebungs- und Arbeitsplatzlärmmessungen erforderlich und in internationalen und nationalen Normen und Richtlinien festgelegt. A-Bewertungsfilter decken den gesamten hörbaren Bereich von 10 Hz bis 20 kHz ab.
C-Bewertung – dBC/dB(C)
Die Reaktion des menschlichen Ohres variiert mit dem Schallpegel. Die C-Frequenzbewertung entspricht der 100-dB-Kurve gleicher Lautheit, d.h. der Reaktion des menschlichen Ohrs bei relativ hohen Schallpegeln. Die C-Bewertung wird hauptsächlich bei der Beurteilung von Spitzenwerten hoher Schalldruckpegel verwendet. Sie kann beispielsweise auch für Lärmmessungen bei Veranstaltungen eingesetzt werden, bei denen die Übertragung von Bassfrequenzen ein Problem darstellen kann.
Z-Bewertung – dBZ/dB(Z)
Die "Null"-Frequenzbewertung ist definiert als flach mit einem Frequenzgang zwischen 10 Hz und 20 kHz ±1,5 dB ohne Mikrofonantwort.
Heute ist die A-Bewertung die meistgebrauchte Frequenzbewertung. Die C-Bewertung stimmt nicht so gut mit subjektiven Tests überein, da die Kurven gleicher Lautheit auf Experimenten beruhen, die Sinustöne (reine Töne) verwenden - während im Allgemeinen Schall nicht aus Sinustönen besteht, sondern aus sehr komplexen Signalen, die sich aus vielen verschiedenen Tönen zusammensetzen.
FREQUENZANALYSE
Wenn detailliertere Informationen über ein komplexes Signal verlangt werden, kann der Frequenzbereich in Abschnitte oder Bänder eingeteilt werden. Dies geschieht mit elektronischen oder digitalen Filtern, die alle Frequenzanteile außerhalb des ausgewählten Bandes unterdrücken. Diese Bänder haben gewöhnlich eine Bandbreite von entweder einer Oktave oder einer Terz.
Eine Oktave ist ein Frequenzband, bei dem die höchste Frequenz doppelt so hoch ist wie die niedrigste. Beispielsweise lässt ein Oktavfilter mit einer Mittenfrequenz von 1 kHz Frequenzen zwischen 707 und 1414 Hz durch, alle anderen jedoch nicht. (Der Name Oktave rührt daher, dass eine Oktave acht Noten der diatonischen Tonleiter umspannt). Eine Terz umfasst einen Bereich, in dem die höchste Frequenz das 1,26-fache der niedrigsten Frequenz beträgt.
Dieser Vorgang der Einteilung komplexer Signale wird als Frequenzanalyse bezeichnet und die Ergebnisse werden in einem Diagramm, dem so genannten Spektrogramm, festgehalten. Nachdem das Signal bewertet und/oder in Frequenzbänder eingeteilt wurde, wird das resultierende Signal verstärkt und der Effektivwert (RMS - Root Mean Square) in einem Effektivwertdetektor bestimmt. Der Effektivwert ist eine besondere Art von mathematischem Mittelwert. Er ist bei Schallmessungen von Bedeutung, da der Effektivwert in direktem Zusammenhang mit der Energiemenge im gemessenen Schall steht.
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> SCHWINGUNGSMESSER
DAS DISPLAY
Das Display zeigt den Schallpegel in Dezibel an, typischerweise mit einem Deskriptor, der die ausgewählte Kombination aus Zeit- und Frequenzbewertung anzeigt (z.B. LAEQ oder LCpeak). Das Signal kann auch an Ausgangsbuchsen abgenommen werden, entweder als Wechselspannungs- oder Gleichspannungssignal, um dann an externe Geräte, beispielsweise ein Datenerfassungssystem, weitergeleitet zu werden. Dies ermöglicht die Aufzeichnung und/oder weitere Verarbeitung.
KALIBRIERUNG
Die Kalibrierung ist eine Einstellung Ihres Schallpegelmessers, damit er korrekte Werte misst und anzeigt. Die Messempfindlichkeit des Aufnehmers und das Verhalten der elektronischen Schaltung können im Laufe der Zeit leicht variieren oder durch Umgebungsbedingungen wie Temperatur und Feuchte beeinflusst werden.
Obwohl es unwahrscheinlich ist, dass Sie mit dem Schallpegelmesser jemals eine große Drift oder Änderung der Messempfindlichkeit erleben, ist es dennoch gute Messpraxis, die Kalibrierung Ihres Schallpegelmessers regelmäßig zu überprüfen, üblicherweise vor und nach jeder Messreihe. Dies geschieht am besten, indem man einen tragbaren akustischen Kalibrator direkt über dem Mikrofon anbringt. Der Kalibrator gibt einen genau definierten Schalldruckpegel ab, auf den der Schallpegelmesser eingestellt werden kann.
Neben der Überprüfung der Kalibrierung vor und nach den Messungen verlangen viele Vorschriften und Normen für Schallpegelmessungen oft auch, dass Ihr Schallpegelmesser alle 12 oder 24 Monate in einem Labor kalibriert wird.
INTERNATIONALE NORMEN
Internationale Normen sind wichtig, entweder weil sie direkt angewendet werden oder weil sie Anregung oder Referenz für nationale Normen bieten. Es gibt zwei wichtige internationale Gremien, die sich mit der Normung befassen.
Die Internationale Organisation für Normung (ISO) beschäftigt sich in erster Linie mit einer Methodik, die sicherstellt, dass Verfahren definiert werden, die einen Vergleich der Ergebnisse ermöglichen. Die International Electrotechnical Commission (IEC) befasst sich mit der Instrumentierung, um sicherzustellen, dass die Geräte kompatibel sind und ohne größere Genauigkeits- oder Datenverluste ausgetauscht werden können.
IEC 61672
"IEC 61672 – Elektroakustik – Schallpegelmesser" ist die aktuelle internationale Norm, die Schallpegelmesser erfüllen sollten, um den meisten modernen Vorschriften gerecht zu werden. Sie spezifiziert "drei Arten von Schallmessgeräten" - den "herkömmlichen" Schallpegelmesser, den integrierenden mittelnden Schallpegelmesser und den integrierenden Schallpegelmesser. Die Norm ist in drei Abschnitte unterteilt:
- Teil 1: Anforderungen – beschreibt die Leistungsmerkmale und Funktionalität von Schallpegelmessern der Klassen 1 und 2
- Teil 2: Baumusterprüfung – enthält Details zu den Tests, die erforderlich sind, um die Konformität mit allen obligatorischen Spezifikationen gemäß IEC 61672-1 zu überprüfen. Wird von Testlaboratorien verwendet, um sicherzustellen, dass die Geräte den Angaben des Herstellers entsprechen
- Teil 3: Periodische Einzelprüfung – beschreibt Verfahren zur periodischen Prüfung von Schallpegelmessern gemäß den Anforderungen der Klasse 1 oder Klasse 2 der IEC 61672-1:2002
Die Norm definiert die grundlegende Terminologie einschließlich des zentralen Parameters ‚Beurteilungspegel‘ und beschreibt Best Practices zur Beurteilung von Umgebungslärm.
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ISO 1996 − BEURTEILUNG VON UMGEBUNGSLÄRM
Die ISO 1996 "Akustik − Beschreibung und Messung von Umgebungslärm" ist eine zentrale Norm in der Umgebungslärmbeurteilung, die als Nachschlagewerk zu diesem Thema dient und auf die sich üblicherweise regionale Normen und Vorschriften beziehen.
ISO 1996 gliedert sich in zwei Teile:
- Teil 1 2016: Grundlegende Kenngrößen und Beurteilungsverfahren
- Teil 2 2017: Bestimmung des Umgebungslärmpegels
