Шум є неминучим супутником будь-якого пристрою, що містить двигун і рухомі деталі. Особливо він привертає нашу увагу в тих місцях, де ми прагнемо спокою та відпочинку – в наших будинках і квартирах. Витяжний вентилятор також працює з мінімальним шумом, рівень якого зазначається у техпаспорті пристрою та іноді на упаковці. Далі ми розповімо, як правильно трактувати показники шуму витяжного вентилятора та уникати непорозумінь під час проведення власних вимірювань рівня шуму.

Загальновідомо, що шум – це сукупність сторонніх звуків, які негативно впливають на організм людини. Рівень шуму може бути виміряний відповідними приладами, зокрема шумомірами. Такі пристрої завдяки вбудованим мікрофонам дають змогу вловлювати тиск звукових коливань, переводити його в електричні сигнали, що вимірюються у вольтах, та підсумкові дані відображати в децибелах (dB) та акустичних децибелах (dBА).

На жаль, шумоміри є далеко не у всіх. Зате практично всі мають смартфони, які також можна використовувати як вимірювач рівня шуму. Для цього достатньо встановити спеціальний мобільний застосунок, вибір яких досить широкий. Вимірюючи за допомогою смартфона рівень шуму працюючого вентилятора, користувач отримує дані в децибелах. Потім, порівнюючи отримані дані із зазначеними на упаковці пристрою та техпаспорті, він може помітити суттєву розбіжність, що, напевно, викличе в нього здивування та підозри. У чому ж причини такої ситуації?

Причина перша: різні децибели

Вище ми вже згадали про децибели та акустичні децибели. Як правило, мобільні застосунки видають дані в dB, а виробники вентиляційного обладнання вказують у техпаспортах та на упаковках дані в dBA, які можуть значно відрізнятися від перших у менший бік. Звідки ж беруться ці акустичні децибели?

Будь-який шумомір визначає рівень звукового тиску у конкретній точці простору. Виходить, він вимірює рівень шуму? Не зовсім так. Гучність звуку і, відповідно, рівень шуму, який сприймає людина, носять суб’єктивний характер і залежать від особливостей слухового сприйняття цієї людини. Для неї гучність залежить не тільки від інтенсивності звуку, а й також від частоти звукових коливань, спектрального складу, тембру, локалізації в просторі, тривалості впливу звуку і навіть часу доби (негучні звуки, які зовсім не турбують удень, вночі можуть сприйматися як несприятливий шум). Наприклад, слуховий апарат людини має різну чутливість до звуків різної частоти: він більш чутливий до звукових коливань на середніх частотах (1000–3000 Гц), а при зниженні та підвищенні частоти коливань чутливість зменшується. Особливо різке падіння чутливості помітне в діапазонах найнижчих та найвищих звуків. Тому однакові за інтенсивністю, але різні за частотою звуки сприймаються людиною як звуки різної гучності. Для того щоб наблизити результати об’єктивних вимірювань шуму до суб’єктивного сприйняття людини, використовується корекція показників звукового тиску на різних частотах. Такі зміни стандартизовані в міжнародному масштабі і відомі як корекція А. Відкориговані показники звукового тиску вимірюються в dBA – акустичних децибелах.

Таким чином, показники шуму однакової інтенсивності, виражені в dB та dBA, можуть значно відрізнятися. Для правильного оцінювання рівня шуму від працюючого вентилятора та визначення ступеню його відповідності заявленим у техпаспорті та упаковці даним необхідно отримані за допомогою смартфона або шумоміра результати в децибелах перевести за допомогою А-фільтра в акустичні децибели.

Причина друга: різні умови вимірювання шуму

Якщо на смартфоні користувача встановлено застосунок-шумомір, виміряти рівень шуму працюючого вентиляційного пристрою начебто не складно: запускаєш додаток, підносиш телефон ближче до джерела шуму і дані одразу з’являються на екрані. Напевно, такої думки дотримується більшість користувачів. І в цьому полягає велика помилка.

Виробники вентиляційної техніки під час проведення вимірювання рівня шуму не користуються смартфонами. Існуючі регламенти зобов’язують їх проводити випробування своїх виробів відповідно до міжнародних стандартів ISO. Це робиться з тією метою, щоб усі технічні параметри, що заявляються різними виробниками, були отримані в однакових умовах, які б виключали вплив будь-яких суб’єктивних факторів, і у споживача була можливість порівнювати характеристики різних однотипних пристроїв. Умови проведення випробувань на шумність обладнання також регулюються міжнародними стандартами.

Такі випробування полягають у проведенні вимірювань у сертифікованій лабораторії у спеціальній безлунній камері зі звукоізоляцією, що виключає присутність фонових шумів та відбиття звукових хвиль від різних предметів. В якості інструменту вимірювання використовується сертифікований шумомір. Цим приладом вимірюють рівень шуму на вході та виході вентилятора, а також на певній відстані від нього – на нульовому рівні (на самому вентиляторі), на відстані 1 і 3 м, іноді 10 і більше метрів. Підсумкові дані зазнають корекції (А-фільтр), після чого їх вносять до таблиць шумових характеристик обладнання.

Водночас смартфони та звичайні шумоміри, якими може скористатися будь-хто, вимірюють шум вентиляційного пристрою без урахування вищеописаних нюансів, тому ці результати не можна назвати об’єктивними. Наприклад, у будь-якому приміщенні завжди присутній деякий фоновий шум, а також є стіни, стеля та різноманітні предмети, що багаторазово відбивають звуки. У результаті шумоміри реагують на сумарні звукові коливання і користувач отримує не показник шумності пристрою, а ступінь шумності у конкретному місці. Також важливе значення має відстань до пристрою в момент вимірювання, адже на різній відстані від об’єкта сила звуку різна. Якщо користувач проводить вимірювання рівня шуму вентилятора на відстані 20 см, а потім порівнює отримані дані з параметрами, зазначеними в техпаспорті або на упаковці при стандартному видаленні 1 і 3 м, його чекає здивування й певне розчарування, адже вимірювані показники напевно перевищуватимуть заявлені виробником. Крім цього, різниця між цими величинами буде ще більшою, якщо свої показники він не переведе з децибелів в акустичні децибели.

Якщо шумоміри та смартфони з відповідними мобільними застосунками не видають коректний результат стосовно якогось конкретного технічного пристрою, то чи має сенс ними користуватися? За великим рахунком ці пристрої та програми створювалися як інструменти для вимірювання рівня шуму в конкретній точці простору. Проте для вимірювання шумності різних виробів вони теж можуть стати в нагоді. Наприклад, їх можна застосовувати для порівняння підсумкового шуму двох і більше пристроїв в однакових умовах (тут і зараз). У цьому випадку шумомір і смартфон чітко покажуть, який пристрій тихіший, а який гучніший. Досить корисна функція при виборі та тестуванні будь-якого шумного обладнання. Однак із даними лабораторних вимірювань показання шумомірів порівнювати некоректно.

ДОВІДКА

Звукова потужність позначає кількість енергії, що передається джерелом звуку за одиницю часу. Вимірюється у ваттах (Вт). Оскільки потужність джерела звуку може бути в досить широких межах, для зручності прийнято користуватися логарифмічною шкалою рівнів звукової потужності, а показники записувати в децибелах (dB) та акустичних децибелах (dBA). Рівень звукової потужності не залежить від розміщення обладнання, навколишніх умов та відстані від точки вимірювання.

Інтенсивність звуку (сила звуку) характеризує кількість енергії, що переноситься звуковою хвилею через одиничну площу, перпендикулярну напряму поширення хвилі в одиницю часу. Вимірюється у Ватах на квадратний метр (Вт/м²).

Звуковий тиск. Звукові коливання – це коливання тиску повітря із різною частотою, які органи слуху людини сприймають як звук. У кожній точці простору звукові хвилі створюють певний тиск, який вимірюється в Паскалях (Па). Величина звукового тиску залежить від акустичних властивостей середовища, здатності приміщення відбивати звук, а також відстані від джерела звуку. Оскільки діапазон звукового тиску також дуже широкий (від порогу чутності на рівні 2х10^-5 Па до 20 Па), при розрахунках користуються логарифмічною шкалою рівнів звукового тиску, а показники записують у тих же dB і dBA.

Гучність звуку є суб’єктивною величиною слухового відчуття, яка залежить від сили звуку та його частоти. За незмінної частоти гучність звуку зростає зі збільшенням інтенсивності. За однакової інтенсивності найбільшу гучність мають звуки в діапазоні частот 700–6000 Гц. Нульовий рівень гучності звуку відповідає звуковому тиску 2х10^-5 Па та силі звуку 10^-12 Вт/м² за частоти 1 кГц.