음량계

Sound level meter
IEC 61672-1:2002를 준수하는 통합 평균 Cirrus Research의 Optimus 음량계

음향 측정에는 음압계(SPL이라고도 함)가 사용된다. 그것은 보통 마이크가 달린 휴대용 기구다. 음향 수준 미터에 가장 적합한 마이크는 정밀도와 안정성, 신뢰성이 결합된 콘덴서 마이크로폰이다.[1] 마이크의 횡격막은 음파로 인한 기압 변화에 반응한다. 그렇기 때문에 계측기를 음압 수준계(SPL)라고 부르기도 한다. 이 횡격막의 움직임, 즉 음압 편차(파스칼 Pa)는 전기 신호(볼트 V)로 변환된다. 파스칼과 같은 음압 측정기준의 관점에서 소리를 설명할 수 있지만, 일반적으로 로그 변환이 적용되고 대신 음압 수준이 명시되며, 0dB SPL은 20개의 마이크로파스칼과 같다.

마이크는 알려진 일정한 음압을 가했을 때 발생하는 전압 값으로 구별할 수 있다. 이것은 마이크 감도라고 알려져 있다. 기기는 사용 중인 특정 마이크의 감도를 알아야 한다. 계측기는 이 정보를 사용하여 전기 신호를 음압으로 정확하게 변환하고 그에 따른 음압 수준(데시벨 dB SPL)을 표시할 수 있다.

소음 수준 미터는 특히 산업, 환경, 광산 및 항공기 소음의 다른 종류의 소음을 계량하기 위해 소음 공해 연구에 일반적으로 사용된다.[2][3] 소리 수준 미터 기능 및 성능을 명시하는 현행 국제 표준은 IEC 61672-1:2013이다. 그러나 소리 수준 미터의 판독은 사람이 인지한 큰 소리와는 잘 상관되지 않으며, 큰 소리 미터에 의해 더 잘 측정된다. 특정한 음성은 압축 비선형성이며 특정 수준과 특정 주파수에서 변화한다. 이러한 지표들은 또한 다양한 방법으로 계산될 수 있다.[4][example needed]

세계 최초로 손에 들고 트랜지스터화한 음위측정기는 1960년 출시돼 덴마크 기업 브뤼엘앤케이슈르가 개발했다.[5] 1980년 영국의 Cirrus Research는 세계 최초로 핸드헬드 사운드 레벨 미터를 도입하여 통합 L과eq SEL(음향 노출 레벨) 측정을 제공하였다.[6]

분류

종류들

IEC 61672-1은 "3종류의 음향 측정 기구"[7]를 규정한다. 그것들은 "일반적인" 소리 수준 미터, 통합 평균 소리 수준 미터, 통합 소리 수준 미터다.

표준 소리 수준 미터는 마이크로폰의 AC 신호가 RMS(root-mean-square) 회로에 의해 DC로 변환되어 통합의 시간 상수가 있어야 하므로 지수 평균 소리 수준 미터를 "시간 가중치"라고 할 수 있다. 이러한 시간 가중치 중 세 가지는 국제적으로 표준화되었는데, 'S'(1s), 'F'(1 ms), 'Fast'(125 ms), 'I'(35 ms)는 원래 '충동'으로 불렸다. 그들의 이름은 1980년대에 어떤 언어에서도 똑같게 바뀌었다. I-time-weighting은 소음 이벤트의 충동적인 성격과 실질적인 상관관계가 거의 없기 때문에 더 이상 표준의 본문에 포함되지 않는다.

RMS 회로의 출력은 전압에서 선형이며 로그 회로를 통과하여 판독 선형(dB)을 제공한다. 이는 기준 음압에 대한 주어진 뿌리-평균-제곱 음압의 비율에 대한 기준 10 로그의 20배다. 표준 주파수 가중치와 표준 시간 가중치를 사용하여 얻은 루트 평균 제곱 음압. 기준 압력은 국제 협정에 의해 공중 음의 경우 20 마이크로파스칼로 설정된다. 데시벨은 어떤 의미에서 단위가 아니라 단순히 치수가 없는 비율이며, 이 경우 두 압력의 비율이다.

현재 소음 수준의 스냅샷을 제공하는 기하급수적인 평균 소음 수준 측정기는 청각 손상 위험 측정에 제한적으로 사용된다. 통합 또는 통합 평균 측정기는 보통 의무적으로 사용해야 한다. 통합 측정기는 단순히 주파수 가중 노이즈를 통합하여 소리 노출을 제공하며 사용되는 측정기준은 압력 제곱 시간(Pa²·s)이지만 Pa²·h도 사용된다. 단, 음의 단위는 역사적으로 데시벨로 기술되었기 때문에, 노출은 가장 흔히 데시벨로 음노출의 로그 변환인 SEL(음노출 수준)의 관점에서 기술된다.

참고: 음향에서 모든 '레벨'은 데시벨 단위임

개인 소음 선량계

소리 수준 미터의 일반적인 변형은 소음 선량계(미국식 영어의 선량계)이다. 그러나 이것은 현재 공식적으로 개인용 음향 노출계(PSEM)로 알려져 있으며 자체 국제 표준 IEC 61252:1993을 가지고 있다.

소음 선량계(미국)이나 잡음 dosemeter(영국)는 전문화된 간이 소음계 특별히 한 사람이 기간에 걸쳐 통합의 소음 노출을 측정하는;보통 산업 안전 보건과 같은 보건 안전 규정에 맞도록(OSHA)29CFR1910.95 산업 소음 노출 Standard[8]o. 의도rEU Directive 2003-10/EC.

이것은 일반적으로 차체가 마모된 기기로 의도되며 따라서 차체가 마모된 기기는, 차체가 존재하기 때문에 전체적인 음향 성능이 떨어지기 때문에, 기술 요건이 완화된다. PSEM은 대개 Pa²·h의 소리 노출에 기초한 판독값을 제공하며, '백분율 선량'의 메트릭을 제공하는 구형 '클래식' 선량계는 대부분의 국가에서 더 이상 사용되지 않는다. '%dose'의 문제는 정치적 상황과 관련돼 있어 지방법에 의해 '100%' 값이 바뀌면 어떤 장치도 쓸모없어질 수 있다는 점이다.

전통적으로 소음 선량계는 상대적으로 큰 장치였으며, 귀에 마이크가 장착되어 있고 계기 본체에 연결되는 케이블이 있으며, 그 자체는 보통 벨트를 착용하고 있었다. 이러한 기기들은 주로 케이블의 신뢰성과 케이블의 존재에 의한 사용자의 정상적인 작업 모드에 대한 방해 등 여러 가지 문제가 있었다. 1997년 영국의 연구 보조금에 뒤이어 EU 특허가 방사선 배지와 유사할 정도로 작은 장치들 중 첫 번째에 대해 발행되었고 전체 장치를 귀 근처에 장착할 수 있기 때문에 케이블이 필요하지 않았다. 영국의 디자이너 겸 제조업체인 Cirrus Research는 세계 최초의 무선 소음 선량계인 doseBadge 개인 소음 선량계를 도입했다.[6] 오늘날 이러한 장치들은 단순한 소음 선량뿐만 아니라 심지어 일부 장치들은 각각 최신 모델 전체 옥타브 밴드 분석을 포함하여 완전한 크기의 소리 수준 미터의 많은 기능을 가진 네 개의 개별 선량계를 가지고 있다.

반

IEC 표준은 소리 수준 미터를 두 개의 "등급"으로 나눈다. 두 등급의 소리 수준 미터는 기능성은 같지만 오차에 대한 허용오차는 다르다. 등급1 계기는 낮은 비용인 등급2 단위보다 주파수 범위가 넓고 공차가 더 촘촘하다. 이는 관련 교정기뿐만 아니라 소리 수준 미터 자체에도 적용된다. 대부분의 국가 표준은 "최소한 2등급 계기"의 사용을 허용한다. 많은 측정에서 1등급 단위를 사용할 필요는 없다. 이 단위는 연구와 법 집행을 위해 가장 잘 사용된다.

마찬가지로 미국 국립표준연구소(ANSI)는 소리 수준 미터를 0, 1 및 2 유형으로 지정한다. 이러한 사항은 다음과 같이 산업안전보건 OSHA 기술 매뉴얼 TED01-00-015, 제5장 OSHA 소음 및 청각보존, 부록 III:A, [9]"이 ANSI 표준은 세 가지 정밀도 수준에 따라 성능과 정확도 허용오차를 설정한다. 유형 0, 1, 2 유형 0은 실험실에서, 유형 1은 현장에서의 정밀 측정에, 유형 2는 범용 측정에 사용된다. 적합성을 위해, ANSI 타입 2 소리 수준 미터와 선량계를 사용한 판독은 ±2dBA의 정확도를 갖는 것으로 간주되는 반면 타입 1 계측기는 ±1dBA의 정확도를 가진다. 유형 2 미터는 소음 측정을 위한 OSHA의 최소 요건이며 일반적으로 범용 소음 조사에 충분하다. 유형 1 미터는 비용 효율적인 소음 제어를 설계하기 위해 선호된다. 비정상적인 측정 상황에 대해서는 제조업체의 지침과 적절한 ANSI 표준을 참조하여 계측기 정확도를 해석하십시오."

측정

소리 수준 레이블 예제
설명
라벨
레벨 A-가중치 등가물 LAeq
레벨 A-가중치 최대값 LAFmax
레벨 C 가중치가 느린 최소값 LCS민
레벨 Z-가중충동 최대값 LZImax

소음 및 소음 수준 값을 기술하는 데 사용되는 라벨은 IEC 표준 61672-1:2013에[10] 정의되어 있다. 라벨의 경우 첫 번째 문자는 항상 L이다. 이는 마이크로폰을 통해 측정되는 음압 수준 또는 믹싱 데스크와 같은 오디오 구성 요소에서 출력되는 전자 신호 수준에서 측정되는 것처럼 단순히 레벨을 의미한다.

측정의 경우 주파수 가중 효과(소음 수준 미터가 다양한 음 주파수에 반응하는 방식)와 시간 가중치(음압 수준 미터가 음압 변화에 반응하는 방식)[1]가 중요하다.

주파수 가중치

주요기사 : A-가중치
소리의 A, C, Z 주파수 가중치

두 번째 글자는 주파수 가중치를 나타낸다. "패턴 승인" 소리 수준 미터는 일반적으로 A, C, Z 주파수 가중치를 사용하여 소음 측정을 제공한다.[11]

Z-가중치는 모든 주파수에서 음압을 균등하게 나타낸다. A-가중치, 무게는 주파수를 훨씬 낮추고, 중거리에서는 약간의 상승이 있어 낮은(조용한) 수준에서 정상적인 인간의 청각의 민감성을 나타낸다. 낮은 주파수에 더 민감한 C-가중치는 소리가 클 때(약 100dB SPL) 인간이 듣는 것을 나타낸다.

IEC 61672-1:2013은 모든 소리 수준 미터에 A-가중 필터를 포함하도록 규정하고 있으며, C와 Z(0) 주파수 가중치를 기술하고 있다. 오래된 B와 D 주파수 가중치는 이제 더 이상 표준에서 설명되지 않는다.

거의 모든 국가에서 A-가중치 사용은 소음으로 인한 청력 손실에 대한 노동자의 보호를 위해 사용되어야 한다. A-가중 곡선은 과거 등고선에 기초했으며, A-가중치는 더 이상 순수 과학적인 근거에서 이상적인 주파수 가중치는 아니지만, 그럼에도 불구하고 거의 모든 그러한 측정치에 대해 법적으로 요구되는 표준이며 오래된 데이터를 새로운 측정과 비교할 수 있다는 큰 실질적인 장점을 가지고 있다. 이러한 이유로 인해 A-가중치만이 국제 표준에 의해 의무화된 가중치인 주파수 가중치 'C'와 'Z'가 옵션인 것이다.

원래 A-가중치는 40dB 음압 수준(SPL)의 지역에서 조용한 소리만을 위한 것이었으나, 현재는 모든 수준에 대해 의무화되었다. 그러나 C 가중치는 일부 법률에서 여전히 소음의 피크 값을 측정할 때 사용되지만 'A'와 'C' 사이의 중간 지점인 B 가중치는 거의 실용적이지 않다. D-가중치는 비 바이패스 제트기를 측정할 때 항공기 소음을 측정하는 데 사용하도록 설계되었으며, 콩코드가 소멸한 후에는 모두 군용 유형이다. 모든 민간 항공기 소음 측정의 경우 ISO 및 ICAO 표준에서 규정한 대로 A-가중치를 사용한다.

시간 가중치

Graph of fast and slow time weightings applied so that sound levels measured are easier to read on a sound level meter
Graph of impulse time weighting applied so that sound levels measured are easier to read on a sound level meter
측정된 소리 수준을 소리 수준 미터에서 더 쉽게 읽을 수 있도록 빠른, 느린 및 임펄스 시간 가중치의 그래프를 적용한다.

세 번째 문자가 F, S 또는 I인 경우 이는 시간 가중치를 나타내며 F = 빠른, S = 느린, I = 임펄스를 나타낸다.[12] 시간 가중치를 적용하여 측정된 수준을 소리 수준 미터에서 쉽게 읽을 수 있도록 한다. 시간 가중치는 급격한 레벨 변화를 감쇠시켜 보다 부드러운 디스플레이를 만든다.

그래프는 이것이 어떻게 작동하는지 보여준다. 이 예에서 입력 신호는 50dB에서 80dB로 갑자기 증가하여 6초간 그곳에 머물다가 갑자기 초기 수준으로 다시 떨어진다.

느린 측정(노란색 라인)은 80dB에 도달하는 데 약 5초(공격 시간)가 소요되며, 50dB까지 하강하는 데 약 6초(데케이 시간)가 소요된다. S는 변동폭이 큰 신호를 측정할 때 적합하다.

빠른 측정(녹색선)은 반응하는 것이 더 빠르다. 80dB에 도달하는 데 약 0.6초, 50dB로 다시 하강하는 데 1초 미만이 걸린다. 신호가 덜 충동적일 경우 F가 더 적합할 수 있다.

빨리 또는 천천히 사용하기로 한 결정은 종종 표준이나 법률에 규정된 것에 의해 도달된다. 단, 다음과 같은 것을 지침으로 삼을 수 있다. 느린 특성은 반응 속도가 빠른 판독값이 지나치게 변동(약 4dB 이상)해 합리적으로 잘 정의된 값을 제공하는 상황에서 주로 사용된다. 현대 디지털 디스플레이는 앞의 두 번째에 대한 최대 r.m.s 값을 나타냄으로써 아날로그 미터의 변동 문제를 크게 극복했다.[13]

임펄스 측정(파란색 선)은 80dB에 도달하는 데 약 0.3초, 50dB까지 하강하는 데 9초 이상 걸린다. 충동 반응, 나는 불꽃놀이나 총성처럼 측정해야 할 날카로운 충동적 소음이 있는 상황에서 사용될 수 있다.

LAT 또는 Leq: 등가 연속 소리 수준

5분 동안 계산된 LAeq 소리 수준 측정 그래프
연속 LAeq 소리 수준 측정 그래프

eq = 등가. 등가치는 디스플레이에서 순간 소리 수준보다 읽기 쉬운 시간 가중치의 한 형태다.

시간에 따른 소리 수준의 이 그래프를 보면, 파란색 곡선 아래의 영역이 에너지를 나타낸다. 파란색 곡선 아래 같은 영역을 나타내기 위해 그려진 수평 빨간색 선은 우리에게 LAeq를 준다. 그것은 전체 그래프에 걸쳐 에너지의 값이나 평균과 같은 값이다.

LAeq가 항상 직선인 것은 아니다. LAeq가 그래프의 시작점부터 각 측정점까지의 등가로 표시되면 두 번째 그래프에 그래프가 표시된다.

소음 노출 수준은 데시벨 단위로서 산업 소음 측정에 많이 사용되지 않는다. 대신 시간 평균 값이 사용된다. 이것은 시간 평균 소리 수준이거나 보통 '등가 연속 소리 수준'이라고 불릴 때 IEC 61672-1의 제3.9 "정의"에서 설명한 것처럼 형식 기호 L을AT 가지고 있으며, 여기에서 많은 정확한 형식 기호 및 공통 약어가 제시된다. 이들은 주로 공식 ISO 음향 정의를 따른다. 그러나 주로 역사적 이유로 L을AT 흔히 L이라고eq 한다.[14]

형식적으로 L은AT 기준 음압에 대한 지정된 시간 간격 동안 루트-평균 제곱 A-가중치 음압의 비율에 대한 기준 10 로그의 10배이며 관련된 시간 상수는 없다. L을AT 측정하려면 통합 평균 계량기가 필요하다. 이것은 개념적으로 소리 노출을 취하고 그것을 시간별로 나눈 다음 결과의 로그인을 취한다.

쇼트eq L

전체 L의AT 중요한 변종은 매우 짧은 L 값을eq 연속적으로 취하는 "짧은eq L"이며, 예를 들어 1/8초 간격으로 각각 디지털 메모리에 저장된다. 이러한 데이터 요소는 다른 단위로 전송되거나 메모리로부터 복구될 수 있으며 데이터를 획득한 지 오래 후 거의 모든 기존 메트릭으로 다시 변환될 수 있다. 이 작업은 전용 프로그램 또는 표준 스프레드시트를 사용하여 수행할 수 있다. 쇼트L은eq 규제가 바뀌면 기존 데이터를 재처리해 새로운 규제가 충족되는지 확인할 수 있다는 장점이 있다. 그것은 또한 경우에 따라 데이터를 한 메트릭에서 다른 메트릭으로 변환할 수 있도록 허용한다. 오늘날에는 복잡한 소리 수준 미터기라는 개념의 거의 모든 고정 공항 소음 모니터링 시스템은 짧은 L을eq 미터법으로 사용하는데, 이는 디지털 1초eq L 값의 꾸준한 스트림이 전화선이나 인터넷을 통해 중앙 디스플레이 및 처리 장치로 전송될 수 있기 때문이다. 짧은 L은eq 대부분의 상업적으로 음량계를 통합하는 특징이지만, 일부 제조업체는 음량계를 다양한 이름으로 부른다.

쇼트 L은eq 음향 데이터 저장에 매우 귀중한 방법이다; 처음에는 프랑스 정부의 노동 조합 국가 데사이스(ref 1)의 개념으로, 지금은 전문적인 상업용 음향 수준 미터에서 소음에 대한 실제 시간 이력을 저장하고 표시하는 가장 일반적인 방법이 되었다. 기하급수적인 소리 수준의 샘플을 저장하고 표시하여 시간 이력을 생성하는 대안적인 방법은 소리 수준 미터의 너무 많은 유물을 표시하여 그만큼 가치가 있으며 그러한 샘플링된 데이터를 쉽게 결합하여 전체 데이터 세트를 형성할 수 없다.

2003년까지 지수 및 선형 통합 음위계(IEC 60651 및 IEC 60804 - 둘 다 현재 철회됨)에 대한 별도의 표준이 있었지만, 그 이후 결합된 표준 IEC 61672는 두 유형의 미터기를 모두 기술했다. 짧은 L이eq 값어치가 있으려면 제조자는 각각의 개별eq L 요소가 IEC 61672를 완전히 준수하는지 확인해야 한다.

분당 계산된 LAFmax 소리 수준 측정 그래프

L과maxmin L

만약 max 또는 min이라는 단어가 라벨에 나타난다면, 이것은 단순히 특정 기간 동안 측정한 최대 또는 최소값을 나타낸다.

LCpk: 피크 음압 수준

대부분의 국가 규정에서는 또한 'C' 또는 'Z' 주파수 가중치를 사용하여 갑작스런 큰 압력 피크로부터 청력을 듣는 근로자를 보호하기 위해 절대 피크 값을 측정하도록 요구한다.[citation needed] '피크 음압 수준'을 'MAX 음압 수준'과 혼동해서는 안 된다. '최대 음압 수준'은 단순히 기존의 음압 측정기가 주어진 시간 가중치(S, F 또는 I)에 대해 명시한 기간 동안 제공하는 가장 높은 RMS 판독값이며, 피크 값보다 많은 데시벨이 적을 수 있다.[citation needed] 유럽연합(EU)에서 최대 허용 최고 음량 값은 140dB(C)[citation needed]이며 이는 200Pa 압력에 해당한다. A-주파수 및 S-시간 가중 최대 소리 수준의 기호는 LAS이다max. C-주파수 가중치 피크의 경우 LCpk 또는 L이다C,peak.

표준화

소리 수준 미터

  • IEC61672 제2.0조(2013년)
  • IEC60651 Ed 1.2(2001) + 수정안 1(1993-02) 및 수정안 2(2000-10)
  • IEC60804(2000-10)
  • ANSI S1.4-2014 (IEC 61672:2013에서 미국 전역에서 채택된 국제 표준)

옥타브 필터

  • IEC61260 Ed. 1.0(2014년) 전기음향 – 옥타브 밴드 및 분수 옥타브 밴드 필터
  • ANSI S1.11-2004(R2009)

개인 소음 선량계

  • IEC61252 제1.1항(2002-03)
  • ANSI S1.25-1991(R2007)

측정 마이크

  • IEC 61094 : 2000

실내 음향학

  • ISO 3382-1:2009 실내 음향 매개변수 측정 제1부: 공연실
  • ISO 3382-2:2008 실내 음향 매개변수 측정 제2부: 일반 실내의 잔향 시간
  • ASTM E2235 (2004) 방음 시험 방법에 사용하기 위한 붕괴율 측정을 위한 표준 시험 방법.

장비안전

IEC61010-1 제2.0조(2001-02)

국제표준

다음의 국제 표준은 소리 수준 미터, PSEM 및 관련 장치를 정의한다. 대부분의 국가의 국가 표준은 이것들을 매우 가깝게 따르고, 예외는 미국이다. 많은 경우에 EU가 동의한 동등한 유럽 표준은 EN 61672와 같이 지정되고 영국 국가 표준은 BS가 된다. EN 61672.

  • IEC 61672 : 2013 "전기음향측정기"
  • IEC 61252 : 1993 "전기음향측정기 – 개인용 음향 노출계 사양"
  • IEC 60942 : 2003 "전기음향 교정기"
  • IEC 62585 : 2012 "전기음향측정기 – 소음기 자유장 응답을 얻기 위한 보정 방법"

이 국제 표준은 IEC 기술 위원회 29에 의해 준비되었다.국제법률측정학 기구(OIML)와 협력하여 전기 음향학.

2003년까지는 지수 및 선형 통합 소리 수준 미터에 대한 별도의 표준이 있었지만, 그 이후 IEC 61672는 두 가지 유형을 모두 기술했다. 고전적 지수 미터는 원래 IEC 123에서 '산업적' 미터에 대해 기술되었고 IEC 179는 '정밀' 미터에 대해 기술되었다. 이 두 가지 모두 IEC 651로 대체되었고, 후에 IEC 60651로 개명된 반면, 선형 통합 계량기는 처음에 IEC 804에 의해 설명되었고, 후에 IEC 60804로 개명되었다. IEC 60651과 60804에는 모두 "형식"이라고 불리는 네 가지 정확도 등급이 포함되었다. IEC 61672에서 이것들은 단지 두 개의 정확도 등급 1과 2로 축소되었다. 표준 IEC 61672의 새로운 조항은 최소 60dB 선형 스팬 요건과 Z 주파수 가중치로서, 한계 공차의 일반적인 조임과 더불어 각 기술된 정기 시험에 대한 최대 허용 측정 불확도를 포함한다. 또한 표준의 주기적 시험 부분(IEC61672.3)은 제조자가 실험실 전기 및 음향 시험이 자유장(음향) 반응을 더 잘 모방할 수 있도록 교정 인자를 시험소에 제공할 것을 요구한다. 사용된 각 보정은 시험소 최종 측정 불확도 예산에서 설명해야 하는 불확실성을 제공해야 한다.[15] 따라서 구형 60651 및 60804 표준에 따라 설계된 소음측정기가 IEC 61672 : 2013의 요건을 충족할 가능성은 낮다. 이러한 '미사용' 표준은 IEC 61672보다 훨씬 낮은 정확도 요건을 가지기 때문에 특히 공식 구매 요건에 더 이상 사용해서는 안 된다.

군사표준

미국 군대의 모든 부대의 전투원들은 일정한 상태나 충동 소음으로 인한 청각 장애의 위험에 처해 있다. 이중 청력 보호를 적용하면 청각 손상을 예방하는 데 도움이 되지만 사용자가 자신의 환경에서 격리되어 효과성을 떨어뜨릴 수 있다. 청력 보호 기능이 있는 군인은 자신의 움직임을 덜 인식하여 적에게 그들의 존재를 경고한다. 또한 청각 보호 장치(HPD)는 의사소통을 위해 더 높은 볼륨 수준을 요구할 수 있으며, 그들의 목적을 부정할 수 있다.[16]

  • MIL-STD 1474D[17] 음향에 관한 최초의 군사표준(MIL-STD)이 1984년에 발표되었고 1997년에 개정을 거쳐 MIL-STD-1474D가 되었다.[16] 이 표준은 음향 소음 한계를 설정하고 여기에 명시된 소음 한계 준수를 결정하기 위한 시험 요건 및 측정 기법을 규정한다. 이 표준은 음향 소음을 방출하는 모든 설계 또는 구매(비개발 품목) 시스템, 서브시스템, 장비 및 설비의 취득 및 제품 개선에 적용한다. 이 표준은 일반적인 작동 조건의 전체 범위에서 발생하는 소음 수준을 다루기 위한 것이다.
  • MIL-STD 1474E[18] 2015년 MIL-STD 1474D가 MIL-STD-1474E로 진화하여 2018년 현재 미국의 군사 방어 무기 개발 및 사용 지침으로 남아 있다. 이 표준에서 국방부는 정상 상태 소음, 임펄스 소음, 청각적 비감지성, 항공기 및 항공 시스템, 선상 소음 등에 대한 지침을 제정했다. 경고 신호로 표시되지 않는 한 정상 상태 및 임펄스 소음은 A-가중치(dBA) 85데시벨을 초과하지 않아야 하며, 보호 장치를 착용한 경우 140데시벨(dBP)을 초과하지 않아야 한다. 여기에는 음향 소음 한계를 설정하고 여기에 명시된 소음 한계 준수를 결정하기 위한 시험 요건 및 측정 기법이 규정되어 있다. 이 표준은 음향 소음을 방출하는 모든 설계 또는 구매(비개발 품목) 시스템, 서브시스템, 장비 및 설비의 취득 및 제품 개선에 적용한다. 이 표준은 일반적인 작동 조건의 전체 범위에서 발생하는 소음 수준을 다루기 위한 것이다. 이 표준은 청각에 대한 충격 소음과 위험을 평가하기 위한 두 가지 방법을 포함한다.
    • 청각 시스템의 1차원 전기음향 아날로그인 사람을 위한 청각 위험 평가 알고리즘(AHAAH)은 MIL-STD 1474E의 수치 지침을 작성했다. 시간이 지남에 따라 이 알고리즘의 예측 가능성이 95% 정확도로 증가했다고 주장되어 왔다.[19]미국 육군 연구소의 연구원들은 거의 모든 실수가 위험의 과대산정을 초래했다고 말한다. 이에 비해, MIL-STD-147D는 동일한 데이터를 가진 사례의 38%에서 올바른 것으로 간주되었다.[19] 원래 고양이 동물 모델에서 개발되었고 나중에 인간 데이터로 알게 된, AHAAH는 23개소의 기저 세포막 변위를 합친 것이다.AHAAH 모델은 기준 막의 추정 변위를 계산하고 기준 막의 굴곡 축적을 합산한다. 사용자는 청각 위험 단위(ARU)에서 위험 취약성을 수신하기 위해 소음 노출, 보호 수준 및 소음 예고를 받았는지 여부를 입력한다. 이 값은 복합 임계값 이동 및 허용되는 노출 수(ANE)로 변환할 수 있다. 복합 임계값 이동은 청각 임계값의 일시적 및 영구적 이동을 모두 통합하는 값이며, 후자는 모발 세포 기능과 상관관계가 있다.[19]
      • AHAAH가 주장한 정확도의 개선은 종종 중귀근육(MEM)의 굴곡과 사각형의 환형 인대에 대한 민감성 때문이다. 누군가 소리를 예고받으면 MEM은 구부러지는데, 이는 음파의 감소된 반향 능력과 관련이 있다. 임펄스 사운드가 생성되면 스테프의 환형 인대가 구부러져 소리의 진동 피크를 강하게 클립한다.[19] MIL-STD-1474가 진화하면서 기술과 방법이 AHAAP의 정확성을 향상시켰다. 연구자들은 AHAAP가 이중 보호의 경우 보다 정확한 것으로 입증되었지만 경쟁적 미터법 LAeq8hr와 비교했을 때 항상 경고되지 않은 임펄스 소음 사례에서는 그렇지 않다고 주장한다.[20] 추가 개발을 위한 일부 제안은 좀 더 사용하기 쉬운 소프트웨어를 만드는 것, 데이터 수집에 마이크를 배치하는 것, 모집단의 MEM 반사 현상 부재, 계산에서 자유장 조건의 재평가에 초점을 맞춘다. NATO, 미국생물과학연구소, 국립산업안전보건연구소와 같은 기관들은 이 제안들이 측정기준이 시행되기 전에 제출되어야 한다는 데 동의했다. 이러한 공통된 결론은 MIL-STD-1474E의 개발에 앞서 이루어졌다.[20]
    • 100밀리초(LIAeq100ms) 동안 레벨 임펄스 등가 에너지(Level Impulse Equivalent Energy)는 통합 에너지를 계산하여 100ms 간격(L)과 동일하다. (LIAeq100ms)은 송풍파의 초기 지속시간 동안 조정을 통합한다.
  • TOP-1-2-608A[21] 이 시험 운영 절차(TOP)는 개발 및 생산 마테리얼의 공기를 통해 전달되는 소리 수준을 측정하기 위한 절차를 직원 안전, 음성 이해성, 음향 감지 및 인식으로부터의 보안성, 지역사회의 불편성을 평가하는 수단으로 설명한다. 군 차량 및 일반 장비에서 발생하는 정상 상태 소음, 무기 시스템과 폭발물-정원-마테리얼에서 발생하는 충격 소음 등에 대한 시험을 다룬다.

단체들

패턴 승인 및 주기적 테스트

소리 수준 미터를 선택할 때 문제가 되는 것은 "청구된 표준을 준수하는지 어떻게 알 수 있는가?"이다. 이것은 어려운 질문이고 IEC 61672 파트 2는[22] "패턴 승인"이라는 개념으로 이에 답하려고 한다. 제조자는 그 중 하나를 시험하는 국가 실험실에 계기를 공급해야 하며, 이의 청구에 부합하는 경우 형식적인 패턴 승인 인증서를 발급해야 한다.[23] 유럽에서 가장 일반적인 승인은 독일 PTB(Phychikalisch-Technische Bundsansstalt)의 승인으로 간주되는 경우가 많다. 제조자가 그러한 승인을 가진 자신의 범위에서 적어도 하나의 모델을 보여줄 수 없다면, 경계하는 것이 타당하지만, 이 승인 비용은 그의 모든 범위를 승인한 제조자에게 불리하게 작용한다. 저렴한 소리 수준 미터(200달러 미만)는 패턴 승인을 받을 가능성이 낮고 측정 결과가 잘못될 수 있다.

가장 정확한 승인된 소음 수준 측정기조차 정기적으로 감도를 점검해야 한다. 즉 대부분의 사람들이 느슨하게 '교정'이라고 부르는 것이다. 주기적 시험 절차는 IEC61672.3-2013에 정의되어 있다. 정기적인 시험의 정확성을 보장하기 위해 국제실험실인가협력기구나 다른 지역 국제실험실인가협력기구의 추적 가능한 결과를 산출할 수 있는 시설에서 절차를 수행해야 한다.

간단한 단일 레벨 및 주파수 점검의 경우 습도, 온도, 배터리 전압 및 정압에 대해 보정할 수 있는 추가 센서가 있는 컴퓨터 제어식 제너레이터로 구성된 장치를 사용할 수 있다. 발전기의 출력은 음량계 마이크가 삽입된 반인치 공동의 변환기에 공급된다. 발생되는 음향 수준은 94dB로 1파스칼이며 모든 주파수 가중치가 동일한 1kHz 주파수에 있다.

완전한 소음기 점검을 위해 IEC61672.3-2013에 설명된 정기 시험을 수행해야 한다. 이러한 시험은 IEC61672.1-2013에 정의된 예상 설계 목표 준수를 보장하는 전체 주파수 및 동적 범위에 걸쳐 소음 수준 미터를 흥분시킨다.

ANSI/IEC: 대서양 격차

소리 수준 미터는 "대서양 분할"에서도 두 가지 유형으로 나뉜다. 는 ANSI표준은randomly 입사 파에 보정되었는지 악기, 즉 확산 음장을 설명하는 동안 나 소리 레벨 미터[24]미국 미국 국립 표준 연구소(ANSI)규격을 만족 보통 같은 시간에 해당하는 국제 전자 기술 위원회(IEC)specifications[25] 만날 수가 없nternat이온 계량기는 자유장 파동에 의해 교정되며, 그것은 한 방향에서 나오는 소리다. 또한, 미국 선량계는 매 5dB 레벨이 증가할 때마다 허용 노출 시간의 절반인 시간에 대한 수준의 환율을 가지고 있는 반면, 세계의 나머지 지역에서는 레벨이 3dB 증가하여 허용 노출 시간의 절반에 이른다. 3dB 2배법(dbb)은 "평등한 에너지" 규칙이라고 불리며, 한 규칙에서 취해진 데이터를 다른 규칙에서 사용되도록 변환할 수 있는 방법이 없다. 이러한 차이에도 불구하고, 많은 개발도상국들은 그들의 국가 규정에서 미국과 국제 규격을 하나의 기구 안에 모두 언급한다. 이 때문에, 많은 상용 PSEM은 3dB와 5dB의 배가 되는 이중 채널을 가지고 있으며, 일부는 미 공군의 경우 4dB를 보유하기도 한다.

기타 응용 프로그램

건물 음향, 방음 및 잔향 시간

일부 고급 소리 수준 미터는 반향 시간(RT60) (소리의 원천이 정지된 후 소리가 밀폐된 영역에서 "빠져 나가는" 데 필요한 시간의 측정) 측정 기능도 포함할 수 있다. 측정은 통합된 충격 반응 또는 중단 소음 방법을 사용하여 수행할 수 있다. 이러한 소음 수준 미터는 최신 ISO 3382-2 및 ASTM E2235-04 측정 표준을 준수해야 한다.

건물 내 음향 측정에 필요한 신호 발생기는 앰프와 전방위 스피커를 통해 분홍색 또는 흰색 소음을 제공한다. 사실, 전방위적인 스피커, 즉 음원은 방 전체에 동일한 음의 분산을 제공해야 한다. 정확한 측정을 위해서는 소리가 고르게 발산되어야 한다. 이는 Bruel & Kjær OmniPower Sound Source Type 4292에서 설명한 바와 같이 12개의 스피커를 소위 도데카헤드 구성으로 정렬하는 구형 분포를 사용하여 달성할 수 있다. 모든 스피커를 직렬 병렬 네트워크로 연결하여 위상 내 작동 및 앰프와 일치하는 임피던스를 얻어야 한다.

잔향 시간 측정은 종종 벽/파티션 방음재를 계산하거나 건물 음향의 정량화와 유효성을 확인하는 데 사용된다.[26]

소음측정소

캘리포니아[27] 뮤어 우즈 국립기념물 소음측정소

어떤 애플리케이션은 영구적 또는 반영구적으로 지속적으로 소음을 모니터할 수 있는 능력을 요구한다. 일부 제조업체는 이를 위해 영구적 및 반영구적 소음 모니터링 센터를 제공한다.[28][29] 그러한 측정소는 일반적으로 심장의 소리 수준 측정기와 원격 통신, GPS, 기상 관측소와 같은 일부 부가 기능을 기반으로 한다. 이것들은 또한 종종 태양열 에너지를 사용하여 동력을 공급할 수 있다. 이러한 측정소 신청에는 공항 소음, 건설 소음, 채굴 소음, 교통 소음, 철도 소음, 지역사회 소음, 풍력 발전 소음, 산업 소음 등이 포함된다.

현대식 감시소는 또한 휴대 모뎀, WiFi 네트워크 또는 직접 LAN 와이어를 이용한 원격 통신 기능을 제공할 수 있다. 이러한 장치는 특정 dB 수준을 초과할 때 전자 메일과 문자 메시지를 통해 실시간 경고 및 알림을 허용한다. 시스템은 또한 원격으로 일일, 주별 또는 월별로 보고서를 전자 메일로 보낼 수 있다. 실시간 데이터 공개도 원하는 경우가 많은데, 이는 데이터를 웹 사이트에 밀어넣어 달성할 수 있다.[30][31]

An image of a person holding a smartphone displaying the NIOSH sound level meter application (app)
[32] NIOSH 사운드 레벨 미터 응용 프로그램(앱)

스마트폰 응용 프로그램

스마트폰의 보편성, 지속적인 네트워크 연결성, 내장된 지리적 정보 시스템 기능 및 사용자 상호 작용 기능은 우리가 소음을 바라보는 방식, 측정 및 그것이 청력과 전반적인 건강에 미치는 영향을 혁신할 수 있는 좋은 기회를 제공한다. 실시간 소음 노출 데이터를 수집하고 표시할 수 있는 능력은 작업(및 업무 외) 환경에 대한 사람들의 인식을 높이고 청각 위험과 전반적인 웰빙에 대한 현명한 결정을 내릴 수 있게 해준다. 국립산업안전보건연구원(NIOSH)은 스마트폰 소리 측정 애플리케이션(앱)의 기능 및 정확성을 업무상 참여형 소음 모니터링 연구를 수행하는 데 이러한 앱이 의존할 수 있는지 여부를 판단하기 위한 초기 단계로 선정하고 특성화하기 위한 시범 연구를 실시했다.장소를 [33]정하다

연구자들은 개인 데이터 수집과 사생활 침해로 인한 소음 노출 데이터를 수집하고 문서화하는 스마트폰 사용, 이러한 연구에 참여하려는 동기, 손상되거나 불량한 데이터, 수집된 데이터를 저장할 수 있는 능력 등 과제가 남아 있다고 보고했다. 연구원들은 스마트폰 사운드 앱이 근로자들에게 힘을 실어주고 그들이 직장 환경에 대해 교육받은 결정을 내리도록 돕는 역할을 할 수 있다고 결론지었다.[34] 대부분의 스마트폰 소리 측정 앱이 법적으로 필요한 측정에 사용될 만큼 정확하지는 않지만, NIOSH 소리 수준 측정기 앱은 IEC 61672/ANSI S1.4 소리 수준 측정기 표준(전기음향 - 소리 수준 미터 - 파트 3: 주기적 시험)의 요건을 충족시켰다.[35] 보정 마이크는 스마트폰 기반 노이즈 측정의 정확도와 정밀도를 크게 향상시킨다. 소리 수준 측정기 앱을 보정하려면 사전에 정의된 프로필에 의존하기 보다는 음향 보정기를 사용해야 한다. 이번 연구에서는 전문 악기와 스마트폰 기반 앱 간 격차가 줄어들고 있는 것으로 나타났다.[36]

청력 건강 전담 [37]기관인 Healthy Hearning은 스마트폰 사운드 레벨 미터기(NIOSH Sound Level Meter),[39] 데시벨 X,[40] 투 노이즈 프로([38]Too Soise Pro)[41] 앱에 신고했다.

참고 항목

일반:

참조

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추가 읽기

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