Как сделать шумомер своими руками?

:: САМОДЕЛЬНЫЙ ШУМОМЕР ::

САМОДЕЛЬНЫЙ ШУМОМЕР

Самодельный шумомер выполнен в виде игрушечного домика для паука и может использоваться для контроля за соблюдением тишины в классе, в котором отсутствует учитель (например, во время урока). Учитель, выходя из класса, настраивает прибор на определенный уровень шума. Для того чтобы не «разбудить» паука, дети должны сидеть тихо и не шуметь. Если паук спокойно «спит» в своем домике, значит, дети сидели спокойно, и их можно похвалить. Если же в отсутствие учителя дети в классе начинают разговаривать, ходить по классу, уровень шума повышается и из домика вылезает паук с горящими глазами. Придя в класс, учитель закрывает крышку домика, паук «прячется» обратно и «засыпает». Самодельный шумомер может быть интересен для использования в начальной школе, особенно в первом классе. Он поможет учителю поддерживать тишину в классе в игровой форме, что может способствовать более легкой адаптации первоклассников к школе.

Шумомер состоит из:
* корпуса, изготовленного из пластикового короба «Легрант»;
* электронной схемы;
* электромеханического устройства, выполненного из привода CD – ROM;
* встроенного элемента питания (батарейка типа «ААА» — 3 шт.)

Принцип работы шумомера указан на рис. 1. Основой схемы является микросхема уровня напряжения ДА1 KIA6966S, которая совместно со светодиодами HL 3 — HL 8 является индикатором уровня сигнала. Громкий звук, попадая в микрофон, усиливается им, преобразовывая его в электрический сигнал, который через переменный резистор (играющий роль грубой подстройки чувствительности прибора) и конденсатор приходит на базу транзистора КТ3102Б. Транзистор, в свою очередь, максимально усиливая отправляет сигнал через конденсатор и резистор 100 ОМ на вывод 7 микросхемы ДА1. К выводу 5 подключен общий провод; к выводу 9 — 4,5V элемента питания, состоящего из трех батареек типа ААА.

Как только уровень звукового сигнала достигает максимальной амплитуды, зажигается самый верхний в светодиодном столбце светодиод, и с вывода 6 микросхемы ДА1, поступает электрический сигнал, который открывает транзистор КТ3107Б. В эту же цепь включен переменный резистор, играющий роль точной настройки прибора. Транзистор, в свою очередь, открывает мощный транзистор КТ816Г, который и запускает двигатель с приводом CD-ROM.

Каретка CD-ROМ, перемещаясь в верхнее крайнее положение, в верхней его точке замыкает контакты SB1, что приводит к вспыхиванию светодиодов HL1-HL2. Схема электрическая дополнена контейнером для трех батареек типа ААА и тумблером питания.

Механический самодельного шумомера выполнена из привода лазерной головки неисправного CD-ROM, из которого удален лазер. К каретке прикреплена проволока, играющая роль рычага открывания крышки прибора, к которой приклеен игрушечный паук со вставленными красными светодиодами на месте глаз. На передней панели корпуса предусмотрены элементы управления: тумблер питания, регулятор чувствительности и светодиодный индикатор уровня звукового сигнала.

Управление шумомером осуществляется в следующей последовательности:

  • — регулятор чувствительности выворачивается в крайнее правое положение;
  • — производится включение прибора при помощи тумблера питания;
  • — на индикаторе уровня загорается самый нижний светодиод;
  • — затем плавным перемещением регулятора чувствительности зажигаем 4-5 нижних светодиодов и оставляем прибор в режиме контроля за уровнем шума.

Если уровень шума увеличится, то светодиодный индикатор уровня вспыхнет всеми светодиодами, что приведет к срабатыванию электрической схемы и запуску двигателя CD-ROM. Каретка CD-ROM вытолкнет крышку и приклеенного к ней паука. При полном открывании крышки у паука вспыхнут глаза. Отключение шумомера производится тумблером питания и плавным закрыванием крышки (чтобы исключить поломку шестеренок) привода CD-ROM. Для того чтобы заменить элементы питания, откручиваем нижнюю крышку прибора.

Поделитесь полезными схемами

Весьма простой режущий лазер можно изготовить своими руками за пол часа. Такой лазер имеет мощность 250 милливатт (мощность главным образом зависит от типа лазерного диода, иногда попадаются с мощностью до 350 милливатт).

Светодиодные часы разрабатывались для использования в таком месте, где надо увеличить зону их видимости.

Ремонт обычного электроутюга — разборка и замена перегоревшего сетевого шнура на новый.

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Измеритель уровня шума звукового оборудования — самодельный шумомер

Пока в мастерской не появился этот измеритель уровня шума, при настройке УНЧ просто приставлял ухо к динамику. Любые определения шумов были по принципу — шумит или не шумит. Такого типа прибор полностью меняет подход к настройке аппаратуры аудио, особенно высокого качества. Ведь само по себе использование дорогостоящего супер малошумящего операционного усилителя ещё не гарантирует низких шумов на выходе АС.

Измеритель служит для измерения собственных шумов усилителей мощности, предусилителей или преобразователей ЦАП, а также блоков питания. Является незаменимым приспособлением любого конструктора аудиотехники. Благодаря ему упрощается подбор значений радиоэлементов, усиления, укладки провода или установки трансформаторов блоков питания.

Как работает шумомер

Фактически это микровольтметр переменного напряжения, который характеризуется возможностью изменения ширины полосы измерений. Принцип действия довольно прост. Очень низкое напряжение шума необходимо многократно усилить, чтобы позволить его измерить обычным вольтметром. Чтобы измерить очень низкое напряжение шума, порядка 1 мкВ, необходимо применить усиление порядка 100 000 раз, а сам усилитель должен обладать очень низкими собственными шумами.

Схемы прибора

Далее мы видим блок-схему прибора и две принципиальные схемы. Макет был разбит на две платы, плату усилителя и фильтров с выпрямителем. Усилитель состоит из нескольких ступеней усиления. Первый из них имеет наибольшее усиление (100x) и это он отвечает за шум всей системы. Поэтому он состоит из четырех пар параллельно соединенных транзисторов. Параллельное подключение уменьшает шум до большой степени. Каждое удвоение количества транзисторов снижает шум на 3 дб. Разумно поставить четыре пары.

Конечно же подбор транзисторов — это тоже довольно важный этап. При настройке проверялись разные транзисторы. Сначала знаменитые BC550, которые оказались довольно посредственные. Они имеют более низкий шум чем стандартные BC547, но обычные высоковольтные BC546 превзошли их на голову. Конечно, специализированные малошумящие транзисторы показали бы здесь свое преимущество. В любом случае в этой системе достигается минимум шумов на одной, максимум двух парах. Увеличение их количества не приносило уже никакой выгоды, а только убытки в виде потраченных денег. Поэтому восемь штук популярных BC546 с ОУ NE5532 оказалось самым дешевым и лучшим решением.

Еще три каскада усиливают сигнал в 10 раз каждая, заодно переключая диапазоны измерений.

На второй схеме блок переключаемых фильтров, выпрямитель и регулируемый усилитель для наушников. Фильтры — это типичные ступени с фиксированной полосой передачи снизу и сверху. Фильтр „кривая А” — это фильтр с так называемой обратной характеристикой человеческого уха. Используется только в измерении шума звукового оборудования. Не имея в распоряжении подробные данные этого типа фильтра был разработан свой.

Еще один блок — это выпрямитель среднего значения с усилением, установленным так, чтобы выходное напряжение давало результат эффективного значения. Для настройки нуля и симметрии служат два переменника. Также есть еще потенциометр и усилитель для наушников. Все питается специальным малошумящим блоком питания. Применены две ступени стабилизации напряжения, это необходимо, чтобы пульсации питания были как можно ниже.

Стабилизаторы предварительные 7815/7915 и конечные LM317/337. Сам блок питания был помещен так, чтобы магнитное поле трансформатора как можно меньше проникало на чувствительный вход прибора. Вход и первый каскад усиления желательн экранировать. При измерениях необходимо позаботиться о том, чтобы возле входа не появились какие-то источники помех.

Точность измерения зависит от калибровки измерителя чистыми синусоидальными сигналами. Пригодятся здесь прецизионные резисторы, хотя в любительском приборе и 5 % тоже достаточно. Тем более, что сам вольтметр аналоговый и имеет класс точности 2,5.

Давайте прикинем соотношение сигнал/шум для, например, какого-то предусилителя. Мы знаем, что его фактический уровень шума на выходе 20uV, а номинальное выходное напряжение 2 В, рассчитываем:

  • 2 В / 0,00002 В = 100.000 и далее 100.000 LOG * 20 = 100 дб.

Теперь для ошибки 5%, то есть нашего прибора 19uV к 21uV

  • 2В/ 0,000021 = 95238,1 и далее LOG*20 =99,58 дб
  • 2В / 0,000019 = 105263,2 и далее LOG * 20 = 100,44 дб.

Оба результата после округления до целых децибел дадут это же значение, т. е. 100 дб интервала сигнал шума. Таким образом, 5% точности, в данном случае, — это достаточно.

Использование измерителя

Управление интуитивно понятно. Подключаем измерительный вход прибора к выходу исследуемого аудиотракта или выходного напряжения блока питания. Переключая диапазоны измерения ищем средний уровень по шкале, выбираем предел измерений.

При подключении наушников можем услышать что за шум/помехи создает измеряемый аппарат. Ступени усиления могут перегрузить сигналами за пределами диапазона измерения (прибор не имеет детектора клиппинга). Кроме того, не устанавливайте чувствительность так, чтобы индикатор отклонялся на максимум.

Измерение уровня звука (шума) в децибелах с помощью Arduino и микрофона

Так называемое шумовое загрязнение становится все более актуальной проблемой в современном обществе в связи со все возрастающей плотностью населения. Обычное человеческое ухо способно воспринимать звуки с уровнем от 0 до 140 дБ. Громкость (уровень) звука обычно измеряют в децибелах (дБ). Современной промышленостью изготавливаются разнообразные измерители громкости звука, но они в большинстве случаев достаточно дороги. Поэтому в данной статье мы рассмотрим создание простого измерителя уровня звука (шума) на основе платы Arduino и обычного электретного конденсаторного микрофона. Измеряемый уровень звука мы будем показывать в децибелах (дБ).

В схеме нашего измерителя уровня звука мы также будем использовать усилитель, с выхода которого усиленный сигнал будет подаваться в плату Arduino, в которой мы будем использовать регрессионный метод для расчета уровня звука в децибелах. Чтобы проверить корректность работы нашего измерителя звука мы будем использовать android приложение, которое называется “Sound Meter”. Отметим, что целью нашего проекта не является абсолютно точное измерение громкости звука (мы ведь используем самые дешевые компоненты в нашем проекте), а получение значений, максимально близких к истинным.

Читайте также  Как построить барную стойку своими руками?

Необходимые компоненты

  1. Плата Arduino Uno (купить на AliExpress).
  2. Конденсаторный микрофон (купить на AliExpress).
  3. Микросхема LM386 (купить на AliExpress).
  4. Резисторы (купить на AliExpress) и конденсаторы.

Схема проекта

Схема измерителя уровня звука на основе платы Arduino и микрофона представлена на следующем рисунке.

В схеме мы используем усилитель звуковых сигналов на основе микросхемы LM386 чтобы усиливать сигнал с выхода конденсаторного микрофона. С выхода усилителя мы подаем сигнал на аналоговый контакт платы Arduino.

Коэффициент усиления используемого нами операционного усилителя LM386 может составлять от 20 до 200 в зависимости от номинала конденсатора или резистора, подключенного к его контактам 1 и 8. Если их не использовать совсем, то коэффициент усиления будет составлять минимальную величину – 20. Мы в нашем проекте использовали максимальный коэффициент усиления данного усилителя, поэтому мы включили конденсатор емкостью 10 мкФ между контактами 1 и 8 – учтите, что эти контакты чувствительны к полярности, поэтому отрицательный вывод конденсатора должен быть подключен к контакту 8 усилителя. Вся схема усилителя запитывается от контакта 5V платы Arduino.

Конденсатор C2 используется для фильтрации шумов, поступающих с микрофона. Когда микрофон улавливает какие либо звуки, на его выходе появляется сигнал переменного тока. Но в составе этого сигнала переменного тока может присутствовать шум с некоторым постоянным уровнем (постоянная составляющая сигнала), этот шум и отфильтровывается с помощью данного конденсатора. Аналогично этому конденсатор C3 на выходе усилителя используется для фильтрации постоянного уровня шумов, которые могли появиться в процесс усиления сигнала (добавиться к нему в процессе усиления).

Внешний вид собранной конструкции проекта показан на следующем рисунке.

Использование регрессионного метода для расчета уровня звука в децибелах

Когда аппаратная часть нашего проекта будет готова, мы можем подключить плату Arduino к компьютеру и загрузить в нее код примера “Analog Read Serial” из Arduino IDE чтобы проверить действительно ли мы получаем корректные значения АЦП (аналого-цифрового преобразования) с нашего микрофона. Но нам эти значения необходимо преобразовать в децибелы (дБ).

В отличие, к примеру, от задач измерения температуры и влажности, измерение уровня звука в децибелах не является линейной задачей поскольку значения уровня звука в децибелах имеют нелинейную зависимость от имеющихся у нас значений АЦП с выхода аналогового контакта Arduino. Существует несколько способов решения данной задачи, но мы выбрали один из самых простых.

Поскольку мы не преследуем цели получения максимальной точности результатов мы решили использовать метод непосредственной калибровки значений АЦП с помощью значений децибелов. Для этого в идеале необходимо иметь профессиональный измеритель уровня шума (SPL meter), но вряд ли у кого из начинающих радиолюбителей он есть, поэтому мы будем использовать для этой цели обычное android приложение под названием “ Sound meter ”, которое можно бесплатно скачать из play store. Существует множество других аналогичных приложений – вы можете использовать любое из них. Все эти приложения имеют примерно одинаковый принцип действия – они используют встроенный в смартфон микрофон для измерения уровня шума, который они затем отображают на экране смартфона. Они не отличаются высоким уровнем точности, но для решения нашей задачи они вполне подойдут.

Скачайте приложение “Sound meter”, после его установки и запуска вы на экране смартфона увидите примерно следующую картину:

Как мы уже говорили, зависимость между имеющимися у нас значениями с выхода АЦП и требуемыми значениями уровня звука в децибелах нелинейная, поэтому нам необходимо сравнить эти значения на различных интервалах. Запишите несколько значений с выхода АЦП и соответствующие им значения в децибелах с вашего смартфона. Мы для примера взяли/сравнили 10 значений и у нас получились цифры, приведенные в следующей таблице (у вас могут получиться немного другие цифры).

Откроем страницу Excel и запишем туда эти значения. В Excel нам необходимо найти значения коэффициентов регрессии для записанных значений. Для облегчения этой задачи давайте сначала построим графики этих значений.

Как вы можете видеть из представленных графиков, значения в дБ не имеют линейной зависимости от значений АЦП. Это означает что вы не можете использовать простой коэффициент, чтобы с его помощью пересчитать значения АЦП в значения в дБ. В этом случае мы должны использовать метод линейной регрессии. Вкратце суть этого метода состоит в том, чтобы аппроксимировать синюю линию на приведенном графике максимально близкой к ней прямой линией и получить уравнение этой прямой линии. Это позволит нам достаточно просто находить для каждого значения АЦП эквивалентное ему значение в децибелах.

В Excel у нас есть плагин для анализа данных, который может автоматически рассчитать нам необходимое уравнение регрессии. Если вы не знаете как это делать, то вы легко можете найти эту информацию в сети интернет – это нецелесообразно включать в текст данной статьи поскольку этой информации в сети и так слишком много. Когда вы рассчитаете уравнение регрессии, Excel нам выдаст ряд данных, показанных на следующих рисунках. Нас будут интересовать данные, обведенные красной линией на представленных рисунках.

На основании этих чисел мы можем записать следующее уравнение:

ADC = (11.003* dB) – 83.2073

В этом уравнении ADC обозначает данные АЦП.

Из этого уравнения мы можем получить нужное нам выражение для расчета децибел на основании данных АЦП:

dB = (ADC+83.2073) / 11.003

У вас уравнение может немного отличаться от нашего если вы будете использовать другие калибровочные данные, отличные от наших. Но общий принцип нахождения уравнения регрессии останется неизменным.

Объяснение программы для Arduino

Полный код программы приведен в конце статьи, здесь же мы кратко рассмотрим его основные фрагменты.

В программе мы будем считывать значения АЦП с контакта A0 и преобразовывать их в децибелы с помощью уравнения, которое мы получили в предыдущем пункте статьи. Это значение децибел, как мы уже говорили, не будет абсолютно точным, но оно будет достаточно близким к своему истинному значению.

Как сделать шумомер своими руками

педагогическая практика

Идея использования на мультимедийном уроке анимированных часов родилась уже давно. Помимо часов, придуманных Алексеем Баженовым в среде PowerPoint , в Дидакторе была опубликована также обзорная статья о таймерах обратного отсчёта.

Между тем, добиться от учеников исполнительской дисциплины можно используя таймер в совокупности с ещё одним любопытными инструментом: ШУМОМЕРОМ.

Учителя могут вспомнить из практики не один случай, когда возбуждённый класс после перемены или прошедшего урока физкультуры, или контрольной по какому-то предмету никак не может успокоиться. Банальный призыв к классу не шуметь не всегда срабатывает.

Просто повысить голос и пытаться перекричать класс — далеко не эффективный способ. Ещё в молодые годы я пытался успокоить ребят нестандартными приёмами. Это перекликалось с описанным А. Гином приёмом педагогической техники «Удивляй».

В 5-6 классах срабатывал приём «ШУМ», когда я сам призывал ребят как можно громче крикнуть слово «шум». Затем опускал руку и просил произнести его тише, затем опускал ещё ниже, и дети уже шёпотом произносили «шу-у-ум».

И дело не только в начале урока. Иногда некоторые виды учебной деятельности возбуждают учеников до такой степени, что весьма сложно переключить их к другой работе.

Времена идут. Уже несколько лет существует несколько шумомеров, с помощью которых можно измерить шум в классе и показать ученикам необходимый уровень тишины.

Иногда для определённых видов работы в классе необходим «нулевой шум». К примеру, самостоятельная работа с учебником или выполнение письменного задания.

Часто необходимо совмещение и таймера, и шумомера. Мы можем объявить «5 минут нулевой тишины» и запустить таймер обратного отсчёта.

Такой интегрированный инструмент существует как приложение к браузеру Chrome. Это Zero Noise Classroom.

Вам необходимо по указанной ссылке установить приложение. При его запуске оно размещается поверх всех окон и не будет мешать мультимедийному сопровождению урока.

Вы можете установить таймер обратного отсчёта и настроить шумомер. Таким образом вы ставите перед классом цель добиться определённого уровня тишины.


Красные полоски показывают, когда уровень шума был выше указанного вами уровня. По истечению времени мы получим результат в процентах. При желании вы можете также включить для таймера звуковой сигнал, который за 10 секунд до окончания установленного времени методично напоминает о приближении финала.

Zero Noise Classroom можно настраивать за урок несколько раз в том случае, когда мы переходим от одного вида учебной деятельности к другому. К примеру, во время работы в микрогруппах допустимый уровень шума может быть больше. А затем, когда мы переходим к индивидуальной работе, настраиваем шумомер на более низкий уровень.

Разумеется, шумомер будет работать при включенном микрофоне.

Устройство предназначено для оценки уровня шума в помещении в условных единицах. При использовании стандартного электретного микрофона определяется уровень звукового шума, если вместо него подключить активный ультразвуковой микрофон будет определяться уровень ультразвукового шума в помещении. Это же устройство (с обычным элекретным микрофоном) можно использовать для оценки громкости звучания различных приборов или аудиоустройств, для их сравнительного анализа.

Читайте также  Как сделать фаллоимитатор своими руками?

Схема показана на сайте радиочипи. Схема собрана на двух микросхемах типа LM324, в каждой из которых по четыре операционных усилителя, способных работать при низковольтном однополярном питании.
На первом ОУ А1.1 собран предварительный УНЧ, на его вход поступает сигнал с выхода электретного микрофона М1, а его коэффициент усиления зависит от сопротивления резистора R4 (зависимость обратная).

Подбором сопротивления R4 можно в очень широких пределах регулировать чувствительность схемы, для оперативной регулировки можно R4 заменить переменным. Операционные усилители А1.2А2.4 работают как компараторы. Опорное напряжение на прямом входе каждого из них задается делителем R5R12. Настроить чувствительность компа раторной схемы можно подстроечным резистором R5, которым выставляется минимальный входной уровень.

Напряжение ЗЧ с выхода предусилителя на А1.1 поступает на соединенные вместе инверсные входы А1.2А2.4. Индикация длина светящегося столба. Светодиоды любые индикаторные, например, АЛ307 или их китайские аналоги. Электретный микрофон от электронного телефонного аппарата, можно заменить практически любым. Можно так же использовать микрофон без встроенного усилителя, R1, в таком случае, отключить. Питание от 5 до 20V.

Может вам и не приходилось часто встречать шумомер в быту, но его назначение понять нетрудно из названия, а вот применяют его действительно чаще на производстве, чтобы определить уровень вредного для человека воздействия шума. По этим показателям можно даже претендовать на особые привилегии на работе, например, увеличенный отпуск, ранний уход на пенсию или доплаты за вредность.

Для чего нам пригодится шумомер?

Как бы мы беспечно не относились к этому факту, но шумовое загрязнение окружающей среды сегодня также актуально, как и любое другое, о котором мы слышим каждый день по телевидению. Природа неблагоприятных звуков может быть любой: механической, гидравлической, электромагнитной и аэродинамической. Называют акустическое явление шумом по той причине, что это абсолютно неупорядоченный набор колебаний, причем не обязательно только звуковых.

Измеряют уровень шума в децибелах, его нормы для человека определяются соответствующими нормативными санитарными документами. В тех местах, где мы находимся больше всего и планируем отдыхать, уровень не должен превышать 55 дБ днем или 40 дБ в ночное время суток. В этом диапазоне мы можем находиться бесконечно долго без каких-либо последствий для здоровья. В этот диапазон как раз входит уровень человеческого голоса, именно поэтому речь почти нас не утомляет, кроме отдельных случаев.

При уровне выше 70 дБ мы начинаем ощущать дискомфорт, и при долгом пребывании в такой среде начинает давать сбои наша центральная нервная система. Это может привести даже к заболеваниям и хроническим расстройствам. Если уровень шума выше 100 дБ, могут наступить уже физиологические нарушения слуха, приобретается повреждение перепонки, особенно если вы находитесь близко к источнику. Это относится и к громкой музыке, которую мы любим слушать. Шум наносит вред и природе, работающие большие машины нарушают баланс в среде обитания животных, которые общаются и ориентируются с помощью звуковых частот, например, киты, дельфины. Им доставляют неудобства корабли и станции, установленные на воде.

Устройство шумомера – основные узлы прибора

Сегодня для качественного анализа шумового воздействия на человека в помещениях и площадках используется шумомер цифровой. Многие думают, что это устройство измеряет громкость, но это не совсем верно. Громкость обозначает скорее силу нашего восприятия звуков, как мы ощущаем его своим ухом, то есть накладывается некая субъективность оценки, а вот объективная характеристика как раз обозначена уровнем шума. Можно сказать, что раздражающее действие шума даже не всегда определяется его громкостью, на нас может действовать губительно даже тихий, но очень неприятный звук, чаще всего составленный из множества высоких частот.

Схема шумомера, его характеристики и требования к измерительной шкале изложены в ГОСТах, на мировой арене действуют европейские и американские стандарты. Самые простые приборы такого типа являются портативными и помещаются в карман, при этом дают довольно точные показатели. Более чувствительные и многофункциональные устройства будут и размером побольше, и ценой более кусачи, и к квалификации замерщика требовательней.

Устройство шумомера в общих чертах заключается в наличии чувствительного микрофона, который не требует какой-то направленности, ведь регистрировать нужно уровень шума вокруг какого-то объекта или во всем помещении, а не в узкой его точке. Следующим звеном идет усилитель полученного сигнала, который после усиления направляется на фильтры различного действия, они корректируют и выделяют нужный нам тип шумов. Дальше включается в работу детектор и индикатор. Между ними может быть включен интегратор для преобразования полученных данных в определенный вид, который следует представить на индикаторе.

Рабочая схема шумомера

Принцип работы шумомера основан на преобразовании звука в электричество. К микрофону подключается прибор для замеров напряжения, известный как вольтметр, только шкала от него имеет градуировку в дБ. Уровень шума в дБ имеет пропорциональную связь с электрическим сигналом, это и дает возможность делать такое соответствие в приборе. Чем сильнее звук воздействует на мембрану микрофона, тем выше растет напряжение на вольтметре. Именно это явление и показывает шкала прибора, только определенным математическим путем рассчитанная в дБ.

Фильтры, о которых уже говорилось выше, позволяют выделить нужную частоту, в которой мы хотели бы анализировать уровень шума. Также они могут выделить определенную интенсивность исследуемого звука. Наличие фильтров создает иллюзию нашего уха, где все эти механизмы придуманы природой. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) уха очень индивидуальна, именно поэтому идеально сымитировать природный орган прибор не может, но все же выделяет некоторые характерные области за счет наличия четырех популярных фильтров.

Обозначаются они весьма условно – А, B, C и D. Первый характеризует слабый уровень, B-фильтр отвечает за очень высокий уровень шума, С анализирует пиковые уровни, а последний фильтр оценивает степень шума на уровне авиационных звуков.

Что нужно знать, покупая шумомер?

Выбирая прибор для измерения шума, кроме фильтров нужно обращать внимание вот еще на какие параметры. Точность измерителя делится на классы: 0, 1, 2, 3. Первые считаются самыми точными, но используются очень узко и являются крайне дорогими, поэтому ими оснащают только лаборатории. Технические регистраторы используют для своей работы первый класс, а вот для бытовых целей приобретайте 3 класс. Это совсем не значит, что он плохой, просто более точные цифры не дадут вашей оценке никаких дополнительных преимуществ.

Различные приборы могут иметь варианты режимов для измерения. Режим F (fast, быстро) включается при замерах постоянного монотонного шума, S (slow, медленно) подойдет для кратковременных рваных звуков, а I (impulse, импульсный) режим говорит сам за себя. Также не лишним будет просмотреть комплектацию и определиться, что бы вы хотели видеть в своем наборе, а за что не следует переплачивать. Полезным будет наличие штатива, чехла, дополнительного микрофона, защиты от атмосферных явлений, если вам предстоит работа на улице.

Если прибор работает на аккумуляторах, проверьте наличие зарядного устройства. Также в наш прогрессивный век наверняка понадобится подключение к ПК. Прибор может комплектоваться запасной энергонезависимой встроенной памятью, а «мозг» может не только считать и отображать текущий результат, но и сравнивать его с несколькими предыдущими, выявлять максимум и минимум, отмечать дату и время замера, некоторые инструменты даже запишут вам ваш шум в удобном формате.

Проект по технологии «Шумомер»

Описание презентации по отдельным слайдам:

Проект по технологии «Шумомер» Учитель : Гусев С.И. Выполнил работу ученик 8 «А» класса МБОУ «Школа №69» Мурылев Илья

Выбор и обоснование проекта Выбор темы данного проекта обусловлен тем, что значение шума в нашей жизни трудно переоценить. Шум мешает нам спать, работать и учиться. Шум постоянно преследует нас в течение всей нашей жизни. И для того чтобы изучить такое явление как шум и научиться определять уровень шума я и решил создать самодельный шумомер. Данный прибор также может быть использован на уроках технологии в качестве наглядного пособия.

Поисковая часть Материалы Вывод: я выбрал мультиметр т.к. он довольно доступен, его показания легко считываются, он хорошо выглядит и его прочностные характеристики меня вполне устраивают. Основа прибора Легкость считывания показаний Доступность Внешний вид Прочность Сумма «+» и «-» Мультиметр + + + + 4 Амперметр (стрелочный) + + — + 3 Индикаторы светодиодные — + — + 2

Инструменты Для изготовления шумомера я использовал карандаш, линейку для разметки, ножовку по дереву, наждачную бумагу, паяльник, олово и клей.

Технологическая карта № Операция Рисунок Размеры Оборудование и инструменты 1 Размечаем основание прибора 150х100х6 Линейка, карандаш. 2 Выпиливаем основание прибора 150х100х6 Ножовка по дереву, наждачная бумага. 3 Припаиваем друг к другу элементы по электросхеме 150х100х6 Паяльник, канифоль, олово. 4 Приклеиваем элементы прибора к основанию 150х100х6 Клей

Таблица перевода значений (примерная). №п/п Значение мультиметра, mV Шум, дБ 1 0,8 30 2 1.0 40 3 1,2 50 4 1,4 60 5 1,6 70 6 1,8 80 7 2,0 90 8 2,2 100 9 2,4 120 10 2,6 140

Расчет себестоимости На изготовление шумомера у меня ушло: Фанера 6 мм (1м.кв) — 1 шт.; Клей (1 тюбик) – 1 шт; Мультиметр – 1 шт.; Микрофон – 1 шт.; Конденсаторы – 5 шт. Стоимость 1 м.кв. фанеры составляет 100 рублей, 1 тюбик клея стоит 80 руб., мультиметр – 300 руб., микрофон – 35 руб, конденсаторы 5 шт.- 150 руб. Всего стоимость материалов затраченных на изготовление изделия составила 665 рублей. ММРОТ составляет 7800 руб. На изготовление изделия ушло 12 часа. Сумма затрат на оплату труда, включенных в себестоимость изделия составила (7800/21(среднее количество рабочих дней в одном месяце)/8(продолжительность рабочего дня для мужчин)*12(количество часов, затраченных на изготовление изделия)= 7800/21/8*12 = 511 рублей Стоимость паяльника 500 рублей. Амортизация паяльника составила 10 руб. Таким образом, себестоимость изделия составила : 665+511+10 = 1186 руб.

Читайте также  Как сделать термофен своими руками?

Заключение После того как я изготовил мое изделие и опробовал его замерив шум в разных условиях. Я убедился, что оно полностью соответствует своему предназначению, оно легкое, красивое, удобное, экологически чистое и выполняет все необходимые функции.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!

  • Все материалы
  • Статьи
  • Научные работы
  • Видеоуроки
  • Презентации
  • Конспекты
  • Тесты
  • Рабочие программы
  • Другие методич. материалы

  • Гусев Сергей ИгоревичНаписать 518 18.07.2018

Номер материала: ДБ-016534

  • Технология
  • 8 класс
  • Презентации
    03.07.2018 494
    03.07.2018 7723
    01.07.2018 711
    30.06.2018 134
    27.06.2018 294
    27.06.2018 240
    27.06.2018 1265
    19.06.2018 523

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

В России предложили выдавать ряду школьников сертификаты на курсы по подготовке к ЕГЭ

Время чтения: 1 минута

МГУ возглавил рейтинг популярности среди абитуриентов

Время чтения: 1 минута

Петербургская школьница набрала 300 баллов на ЕГЭ

Время чтения: 1 минута

Какие предметы школьники считают бесполезными

Время чтения: 3 минуты

Путин поручил разработать программу содействия занятости молодежи

Время чтения: 1 минута

Опубликованы примерные рабочие программы по учебным предметам

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Шумомер – для чего мы используем такой прибор?

Может вам и не приходилось часто встречать шумомер в быту, но его назначение понять нетрудно из названия, а вот применяют его действительно чаще на производстве, чтобы определить уровень вредного для человека воздействия шума. По этим показателям можно даже претендовать на особые привилегии на работе, например, увеличенный отпуск, ранний уход на пенсию или доплаты за вредность.

Для чего нам пригодится шумомер?

Как бы мы беспечно не относились к этому факту, но шумовое загрязнение окружающей среды сегодня также актуально, как и любое другое, о котором мы слышим каждый день по телевидению. Природа неблагоприятных звуков может быть любой: механической, гидравлической, электромагнитной и аэродинамической. Называют акустическое явление шумом по той причине, что это абсолютно неупорядоченный набор колебаний, причем не обязательно только звуковых.

Измеряют уровень шума в децибелах, его нормы для человека определяются соответствующими нормативными санитарными документами. В тех местах, где мы находимся больше всего и планируем отдыхать, уровень не должен превышать 55 дБ днем или 40 дБ в ночное время суток. В этом диапазоне мы можем находиться бесконечно долго без каких-либо последствий для здоровья. В этот диапазон как раз входит уровень человеческого голоса, именно поэтому речь почти нас не утомляет, кроме отдельных случаев.

При уровне выше 70 дБ мы начинаем ощущать дискомфорт, и при долгом пребывании в такой среде начинает давать сбои наша центральная нервная система. Это может привести даже к заболеваниям и хроническим расстройствам. Если уровень шума выше 100 дБ, могут наступить уже физиологические нарушения слуха, приобретается повреждение перепонки, особенно если вы находитесь близко к источнику. Это относится и к громкой музыке, которую мы любим слушать. Шум наносит вред и природе, работающие большие машины нарушают баланс в среде обитания животных, которые общаются и ориентируются с помощью звуковых частот, например, киты, дельфины. Им доставляют неудобства корабли и станции, установленные на воде.

Устройство шумомера – основные узлы прибора

Сегодня для качественного анализа шумового воздействия на человека в помещениях и площадках используется шумомер цифровой. Многие думают, что это устройство измеряет громкость, но это не совсем верно. Громкость обозначает скорее силу нашего восприятия звуков, как мы ощущаем его своим ухом, то есть накладывается некая субъективность оценки, а вот объективная характеристика как раз обозначена уровнем шума. Можно сказать, что раздражающее действие шума даже не всегда определяется его громкостью, на нас может действовать губительно даже тихий, но очень неприятный звук, чаще всего составленный из множества высоких частот.

Схема шумомера, его характеристики и требования к измерительной шкале изложены в ГОСТах, на мировой арене действуют европейские и американские стандарты. Самые простые приборы такого типа являются портативными и помещаются в карман, при этом дают довольно точные показатели. Более чувствительные и многофункциональные устройства будут и размером побольше, и ценой более кусачи, и к квалификации замерщика требовательней.

Устройство шумомера в общих чертах заключается в наличии чувствительного микрофона, который не требует какой-то направленности, ведь регистрировать нужно уровень шума вокруг какого-то объекта или во всем помещении, а не в узкой его точке. Следующим звеном идет усилитель полученного сигнала, который после усиления направляется на фильтры различного действия, они корректируют и выделяют нужный нам тип шумов. Дальше включается в работу детектор и индикатор. Между ними может быть включен интегратор для преобразования полученных данных в определенный вид, который следует представить на индикаторе.

Рабочая схема шумомера

Принцип работы шумомера основан на преобразовании звука в электричество. К микрофону подключается прибор для замеров напряжения, известный как вольтметр, только шкала от него имеет градуировку в дБ. Уровень шума в дБ имеет пропорциональную связь с электрическим сигналом, это и дает возможность делать такое соответствие в приборе. Чем сильнее звук воздействует на мембрану микрофона, тем выше растет напряжение на вольтметре. Именно это явление и показывает шкала прибора, только определенным математическим путем рассчитанная в дБ.

Фильтры, о которых уже говорилось выше, позволяют выделить нужную частоту, в которой мы хотели бы анализировать уровень шума. Также они могут выделить определенную интенсивность исследуемого звука. Наличие фильтров создает иллюзию нашего уха, где все эти механизмы придуманы природой. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) уха очень индивидуальна, именно поэтому идеально сымитировать природный орган прибор не может, но все же выделяет некоторые характерные области за счет наличия четырех популярных фильтров.

Обозначаются они весьма условно – А, B, C и D. Первый характеризует слабый уровень, B-фильтр отвечает за очень высокий уровень шума, С анализирует пиковые уровни, а последний фильтр оценивает степень шума на уровне авиационных звуков.

Что нужно знать, покупая шумомер?

Выбирая прибор для измерения шума, кроме фильтров нужно обращать внимание вот еще на какие параметры. Точность измерителя делится на классы: 0, 1, 2, 3. Первые считаются самыми точными, но используются очень узко и являются крайне дорогими, поэтому ими оснащают только лаборатории. Технические регистраторы используют для своей работы первый класс, а вот для бытовых целей приобретайте 3 класс. Это совсем не значит, что он плохой, просто более точные цифры не дадут вашей оценке никаких дополнительных преимуществ.

Различные приборы могут иметь варианты режимов для измерения. Режим F (fast, быстро) включается при замерах постоянного монотонного шума, S (slow, медленно) подойдет для кратковременных рваных звуков, а I (impulse, импульсный) режим говорит сам за себя. Также не лишним будет просмотреть комплектацию и определиться, что бы вы хотели видеть в своем наборе, а за что не следует переплачивать. Полезным будет наличие штатива, чехла, дополнительного микрофона, защиты от атмосферных явлений, если вам предстоит работа на улице.

Если прибор работает на аккумуляторах, проверьте наличие зарядного устройства. Также в наш прогрессивный век наверняка понадобится подключение к ПК. Прибор может комплектоваться запасной энергонезависимой встроенной памятью, а «мозг» может не только считать и отображать текущий результат, но и сравнивать его с несколькими предыдущими, выявлять максимум и минимум, отмечать дату и время замера, некоторые инструменты даже запишут вам ваш шум в удобном формате.

Поверка шумомеров – сложность операций

Нельзя не упомянуть о стандартизации такого измерительного прибора. Поверка шумомеров включает в себя множество проверяемых параметров: частотная характеристика в зависимости от поля (свободное, диффузное), давления, опорной частоты, фильтров, режимов. Также проверяются погрешности, шкалы переключения, пределы и допустимые искажения. Это довольно сложные процессы и требуют много вспомогательного оборудования. Например, только для измерения частотной характеристики по полям требуется две разных камеры, заглушенная и реверберационная.

Отличается и тип сигналов, которые подаются на прибор при том или ином поверочном шаге, но суть остается везде одна – показания для звука имеют известные характеристики, а при снятии данных с нашего инструмента просто проводят их сравнение. Конечно, вся эта работа проводится на этапе подготовки прибора к продаже, пользователю она не доступна. В паспорте вашего приобретения стоит рекомендуемая частота поверки, в установленные сроки следует отдать прибор в специальное учреждение стандартизации, где вам осуществят все испытания на должном уровне.