Замеры шума: Замеры уровня шума, акустические измерения в Москве

Разное

Содержание

Измерение авиационного шума, замеры авиационных шумов в Москве

✚ Замеры авиационных шумов в зоне воздействия аэропортов и аэродромов от аттестованной лаборатории компании «ЭкоЭксперт» — в Москве и М.О., работаем с 2001 г.

В настоящее время во многих районах Москвы и Московской области при согласовании размещения и при вводе в эксплуатацию объектов недвижимости требуется измерение авиационного шума. Эти исследования необходимы для получения согласования от РосПотребНадзора, которые, в свою очередь, будут направлены в РосАвиацию для получения разрешения.

Мы работаем комплексно, измеряем авиационный шум, электромагнитное излучение и проводим оценку воздействия на окружающую среду, готовим полный комплект документов для прохождения согласований.

Наша компания осуществляет замеры авиационного шума, выпускает протоколы измерений шума и дает гарантию прохождения согласований по полученным результатам. Наша лаборатория измерения шума полностью аттестована и аккредитована.  Обращайтесь!

 Фото 1. Аттестат аккредитации акустической лаборатории ООО «ЭкоЭксперт».

Основные приборы для проведения данного вида работ — шумомеры оснащенные микрофонами с ветрозащитным экраном, но также могут использоваться комбинированные цифровые измерительные системы и анализаторы шума.

Авиационный шум определяется как звуковое давление — эквивалентное или максимальное — и измеряется в децибелах. Предельно допустимые значения зависят от времени суток и составляют: для дневного периода с 7 до 23 часов — 55 и 75дБ соответственно, для ночного с 23 до 7 часов утра — 45 и 65 дБ соответственно.

Поскольку эквивалентное значение звукового давления — это расчетный показатель, то для его оценки используются не только данные полевых измерений, но и сведения о типах используемых воздушных судов, режиме полетов, интенсивность в разные периоды суток.

Чтобы получить достоверные данные по максимальному уровню авиационного шума, измерения на местности проводятся трижды, в разное время суток, в самые активные периоды пролета самолетов и вблизи их маршрутов, попадающих в границы участка проектируемого строительства.

Все результаты измерений и расчетов в нашей лаборатории оформляются протоколом установленного образца.

Кроме того, авиационный шум от самолетов измеряется при планировании размещения взлетно-посадочных полос вблизи или внутри населенных пунктов.

Для этого вида исследований к списку нормативных документов добавляются еще два:

  • ГОСТ 22283–2014: «Шум авиационный. Допустимые уровни шума на территории жилой застройки и методы его измерения»; введен в качестве национального стандарта РФ с 1 января 2015 г., также действителен на территории Армении, Белоруссии, Киргизии и Узбекистана.
  • Методические указания по определению характеристик авиационного шума и акустическому зонированию территорий в районе авиапредприятий гражданской авиации, разработанные Минздравом в 2008 году.

Фото 2. Измерение авиационного шума. Полевые работы.

Стоимость измерения авиационного шума

Вы можете ознакомиться с нашими выполненными объектами, примерные цены на замеры авиационных шумов с выдачей протокола государственного образца — см. раздел Прайс-лист. Наши специалисты готовы помочь вам в вопросах защиты от авиационного шума и проконсультировать бесплатно. Оставляйте заявку на авиационные акустические исследования в форме внизу или звоните!

измерение уровня шума в ФБУ «ЦСМ Московской области»

Измерение уровня шума предлагают высококвалифицированные специалисты Орехово-Зуевского филиала ФБУ «ЦСМ Московской области» на территории Москвы, Московской области и в других регионах РФ

Измерение уровня шума – необходимая процедура, потому как превышение шумового фона негативно сказывается на здоровье человека, его эмоциональном состоянии, способности выполнять свою работу и нервной возбудимости. Выявление отклонений от допустимого уровня шума – обязательное условие при подготовке рабочих мест.

Обратите внимание на то, что замер уровня шума обязателен в рамках производственного контроля для всех организаций и предприятий.

Чтобы предупредить последствия воздействия шумов и свести к минимуму наносимый ими ущерб, разработан спектр методов защиты и контроля. Проблему шумов решают посредством специального планирования промрайонов и магистралей, оценки соответствия источников шумов (предприятий, аэропортов, железных дорог и пр.) действующим законодательным ограничениям.

Специалисты по контролю над шумом Орехово-Зуевского филиала ФБУ «ЦСМ Московской области» уполномочены проводить измерения, оценивать шум от различных источников, составлять карты уровней шума, собирать данные, проводить экспертизы и подготавливать отчеты.

Что понимать под шумом?

Для человека шум – это изменение давления, различимого ухом. Величина слышимого шумового давления лежит в диапазоне от 20 мкПа до 100 Па. Первое значение называют порогом слышимости. Второе – порогом ощущения боли.

Чтобы производить измерение уровня шума и не оперировать громоздкими линейными значениями в Па, акустические параметры представляют логарифмом отношения измеренной и опорной величин. Его называют децибелом (дБ). Шкала в децибелах начинается порога слышимости (0 дБ = 20 мкПа) 0 и заканчивается болевым порогом (130 дБ ≈ 100 Па).

Число колебаний давления в секунду – это частота звука в герцах (Гц). Диапазон слышимости – 20 Гц — 20 кГц. На очень низких и слишком высоких частотах возможности человеческого уха ничтожны. Исходя из этого, измерение шумов осуществляют посредством весовых фильтров. Весовые фильтры А приближенно отождествляют чувствительность уха. Весовая функция С применяется для измерения очень громкого или низкочастотного шума. Уровни шума от нескольких источников суммируются, при необходимости вычитается фон.

Измерения и отчеты

С целью правильного задания параметров и продолжительности измерений, выбора измерительного оборудования определяются типы шумов: непрерывный, неустойчивый, импульсный, низкочастотный и раздражающие тоны. Шум оценивается на основе правил и стандартов, например ГОСТ 26918-86.

В качестве усредненного параметра рассматривают эквивалент непрерывного звукового уровня, а измерение уровня шума реализуется интегрирующим шумометром. При этом определяется усредненная энергия меняющегося шумового уровня.

Основой оценки фоновых шумов служат статистические вычисления. Анализ подходит и для непостоянных уровней.

Эталонный интервал времени может колебаться от 2-х часов до недели, месяца и даже года. В последнем случае на основе формуляров ежесекундных, ежеминутных (или каждые 15 мин) значений составляют архив уровня шума. Для оценки факторов раздражения используется спектральный анализ.

Правильный выбор мест измерений (установки микрофонов) и проведение калибровки приборов гарантируют точные результаты. В нашем арсенале – качественное звукоизмерительное оборудование. Оценим уровень промышленных шумов, транспорта и пр. и подготовим отчет об одновременных или долгосрочных работах.

Отслеживание шумового фона, как правило, проводится один раз в год. Процедура состоит из измерения уровней звукового давления, исходящего от таких источников шума как:

  • оборудование, используемое на производстве;
  • лифты;
  • транспорт;
  • шум от музыки и т. д.

Наша организация осуществит замеры в самые кратчайшие сроки в любое удобное для Вас время. Измерение шума – процесс, требующий особого технического оснащения и профессиональных навыков, поэтому наша компания является лидером в этой области.

Мы гарантируем Вам:

  • использование самого современного оборудования;
  • качественное выполнение работы;
  • приемлемый уровень цен;
  • гарантию на выполненные работы.

Обращайтесь за помощью к профессионалам и будьте уверены, мы справимся с любой поставленной задачей. Звоните нам!

Телефон/факс: +7(496)416-13-50, +7(496)416-13-51 (доб.218)

Начальник технического отдела: Голубева Екатерина Владимировна.

Как звучит Казань

Децибел, дБА Характеристика Источники звука
0 Ничего не слышно
5 Почти не слышно
10 Почти не слышно тихий шелест листьев
15 Едва слышно шелест листвы
20 Едва слышно шепот человека (на расстоянии 1 метр).
25 Тихо шепот человека (1м)
30 Тихо шепот, тиканье настенных часов.
Допустимый максимум по нормам для жилых помещений ночью, с 23 до 7 ч.
35
Довольно слышно
приглушенный разговор
40 Довольно слышно обычная речь.
Норма для жилых помещений днём, с 7 до 23 ч.
45 Довольно слышно обычный разговор
50 Отчётливо слышно разговор, пишущая машинка
55 Отчётливо слышно Верхняя норма для офисных помещений класса А (по европейским нормам)
60 Шумно Норма для контор
65 Шумно громкий разговор (1м)
70 Шумно громкие разговоры (1м)
75 Шумно крик, смех (1м)
80 Очень шумно крик, мотоцикл с глушителем.
85 Очень шумно громкий крик, мотоцикл с глушителем
90 Очень шумно громкие крики, грузовой железнодорожный вагон (в семи метрах)
95 Очень шумно вагон метро (в 7 метрах снаружи или внутри вагона)
100 Крайне шумно оркестр, вагон метро (прерывисто), раскаты грома
105 Крайне шумно в самолёте (до 80-х годов ХХ столетия)
110 Крайне шумно вертолёт
115 Крайне шумно пескоструйный аппарат (1м)
120 Почти невыносимо отбойный молоток (1м)
125 Почти невыносимо
130 Болевой порог самолёт на старте
135 Контузия
140 Контузия звук взлетающего реактивного самолета
145 Контузия старт ракеты
150 Контузия, травмы
155 Контузия, травмы
160 Шок, травмы ударная волна от сверхзвукового самолёта

При уровнях звука свыше 160 децибел — возможен разрыв барабанных перепонок и лёгких,
больше 200 — смерть (шумовое оружие)

Самые тихие автомобили — журнал За рулем

Определяем наименее шумные автомобили, которые принимали участие в больших сравнительных тестах нашего журнала.

Методика замеров

Сначала пару слов о том, как мы проводим замеры шума. Для этого используем профессиональный шумомер. Прибор располагается в центре салона, то есть за передними креслами на уровне подголовников. Водитель разгоняется до определенной скорости, скажем, до 80 км/ч, и поддерживает ее какое-то время, а приборист фиксирует уровень шума в салоне. Затем продолжаем замеры на скоростях 100, 120 км/ч или выше, если требуется. При замере шума во время разгона берется максимальное значение.

Мы не проводим замеров в дождь, в зимнее время года и если на автомобиле стоят шипованные шины, так как такие покрышки в любом случае будут шумнее «липучек». Именно по этим причинам результаты замеров присутствуют не в каждом тесте. Порой от теста к тесту уровень шума одной и той же модели может отличаться от предыдущего показателя. Это связано с тем, что у тестовых машин разные моторы и коробки передач. Погода также сказывается на результатах замеров. В измерения может внести погрешность даже ветер.

О чем молчат производители

Подобных данных вы ни за что не найдете в технических характеристиках автомобиля, которые обычно предоставляет производитель. Мы проанализировали результаты испытаний за последние два года и составили рейтинг шумности современных автомобилей.

Цифр много и в них легко запутаться. Потому в этом материале мы определим самые тихие автомобили на скорости 80 км/ч. Итак, посмотрим на групповые тесты, которые проводил журнал.

По уровню шума Sentra опередила новинку рынка — Hyundai Elantra.

По уровню шума Sentra опередила новинку рынка — Hyundai Elantra.

Открываем девятый, сентябрьский, номер и находим большой тест седанов. Оговоримся сразу, эти замеры мы проводили не на Дмитровском автополигоне, как обычно, а на дороге общего пользования. Поэтому и скорости выбраны другие: 60 км/ч и 90 км/ч. Оттого включать результаты измерений этого теста в общий рейтинг мы не стали — первая четверка седанов C-класса пойдет вне зачета. Зато внутри четверки места расположились следующим образом: на скорости 90 км/ч самым тихим оказался Nissan Sentra с результатом 64,6 дБА. Примечательно, что новый Hyundai Elantra с 2,0-литровым двигателем оказался шумнее — 65,3 дБА. Ford Focus с турбомотором Ecoboost отстал совсем немного. Показатель «американца» — 65,6 дБА. Впрочем, для уха такая разница неуловима. Еще один корейский автомобиль — Kia Cerato продемонстрировал результат в 65,9 дБА.

На 80 км/ч BMW X4 оказался тише Porsche Macan GTC и Jaguar F-Pace.

На 80 км/ч BMW X4 оказался тише Porsche Macan GTC и Jaguar F-Pace.

Но вернемся к стандартным замерам на скорости 80 км/ч. В тесте мощных премиальных кроссоверов, гвоздем которого был новейший Jaguar F-Pace, самым тихим оказался BMW X4 с результатом 59,2 дБА. За Porsche Macan GTC второе место с результатом 60,8 дБА. Ну а новинка рынка от Ягуара показала всего лишь третий результат — 62,0 дБА. Как видите, показатели соперников также очень близки.

Renault Kaptur оказался тише соплатформенного Дастера.

Renault Kaptur оказался тише соплатформенного Дастера.

В августовском номере ЗР появился тест с, пожалуй, одной из самых ожидаемых новинок российского рынка — кроссовером Renault Kaptur. По шуму с результатом 60,6 дБА он и выиграл. Второе место досталось соплатформенному Дастеру — 62,9 дБА, а третье заслужил «японец» Suzuki Vitara. Его результат — 65,5 дБА.

Honda Pilot оказалась самой тихой, но конкуренты не отстали. Разницу в 0,3 дБА заметит только прибор.

Honda Pilot оказалась самой тихой, но конкуренты не отстали. Разницу в 0,3 дБА заметит только прибор.

В тесте полноразмерных кроссоверов, который собрали вокруг еще одной ожидаемой новинки — Honda Pilot, результаты оказались практически идентичными. Пилот на 80 км/ч самый тихий — 58,4 дБА, но конкуренты не отстали. Ford Explorer и Kia Sorento Prime показали абсолютно одинаковые цифры — 58,7 дБа.

Haval h3 на фоне китайских собратьев оказался ожидаемо самым тихим.

Haval h3 на фоне китайских собратьев оказался ожидаемо самым тихим.

Куда же без «китайцев», коих даже в кризис на нашем рынке появляется предостаточно. В тесте кроссоверов из Поднебесной приняли участие две новинки — Zotye T600 и Haval h3, который претендует на звание китайского премиума. Ну а третий участник уже хорошо знакомый у нас Brilliance V5. Самым тихим ожидаемо оказался китайский премиум — Haval h3. Его результат — 59,8 дБА. Второе место за Zotye — 60,9 дБА, ну а Brilliance V5 с результатом 62,9 дБА занял третье место. Интересно, что Haval оказался тише всех народных седанов и долгожданного Каптюра. Правда, и седаны и Kaptur дешевле кроссовера из Поднебесной.

Mercedes-Benz S500L самый тихий среди представителей большой немецкой тройки.

Mercedes-Benz S500L самый тихий среди представителей большой немецкой тройки.

В тесте представительских седанов приняли участие Mercedes-Benz S-класса, Audi A8L и только появившийся на тот момент новый BMW 7-й серии. С результатом 56,6 дБА выиграл Mercedes-Benz, седан Audi A8L показал второй результат (58,6 дБА), ну а новая «семерка» от BMW замкнула тройку. В ее салоне шумомер показал столько же, сколько и в случае с китайским кроссовером Haval h3 — 59,8 дБА.

Лифтбек Skoda Superb среди седанов бизнес-класса оказался самым тихим.

Лифтбек Skoda Superb среди седанов бизнес-класса оказался самым тихим.

Новый Skoda Superb мы ждали давно. Поэтому как только машина появилась в пресс-парке, сразу же взяли на тест. Соперников подобрали серьезных — новое поколение седана Ford Mondeo и бестселлер российского рынка — Toyota Camry. Но Superb не спасовал перед сильными оппонентами и победил в общем зачете, к тому же оказался и самым тихим в тройке. Его результат — 63,1 дБА. Mondeo и Camry показали практические одинаковые цифры. Данные замеров «американца» — 64,5 дБА, Тойоты — 64,9 дБА. Забегая вперед, отмечу, что в десятку лучших с такими показателями не попасть.

Skoda Yeti стала самой тихой в тесте компактных кроссоверов.

Skoda Yeti стала самой тихой в тесте компактных кроссоверов.

Компактные кроссоверы очень популярны в России. В очередном большом тесте мы решили посмотреть, на что способны Ford EcoSport, Skoda Yeti и Suzuki Vitara. Однако не буду пересказывать текст. Его можно найти в подшивке за 2015 год. Нас интересует шум. Так вот, Yeti оказался самым тихим. Его результат — 65,0 дБА. Ford показал практически идентичный результат, отстав всего на 0,5 дБА (65,5). Vitara замкнула тройку, ее данные — 67,0 дБА.

Замеры шума, вибрации, микроклимата, освещенности в Екатеринбурге

Измерения физических факторов среды в жилых и общественных зданиях, на селитебной территории включают исследование температуры воздуха, шума, инфразвука, освещенности, вибрации, ионизирующих излучений, электромагнитных полей промышленной частоты. Все эти измерения необходимы при вводе объектов строительства в эксплуатацию.

Нормативное обоснование:

  • СП 51.13330.2011 «Защита от шума»
  • СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение»
  • СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий»
  • СанПиН 2.2.1/2.1.1.2585-10 Изменения и дополнение №1 к СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03
  • СанПиН 2.1.2.2645-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях»
  • СанПиН 2.1.2.2801-10 Изменения дополнения №1 к СанПиН 2.1.2.2645-10
  • ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях»
  • МУК 4.3.2194-07 «Контроль уровня шума на территории жилой застройки, в жилых и общественных зданиях и помещениях»
  • МР 2957-84 «Методические рекомендации по измерению и гигиенический оценке вибрации в жилых помещениях»
  • СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки»
  • СН 2. 2.4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий»
  • ГН 2.1.8/2.2.4.2262-07 «Предельно допустимые уровни магнитных полей частотой 50 Гц в помещениях жилых, общественных зданий и на селитебных территориях»

Температура воздуха

Микроклимат. Относительная влажность воздуха

Микроклимат. Скорость движения воздуха

Микроклимат. Результирующая температура

Шум (постоянный,непостоянный). Уровень звука (день)

Шум (постоянный,непостоянный). Уровень звука (ночь)

Шум (постоянный, непостоянный). Уровень звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами (31,5-8000)

Шум (постоянный, непостоянный). Эквивалентный уровень звука

Шум (постоянный, непостоянный). Максимальный уровень звука

Шум (постоянный, непостоянный). Уровень звукового давления в октавных и 1/3 полосах

Шум (постоянный, непостоянный). Уровень звукового давления в октавных и 1/3 полосах со среднегеометрическими частотами (31,5-8000)

Инфразвук (постоянный, непостоянный). Уровень звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 2-16 Гц

Инфразвук (постоянный, непостоянный). Эквивалентный общий уровень звукового давления

Вибрация общая. Виброускорение (среднеквадратичное, корректированное, эквивалентное), Уровень виброускорения (корректированный, эквивалентный)

Световая среда. Коэффициент естественного освещения КЕО

Световая среда. Освещенность (естественная, искусственная)

Световая среда. Коэффициент пульсации

Световая среда. Яркость

Электромагнитные поля промышленной частоты (50 Гц). Напряженность (индукция) магнитного поля

Электромагнитные поля промышленной частоты (50 Гц). Напряженность электрического поля

Ионизирующие излучения. Мощность эквивалентной дозы гамма-излучения

Ионизирующие излучения. Мощность амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения

Замеры уровня шума в салоне шумомером.

Сравнение виброизоляции и шумоизоляции.
Мы произвели замеры уровня шума в салоне автомобиля бюджетного класса, чтобы показать нашим читателям и клиентам, что работа по звукоизоляции автомобиля приносит плоды и довольно существенные. Мы разобрали и собрали автомобиль несколько раз для того, чтобы показать вам как влияет на шум отдельно виброизоляция автомобиля, а как шумоизоляция и какой вклад в общую картину вносит каждый слой.

Мы разобрали и собрали автомобиль несколько раз.
История работы с автомобилем была такова:
1. замеры уровня заводской шумоизоляции
2. разборка автомобиля и укладка виброизоляции
3. сборка автомобиля только со слоем виброизоляции (потолок, капот, двери, пол, багажник)
4. замеры уровня звука на виброизолированном авто
5. разборка автомобиля и укладка шумопоглощающего слоя + шумоизоляция торпедо и моторного щита
6. окончательная сборка шумоизолированного автомобиля
7. замеры уровня шума на полностью обработанном автомобиле

Средства и условия измерений. Замеры мы проводили на профессиональном шумомере Ассистент первого класса точности, который занесен в государственный реестр средств измерений и надлежащим образом поверен. Регистрация звукового спектра проводилась на частотах от 16 до 20000 Гц, а замеры уровня шума проводились на скоростях 60 км/ч, 90 км/ч, а так же звук двигателя на оборотах 3000 при фиксированной передаче.

Полученные результаты. Результаты замеров уровня шума в салоне показали, что наша работа с современными материалами Comfort mat позволяет снизить уровень шума в автомобиле в 2 раза, а шумоизоляция торпедо и моторного щита позволяет снизить уровень шума двигателя в салоне почти в 4 раза, что делает автомобиль гораздо более комфортным, будто он по взмаху волшебной палочки стал классом выше. И это не просто слова, это доказано специалистами Авто-Локер с применением профессионального оборудования. Так же следует отметить, что данные результаты мы получили без проведения работ по шумоизоляции колесных арок снаружи автомобиля.

Мэрия Абакана / На улицах Абакана будут продолжаться замеры шума

На улицах Абакана будут продолжаться замеры шума

 

Есть такая категория автолюбителей, которая предпочитает выделяться из потока автомобилей и мотоциклов не особым стилем транспорта или его маркой, а более беспокойным способом – устанавливая прямоточные глушители либо другим способом производя грохочущие и визжащие звуки, особенно мешающие в ночное время.

Сегодня на заседании городской межведомственной комиссии по профилактике правонарушений, обеспечению общественной безопасности и правопорядка при Главе города Абакана рассмотрели результаты использования прибора измерения уровня шума «Октава-121». Специальный прибор был приобретён в декабре 2016 года для пресечения действий лиц, нарушающих тишину и покой окружающих в ночное время в столице Хакасии.

Как применяется прибор и какие результаты были достигнуты, доложил Андрей Петров, заместитель начальника УМВД России по г. Абакану:

Шумомер применялся в 17 рейдовых мероприятиях. За это время замеры произведены на 48 транспортных средствах. О проведении рейдовых мероприятий по выявлению транспортных средств с превышением уровня шума выпускной системы двигателя озвучивалась информация на радио. Это оказало профилактическое воздействие на водителей. За весенний и летний период времени в дежурную часть ОГИБДД и УМВД России по городу Абакану от граждан не поступало сообщений, заявлений о транспортных средствах с превышением уровня шума выпускной системы двигателя.

Глава города Абакана Николай Булакин отметил, что приобретение данного прибора было экспериментальным, а также рекомендовал продолжить проведение рейдов. Необходимость соблюдать тишину в ночное время очевидна, однако для тех граждан, кто не задумывается о покое жителей Абакана, будут применяться меры административного понуждения.

По 8.23 КоАП автолюбитель привлекается конкретно за эксплуатацию машины с превышением уровня шумов, по 12.5.1 КоАП водитель (или собственник) привлекается за внесение изменений в конструкцию автомобиля без разрешения надзорного органа.

В соответствии с техническими характеристиками шумомер «Октава121» эксплуатируется в диапазоне рабочих температур окружающей среды от минус 10 до плюс 50 градусов. Предназначен для измерения среднеквадратичных, эквивалентных и пиковых уровней звука.

Измерение шума на рабочем месте: ответы по охране труда

Дозиметр шума — это небольшое легкое устройство, которое носит рабочий с микрофоном, расположенным над внешним краем плеча пользователя, близко к его уху. Дозиметр сохраняет информацию об уровне шума и выполняет процесс усреднения. Это полезно в промышленности, где шум обычно различается по продолжительности и интенсивности и где человек меняет местоположение.

Дозиметр шума требует следующих настроек:

(a) Уровень критерия: предел воздействия в течение 8 часов в день пять дней в неделю.Уровень критерия составляет 85 дБА для многих юрисдикций, 90 дБА для Квебека и 87 дБА для федеральных юрисдикций Канады. Дополнительные сведения об уровнях воздействия см. В документе «Ответы по охране труда» «Шум — пределы воздействия на рабочем месте в Канаде».

(b) Скорость обмена: 3 дБ или 5 дБ, как указано в нормах шума.

(c) Порог: предел уровня шума, ниже которого дозиметр не накапливает данные о дозах шума.

Ношение дозиметра в течение полной рабочей смены дает среднюю шумовую экспозицию или дозу шума для этого человека.Обычно это выражается как уровень воздействия шума, L ex, T . Это логарифм, который учитывает экспозицию и фактическое отработанное время. В прошлом это часто выражалось в процентах от максимально допустимого воздействия. Если человек получил 100% -ную дозу шума за рабочую смену, это означает, что среднее воздействие шума является максимально допустимым. Например, при уровне критерия 90 дБА и скорости обмена 3 дБА восьмичасовое воздействие 90 дБА дает 100% дозу.Четырехчасовое воздействие 93 дБА также является 100% дозой, тогда как восьмичасовое воздействие 93 дБА — это доза шума в 200%.

Обычно производитель настраивает дозиметры электронным способом в соответствии с уровнем критерия и курсом обмена. Возможно, вам придется изменить их в соответствии с руководящими принципами / стандартами воздействия, действующими в вашей юрисдикции.

Дозиметры также выдают эквивалентный уровень звука или шума. Это средний уровень воздействия шума за время работы дозиметра. Он имеет такую ​​же общую звуковую энергию, что и фактические переменные уровни звука, которым человек подвергается в течение того же периода времени.Научные данные свидетельствуют о том, что на потерю слуха влияет общее энергетическое воздействие шума. Если в течение восьмичасовой рабочей смены человек подвергается воздействию различных уровней шума, можно рассчитать эквивалентный уровень звука, который будет равен такому же общему воздействию звуковой энергии. Это окажет такое же влияние на слух человека, как и фактически полученное переменное воздействие (рис. 1).


Рисунок 1

На Рисунке 1 заштрихованная область под линией, которая показывает, как уровень звука изменяется во времени («кривая»), представляет собой общее звуковое воздействие за восемь часов.


Как измеряется звук? | Шумная планета

* / ]]>

Вы когда-нибудь гримасничали и зажимали уши из-за шума? Почему некоторые звуки кажутся такими громкими? На то, насколько громким кажется звук, влияют многие факторы, в том числе его продолжительность, частота (или высота звука) звука и среда, в которой вы слышите звук. Еще один важный и легко измеряемый фактор — это интенсивность звука или громкость.

Мы измеряем интенсивность звука (также называемую звуковой мощностью или звуковым давлением) в единицах, называемых децибелами.Децибелы (дБ) названы в честь Александра Грэхема Белла, изобретателя телефона и аудиометра. Аудиометр — это устройство, которое измеряет, насколько хорошо человек слышит определенные звуки. Современная версия этого метода до сих пор используется для диагностики потери слуха.

Децибелы отличаются от других известных шкал измерения. В то время как многие стандартные измерительные устройства, такие как линейки, имеют линейную шкалу и , шкала децибел имеет логарифмическую шкалу . Шкала такого типа лучше отображает то, как на самом деле ощущается изменение интенсивности звука для нашего уха.Чтобы понять это, представьте себе здание высотой 80 футов. Если мы построим еще 10 футов, здание будет на 12,5 процента выше, что нам покажется немного выше; это линейное измерение. Используя логарифмическую шкалу децибел, если звук составляет 80 децибел, и мы добавляем еще 10 децибел, звук будет на в десять раз более интенсивнее и будет казаться нашим ушам примерно на , вдвое, на громче.

Иногда мы используем разные версии децибел. Децибелы, взвешенные по шкале А, или «дБА», часто используются при описании рекомендаций по уровню звука для здорового прослушивания.В то время как шкала дБ основана только на интенсивности звука, шкала дБА основана на интенсивности и на том, как реагирует человеческое ухо. По этой причине dBA дает нам лучшее представление о том, когда звук может повредить ваш слух.

Улитка — это орган в форме улитки внутри вашего внутреннего уха, который позволяет вам слышать. Улитка может реагировать на определенный диапазон частот или высоту звука. (Узнайте больше о том, как мы слышим, или посмотрите видео о том, как звук попадает в мозг.) Улитка лучше всего реагирует на частоты в диапазоне человеческой речи.Он также не реагирует на частоты, которые намного выше или ниже. Когда звуки содержат слишком высокие или слишком низкие частоты, которые мы не можем услышать, как в ультразвуковых и инфразвуковых звуках, наша улитка вообще не реагирует.

На частотах, на которые наш слух реагирует лучше всего, измерения для дБА такие же высокие, как и для дБ. Например, высокая струна ми на скрипке имеет очень похожие уровни дБ и дБА. Однако низкочастотный звук, который не так эффективно обрабатывается ухом, будет иметь более низкий выходной уровень.Например, самая низкая нота на тубе (16 Гц) будет иметь гораздо более низкое значение дБА, чем значение дБ.

Даже небольшое повышение уровня дБА может сильно повлиять на здоровье вашего слуха. Чем выше уровень дБА, тем выше вероятность нарушения слуха, причем быстрее, чем вы могли ожидать. Звук с большей вероятностью повредит ваш слух, если он:

  • 85 дБА , и вы подвергаетесь его воздействию не менее 8 часов .
  • 100 дБА , и вы подвергаетесь его воздействию не менее 14 минут.
  • 110 дБА , и вы подвергаетесь его воздействию не менее 2 минуты.

Вы можете самостоятельно измерить уровень шума в дБА с помощью измерителя уровня звука, такого как это приложение, разработанное Национальным институтом безопасности и гигиены труда. Приложение может измерять звуки от 0 дБА (звук настолько тихий, что вы их едва слышите) до шепота (30 дБА), обычного разговора (60-70 дБА) и даже взлетающего реактивного самолета (140 дБА). Просто не забудьте уменьшить громкость, отойти от шума или надеть средства защиты органов слуха, особенно при уровне звука около 85 дБА!

Измерение шума | Как измерить радиочастотный электронный шум

Электронный шум

RF является основным фактором, ограничивающим производительность во многих приложениях, что означает, что его необходимо измерить для количественной оценки и повышения производительности.


Электронный и радиочастотный шум Включает:
Основы шума Измерение шума

Темы о ВЧ-шумах: Лавинный шум Взрывной шум Мерцающий шум Фазовый шум Дробовой шум Тепловой шум


Шум — очень важный фактор в большинстве электронных схем. Во многих случаях уровень шума важен, и его уровень необходимо измерить, чтобы убедиться, что он находится в допустимых пределах, или его необходимо измерить, чтобы уровни можно было улучшить.

В связи с этим необходимо иметь стандартные методы оценки и измерения уровней шума, а затем их уточнения.

Таким образом можно измерить уровни радиочастотного шума, а затем сравнить их с другими аналогичными схемами и предметами испытательного оборудования.

Шум на экране осциллографа

Характеристики шума

Существует множество способов определения шума в электронных схемах. Способ его указания зависит от приложения.

Один из первых способов определения шума был связан с радиоприемниками.Здесь характеристики шума относятся к чувствительности приемника и включают в себя такие характеристики, как отношение сигнал / шум, коэффициент шума и т.п.

Примечание по чувствительности приемника:

Основным ограничивающим фактором чувствительности приемника является шум. Соответственно, характеристики чувствительности приемника зависят от характеристик шума. Основными характеристиками приемника являются отношение сигнал / шум, SINAD и коэффициент шума. Каждый смотрит на характеристики приемника по отношению к шуму.

Для многих других приложений используется спектральная плотность шума. Это мера мощности шума в определенной полосе пропускания. Плотность мощности шума измеряется мощностью / частотой.

Обычно технические характеристики указываются в дБм в пределах полосы пропускания 1 Гц, т. Е. ДБм / Гц.

Интересно, что тепловой шум в системе 50 Ом при комнатной температуре составляет -174 дБм / Гц.

Это легко соотнести с другими полосами пропускания:


Полоса пропускания
(Δf) Гц
Мощность теплового шума
дБм
1 -174
10 -164
100 -154
-144
10к -134

Методы измерения шума

Есть много способов измерения шума в электронных или радиочастотных системах.Существуют специализированные измерители коэффициента шума, SINAD и других показателей. Помимо этого, можно также использовать стандартное испытательное оборудование.

  • Измерительный метод: Для измерения уровня шума можно использовать простой измеритель и другие элементы. Понятие системы измерения шума можно объяснить, посмотрев на то, что требуется. Простая система измерения шума Система измерения шума показывает типичную схему измерения. Шум, создаваемый тестируемым устройством, усиливается до подходящего уровня — коэффициент усиления усилителя должен быть известен.

    Используемый измеритель должен иметь возможность усреднения, поскольку уровень шума является случайным и может меняться. В то время как большинство цифровых измерителей имеют возможность усреднения, аналоговые измерители по своей сути усредняют любые изменения.

  • Анализатор спектра: Большинство современных анализаторов спектра имеют встроенные возможности для измерения уровней шума. Параметры анализатора следует выбирать таким образом, чтобы обеспечить оптимальные условия. Это в значительной степени будет зависеть от используемого анализатора.


    Фазовый шум, видимый на анализаторе спектра

Меры предосторожности при измерении шума

Один из самых простых способов измерения уровня шума — использовать анализатор спектра. Он может определять мощность шума в заданной полосе пропускания. Затем это можно связать с другой полосой пропускания путем масштабирования измеренного уровня мощности до требуемой полосы пропускания.

Однако следует учитывать и другие факторы.

  • Форма фильтра: Поскольку форма фильтра анализатора спектра не является полностью квадратной и для перехода от полосы пропускания к полосе заграждения требуется конечная полоса, эту форму необходимо учитывать при вычислении шума в заданном пропускная способность.
    Отклик фильтра для измерения шума К счастью, это простой расчет для современных анализаторов, которые могут дать показания мощности шума в заданной полосе пропускания — это часто нормализуется до дБм / Гц.
  • Шумовые характеристики анализатора спектра: Шумовые характеристики анализатора спектра должны быть лучше, чем шум, который необходимо измерить. Если это не так, то приведенные показания будут отражать производительность анализатора спектра, а не тестируемого устройства..

Шумовые характеристики многих электронных и радиочастотных цепей имеют решающее значение для работы всего устройства. Все, от радиоприемников до усилителей звука и таких устройств, как камеры, все зависит от шумовых характеристик различных частей системы в целом, и необходимо провести измерения шума.

Другие основные концепции электроники:
Напряжение Текущий Мощность Сопротивление Емкость Индуктивность Трансформеры Децибел, дБ Законы Кирхгофа Q, добротность Радиочастотный шум
Вернуться в меню «Основные понятия электроники».. .

Измеритель уровня звука модели 831C-LOWN

Измеритель уровня звука с низким уровнем шума Модель 831C ‑ LOWN

С легкостью измеряйте очень тихие звуки с помощью измерителя уровня звука SoundAdvisor модели 831C в паре с малошумным микрофоном и предусилителем модели 378A04. Благодаря инновационному дизайну 378A04, в котором используется преполяризованный микрофон и интерфейс ICP ® (постоянный ток), это сочетание создает очень портативную систему, которая питается от батареи и интуитивно понятна в использовании.

Конфигурация модели 831C-LOWN идеальна для измерений в условиях чрезвычайно низкого уровня шума, таких как очень тихие звуковые ландшафты и тихие машины.

Поскольку 831C-LOWN состоит из популярной модели 831C SoundAdvisor и малошумящего микрофона 378A04, его можно использовать с широким спектром аксессуаров 831C. Например, используйте адаптер Ethernet DVX012 для обеспечения сетевого подключения или портативную систему мониторинга шума SoundAdvisor, модель NMS044, чтобы создать портативное решение для мониторинга с низким уровнем шума.

Особенности
  • Внешний источник питания не требуется
  • Диапазон частот от 10 Гц до 16 кГц
  • Высокая переносимость
  • Низкое энергопотребление (4 мА ICP ® )
  • Одноканальный
Типичные области применения
  • Тестирование продукции
  • Шум окружающей среды
  • Исследования и разработки
  • Испытания в безэховой камере
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ 831C-LOWN

Калибровка

Требуется калибратор 94 дБ относительно 20 мкПа, такой как CAL200

Собственный шум (типичный)

Взвешивание

Усиление 0 дБ

А

5.5 дБ

С

10 дБ

Z

18 дБ

Срок службы щелочных батарей

Уменьшено примерно на 15% при использовании 378A04

831C-LOWN Комплектация в комплекте

831C

Шумомер

, модель 831C

831C ‑ ACC

Комплект принадлежностей для модели 831C

ADP074

Адаптер для входа ICP ® (BNC)

012A10

Кабель BNC, 3 м (10 футов)

BNC M ‑ M

BNC штекер-штекер

ADP032

Адаптер для крепления предусилителя ½ дюйма на штатив (резьба 1 / 4-20)

Информация для заказа

831C ‑ LOWN

Система с низким уровнем шума, включая малошумящий микрофонный предусилитель модели 831C, 378A04 ® и аксессуары

Дополнительные аксессуары

CAL200

Акустический калибратор класса 1, 94 или 114 дБ при 1 кГц (378A04 должен быть откалиброван на 94 дБ)

PRM831 ‑ FF

предусилитель PRM831 с микрофоном свободного поля (377B02)

PRM831 ‑ RI

предусилитель PRM831 с микрофоном случайного падения (377B20)

TRP001

Штатив с ADP032 для установки предусилителя ½ дюйма

Программное обеспечение

SWW ‑ DNA

Программное обеспечение

и USB-ключ для оценки и составления отчетов

SWW ‑ DNA ‑ 831

Драйвер прибора для SWW-DNA для обеспечения управления, отображения в реальном времени и преобразования данных из модели 831

378A04 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Акустический

Чувствительность

450 мВ / Па
-7 (± 2 дБ) относительно 1 В / Па

Диапазон частот

от 10 до 16000 Гц

Собственный шум

Предел искажений 3%

Уровень (дБ относительно 20 мкПа)

Частота

100 дБ

80 дБ

> 5 кГц

Окружающая среда

Рабочая температура

от 14 до 176 ° F (от — 10 до 80 ° C)

Рабочая влажность

Относительная влажность от 0 до 99%, без конденсации

Электрооборудование

Поляризация

0 В

Выходное напряжение

± 2 В пиковое максимум

ICP постоянного тока

от 4 до 20 мА (4 мА от модели 831C)

Физический

Диаметр с сеткой

0.52 дюйма (13,2 мм)

Высота с сеткой

102,1 мм (4,02 дюйма)

Выравнивающее отверстие

Задний

Вес

1,8 унции (51,3 г)

Максимальное звуковое давление

130 дБ относительно 20 мкПа в пике

Механический

Крышка сетки и микрофон несъемные

6 Технологии и методы измерения шума, которые необходимо знать передача и прием.И все же эффекты снижения шума масштабируются с такими крайностями производительности

(рис. 1) . Исторически испытание и определение коэффициента шума и параметров шума устройств, управляющих этими приложениями, занимало много времени и сопровождалось ошибками.

1. В дополнение к откалиброванному источнику шума, используемому при измерении коэффициента шума, многие другие генераторы шума добавляют неопределенности к измерению шума.

В настоящее время такие проблемы решаются за счет повышения производительности новейших испытательных и измерительных приборов; дополнительные пакеты, разработанные специально для испытаний на шум; и методы автоматизации.Эти разработки открывают путь к более эффективным решениям как для проверки коэффициента шума, так и для проверки параметров шума. Знание этих методов и их реализации может помочь повысить точность измерений и значительно сократить время тестирования.

1. Y-фактор с источником шума и анализатором спектра / сигнала. Метод Y-фактора — одно из наиболее распространенных решений для измерения шума. По сути, этот метод использует источник шума, подключенный к тестируемому устройству (DUT).ИУ, в свою очередь, подключается ко входу устройства измерения мощности ВЧ / СВЧ-диапазона. Когда источник шума включен и выключен, измерения мощности сигнала выполняются с заданной полосой пропускания. Отношения мощности шума в состояниях «включено» и «выключено» используются для генерации Y-фактора.

С учетом спецификации коэффициента избыточного шума (ENR), предоставленной производителем источника шума, затем можно рассчитать коэффициент шума тестовой системы. Используя знание коэффициента усиления ИУ и коэффициента шума компонентов тестовой системы, затем можно извлечь и рассчитать коэффициент шума ИУ.

Чтобы сократить время измерения коэффициента шума при одновременном повышении точности и воспроизводимости, для нескольких последних анализаторов спектра / сигналов стали доступны дополнительные пакеты. Такие компании, как Keysight, Tektronix, Anritsu и Rohde & Schwarz, предлагают варианты, которые включают усовершенствование программного обеспечения, которое помогает инженеру выполнять измерения. Это обеспечивает повторяемость при автоматическом вычислении коэффициента шума на основе измерений коэффициента шума.

2. Решение Y-Factor требует калиброванного источника шума, внешнего по отношению к анализатору и тестируемому устройству, тогда как метод холодного источника обычно требует электронно калиброванного тюнера.

Имейте в виду, что для этих измерений требуются откалиброванные источники шума с известным ENR. Такие источники предоставляются такими компаниями, как Noisewave, Keysight, Noisecom, Pasternack и Mercury Systems.

При использовании анализаторов спектра / сигналов с сигналами с очень низким уровнем шума необходимо добавить малошумящий усилитель (МШУ) в сигнальную цепь анализатора. Многие компании, предлагающие опции для определения коэффициента шума, включают малошумящие предусилители для своих анализаторов спектра / сигналов. Эти предусилители даже встроены в анализатор.Благодаря внутреннему предусилителю точность измерений повышается, а количество компонентов испытательной установки и сложность калибровки уменьшаются.

Многие из новейших анализаторов спектра / сигналов достигают 26,5 ГГц и 43 ГГц, а собственный анализатор от Rohde & Schwarz недавно достиг 67 ГГц. Эти анализаторы позволяют проводить измерения шума в верхнем микроволновом и миллиметровом диапазонах волн без необходимости использования внешних смесителей. С помощью внешних смесителей измерения шума до 110 ГГц можно получить с помощью анализатора спектра / сигнала и метода Y-фактора (рис.2) .

2. Решение с холодным источником или усилением. Для определения характеристик и измерения коэффициента шума решение с холодным источником использует источник шума, поддерживаемый при опорной низкой температуре, анализатор цепей и несколько ступенчатых калибровок и измерений усиления. Калиброванный источник шума используется для измерения коэффициента шума приемника прибора, в то время как анализатор цепей измеряет усиление тестируемого устройства.

После выполнения предыдущих измерений холодный источник может управлять ИУ, подключенным к анализатору цепей.В новейших анализаторах цепей с пакетами коэффициентов шума в анализатор цепей часто включается дополнительный предварительный усилитель. Он расширяет возможности измерения с низким уровнем шума. (Рис. 3) .

3. По сравнению с методом Y-фактора, высокопроизводительные ВАЦ с автоматизированным испытательным оборудованием — с использованием метода холодного источника — могут значительно снизить отражение ИУ и взаимодействие шума во время испытания на шум.

Подобно анализаторам спектра / сигналов с пакетами коэффициентов шума, пакеты коэффициентов шума сетевых анализаторов часто включают руководства по программному обеспечению, которые помогают повысить повторяемость испытаний.С помощью этого метода коэффициент шума и S-параметры ИУ могут быть измерены в одной и той же испытательной установке. Этот аспект увеличивает потенциал автоматизации подхода. Установка на основе автоматизированного испытательного оборудования (ATE) может обеспечить очень быстрое тестирование коэффициента шума на уровне микросхем и более крупных устройств. Очевидно, что автоматизация метода холодного источника может оказаться более воспроизводимым и надежным, чем использование нескольких инструментов и испытательных установок.

Удобно, что такие программы, как MATLAB и LabView, также включают в себя наборы инструментов для управления и анализа.Эти наборы инструментов позволяют управлять и анализировать инструменты тестирования, которые могут создавать сложные и определяемые пользователем системы ATE. В сочетании с системами ATE инструменты управления и анализа программного обеспечения позволяют быстро и многократно использовать дополнительные испытательные устройства, такие как тюнеры импеданса, для оптимизации характеристик низкого уровня шума устройств с сопротивлением не 50 Ом.

Примером может служить определение коэффициента шума несовместимых транзисторов и малошумящих усилителей (МШУ). Здесь минимальное сопротивление согласования с шумом может быть найдено с помощью тюнера импеданса в сочетании с установкой для измерения коэффициента шума анализатора цепей с холодным источником.Такие компании, как Maury Microwave и Focus Microwaves, предлагают тюнеры импеданса, некоторые из которых являются ручными или автоматическими. Они могут работать в диапазоне от 2 до 26 ГГц и от 8 до 50 ГГц для микроволновых тюнеров Maury и от 100 до 67 ГГц для коаксиальных тюнеров импеданса Focus Microwaves.

NFA, VNA и др.

3. Анализатор-измеритель коэффициента шума. Анализаторы коэффициента шума (NFA) — это комплексные решения для измерения коэффициента шума на основе Y-фактора. В отличие от измерителя коэффициента шума, анализатора спектра или анализатора цепей, NFA является специализированным инструментом.Его интерфейс управления и дисплей разработаны специально для измерения коэффициента шума. В настоящее время Keysight предлагает серию NFA с частотами 3, 6,7 и 26,5 ГГц. Используя блочные понижающие преобразователи, возможно расширение до 110 ГГц.

4. Метод измерения коэффициента шума, используемый ВАЦ серий ZVA и ZVT, не требует дополнительных компонентов. В нем используется разница переменных шума от непрерывного сигнала, поступающего на ИУ. (Любезно предоставлено Rohde

NFA имеют дополнительное преимущество в виде внутреннего предусилителя.При поиске аналогичной частоты и качества измерения NFA часто оказывается наиболее экономичным вариантом, если только анализаторы спектра / сигнала и цепей, оснащенные опциями измерения шума, уже не доступны.

4. Измерения коэффициента шума и S-параметров только с помощью ВАЦ. Анализатор цепей A с прямым доступом к приемнику и ступенчатыми аттенюаторами внутреннего генератора предлагает очень гибкий подход к измерениям коэффициента шума. И это происходит без внешнего откалиброванного источника шума ENR и тюнера импеданса.Настройка только для ВАЦ использует непрерывный выходной сигнал ВАЦ вместе с портом прямого доступа к приемнику (возможно, со встроенным предусилителем) и несколько этапов калибровки для выполнения измерений как коэффициента шума, так и S-параметров.

Rohde & Schwarz предоставляет своим анализаторам цепей ZVA опцию, которая позволяет выполнять программный обход процесса, тем самым устраняя ошибки и уменьшая неопределенность. Возможны различные настройки измерения в зависимости от типа испытуемого ИУ (рис.4) .

5. Быстрые измерения шумовых параметров. Измерения коэффициента шума могут помочь количественно оценить, сертифицировать или проверить шумовую реакцию устройства при определенных условиях. Тем не менее, коэффициент шума может не дать представления о шумовых эффектах и ​​участниках внутри устройства. Более глубокое понимание генераторов шума и способов распространения шума через устройство необходимо для оптимизации устройства с учетом низкого уровня шума или других факторов производительности. Такую информацию можно получить, генерируя параметры шума.

5. В новом методе измерения параметров шума используется высокопроизводительный векторный анализатор цепей, откалиброванный источник шума и автоматический тюнер для повышения характеристик шумовых параметров даже до частот миллиметрового диапазона. (Любезно предоставлено Keysight)

Однако этот шаг часто требует узкоспециализированного оборудования и длительного времени тестирования — от нескольких часов до многих дней. Традиционно для проверки шумовой характеристики на каждой частоте в серии точек импеданса источника требуются векторный анализатор цепей, калиброванный источник шума, анализатор коэффициента шума и внешний тюнер.Этот тест значительно снижает разрешение по частоте и сопротивлению для времени тестирования (рис. 5) .

Недавно компании Keysight Technologies и Maury Microwave разработали тестовое решение, предназначенное для значительной автоматизации и сокращения времени измерения параметров шума. В решении используется анализатор цепей PNA-X компании Keysight со встроенным приемником шума и откалиброванным источником шума вместе с тюнером импеданса Maury Microwaves и программным обеспечением автоматизированной системы тюнера для измерения параметров шума.

Сообщается, что время испытаний для измерений параметров шума с высоким разрешением с использованием этого решения может быть сокращено в несколько сотен раз. За счет дополнительного времени тестирования это дает возможность получить более подробные отклики параметров шума за счет более точного увеличения разрешения теста.

6. Измерения коэффициента шума и параметров шума в миллиметровом диапазоне. По мере того, как интерес к передаче изображений и передаче сигналов миллиметрового диапазона, 5G и другой беспроводной связи продолжает расти, несколько компаний начали предлагать усовершенствованные системы измерения коэффициента шума и параметров шума, которые могут работать на частотах выше 100 ГГц.Многие анализаторы спектра / сигналов и анализаторы цепей предлагают работу на частотах до 26,5, 43 и 50 ГГц.

6. Использование автоматизированного метода измерения параметров шума может привести к измерениям с меньшей погрешностью, частично за счет уменьшения тепловых вариаций, дрейфа и ошибок калибровки, связанных с человеком. (Любезно предоставлено Keysight)

Блочные преобразователи частоты с понижением частоты и смесители повышают эти измерения коэффициента шума до 100 и 110 ГГц. Например, компания Rohde & Schwarz выпустила анализатор спектра / сигналов с чувствительностью приемника до 67 ГГц.Он позволяет измерять коэффициент шума Y-фактора в миллиметровых волнах без использования внешних смесителей.

Примечательно, что добавление модуля приемника шума Maury Microwaves к автоматизированной испытательной установке параметров шума позволяет проводить широкополосные измерения параметров шума в диапазоне от 8 до 50 ГГц. Модуль приемника шума может снизить коэффициент шума второго каскада, вызванный внутренним приемником шума ВАЦ, на 5–6 дБ. Без модуля приемника шума и внешнего широкополосного тюнера импеданса можно использовать внешний электронный калибровочный комплект или встроенный электронный тюнер анализатора цепей PNA-X для тестирования параметров шума с меньшей чувствительностью.Однако это решение обслуживает только устройства с импедансом около 50 Ом (Рис. 6) .

Другой пример подхода с холодным источником, способного работать с миллиметровыми волнами, — это векторный анализатор цепей Anritsu VectorStar с опцией коэффициента шума. В стандартной конфигурации VectorStar демонстрирует динамический диапазон до 142 дБ. Стандартная модель покрывает диапазон от 70 кГц до 70 ГГц. Усовершенствования для анализатора позволяют довести собственную частотную характеристику до 145 ГГц в широкополосной конфигурации. Что касается измерений коэффициента шума, то ВАЦ с опцией коэффициента шума может выполнять измерения в диапазоне от 70 кГц до 125 ГГц с оптимизированным приемником шума для измерений в диапазоне от 30 до 125 ГГц.

Выходная мощность векторного анализатора цепей достигает +14 дБмВт, что может помочь в тестировании широкого диапазона ИУ с характеристиками направленности, согласования источника и согласования нагрузки тестового порта до 50 дБ. Кроме того, доступны варианты аппаратного обеспечения для расширения VectorStar VNA до 1,1 ТГц. Обратите внимание, однако, что эта конфигурация работает в разных полосах частот в отличие от полной широкополосной конфигурации.

Список литературы

Измерение шума без калиброванного источника

Точность измерения коэффициента шума — метод Y-фактора

Метод Y-фактора для измерения коэффициента шума

Измерение коэффициента шума без источника шума на векторном анализаторе цепей

Измерение коэффициента шума с помощью генератора ВЧ сигналов и анализатора ВЧ сигналов National Instruments

Анализ коэффициента шума сигнальной цепи

10 советов по успешному измерению коэффициента шума

Основы измерения коэффициента шума ВЧ и СВЧ

Коэффициент шума: Обзор методов измерения шума

Измерение шума — Влияние шума окружающей среды на здоровье

0 дБА


Пример шума :

звук не слышен.

Реакция человека :

порог слышимости.

10 дБА


Пример шума :

дыхание.

Реакция человека :

звук еле слышен.

20 дБА


Пример шума :

шепот слышен на расстоянии метра; легкий ветерок в деревьях.

Реакция человека :

чувство глубокого спокойствия.

30 дБА


Пример шума :

тихий разговор.

Реакция человека :

чувство спокойствия.

40 дБА


Пример шума :

библиотека, холодильник, тихая улица ночью.

Реакция человека :

мирный район.

50 дБА


Пример шума :

умеренный дождь, стиральная машина.

Реакция человека :

начало нарушения.

60 дБА


Пример шума :

нормальный разговор.

70 дБА


Пример шума:

оживленная улица, пылесос.

Реакция человека:

нарушение при разговоре по телефону.

80 дБА


Пример шума:

будильник, завод, шумный ресторан.

Реакция человека:

трудно разговаривать; ощущение сильного шума.

90 дБА


Пример шума:

метро, ​​газонокосилка, сигнализация.

100 дБА


Пример шума:

дрель, бензопила, мотоцикл.

110 дБА


Пример шума:

громкий концерт, клуб.

Реакция человека:

терпимая на короткое время; максимальное усилие голоса, чтобы быть услышанным.

120 дБА


Пример шума:

сирена аварийного автомобиля, взлет самолета слышен примерно с 300 метров.

Реакция человека:

начало боли.

130 дБА


Пример шума:

отбойный молоток, пневматический инструмент.

Реакция человека:

боль.

140 дБА


Пример шума:

самолет слышен при взлете примерно с 50 метров.

Реакция человека:

невыносимая боль.

Измерения коэффициента шума | Anritsu America

Рисунок 1. Типичная диаграмма измерения коэффициента шума.

T h — эквивалентная горячая температура источника шума, а холодная температура принимается равной комнатной температуре 290 K = T 0 (согласно определению IEEE). Измеряя коэффициент шума самого приемника (Frcvr) и системы (F sys = F DUT + rcvr ), можно деконволютировать коэффициент шума DUT с помощью знакомого уравнения Фрииса (Eq .2) ниже: [1]

Уравнение 2

Здесь усиление DUT, G, может быть измерено отдельно (через S-параметры) или оно может быть определено по изменению измеренной мощности шума во время калибровки и измерения. Одним из преимуществ метода измерения коэффициента шума «горячий-холодный» было отсутствие необходимости в калибровке абсолютной мощности (все на основе отношений). Это было особенно важно в прошлом, когда измерения мощности в широком динамическом диапазоне в большой полосе пропускания были более трудными.
Однако из-за задействованных уровней сигнала и ширины полосы точная калибровка источника шума (для Th) является сложной задачей и обычно предоставляется лишь нескольким метрологическим лабораториям.Помимо проблем с калибровкой источника шума, возникла более серьезная проблема, когда соответствие источника шума изменилось между горячим и холодным состояниями [4]. Это может привести к большим ошибкам, особенно из-за ухудшения входного согласования DUT. Если нужно провести ряд дополнительных измерений, эти ошибки можно частично исправить с помощью метода коррекции источника (например, [3]).
  • Метод измерения коэффициента шума холодного источника
    Метод измерения коэффициента шума холодного источника был разработан, чтобы исключить потребность в источнике шума с несколькими состояниями, что позволило бы использовать более простой, лучше контролируемый источник шума (номинально оконечное устройство при комнатной температуре).В этом случае коэффициент шума находится из более простого уравнения (Уравнение 3), но оно имеет некоторые тонкости:

    Уравнение 3

    Где:
    • k = постоянная Больцмана
    • N = добавленная мощность шума
    • G = усиление
    • B = полоса пропускания

    To Чтобы рассчитать коэффициент шума, необходимо выполнить несколько ключевых шагов. Во-первых, теперь требуется абсолютная мощность шума (числитель N), поэтому необходимы средства калибровки мощности приемника. Этому способствуют высокоточные калибровки мощности и очень линейный широкополосный приемник Anritsu.Возможны и другие методы определения мощности добавленного шума, включая использование откалиброванного источника горячего шума (только на этапе калибровки). В обоих случаях создается ссылка на абсолютную мощность. Во-вторых, необходима эффективная полоса измерения (B). Поскольку полоса измерения в значительной степени определяется цифровой системой промежуточной частоты векторного анализатора цепей, B можно определить заранее. Это значение полосы пропускания также может быть определено на этапе калибровки абсолютной мощности, если используется источник шума. В-третьих, чтобы изолировать коэффициент шума ИУ, необходимо учитывать вклад шума приемника.Как и в случае метода горячего-холодного, требуется измерение шума приемника. На этот раз ко входу ресивера подключается только источник холода. Принимая во внимание шум приемника, уравнение. 3 можно переформулировать в следующей форме (уравнение 4):

    Уравнение 4

  • Несколько вещей сразу бросаются в глаза. Ошибки в усилении или измерении мощности шума будут распространяться на коэффициент шума примерно в соотношении дБ к дБ (если усиление составного приемника достаточно велико). Эти отношения будут обсуждаться в этой заметке по применению, но стоит помнить о приблизительной зависимости.

    Еще одним потенциальным источником ошибок при измерении коэффициента шума является взаимодействие приемника с выходом тестируемого устройства. Если на мощность шума приемника сильно влияет импеданс источника, то могут возникнуть значительные ошибки, если не учитывать это взаимодействие. Это достигается путем исправления ошибок в параметрах шума приемника. Чтобы понять взаимосвязь (например, [7]), вспомните, что шумовая характеристика устройства (в данном случае приемника) может быть охарактеризована четырьмя параметрами, представленными F min , R n и Γ opt ( последнее является сложным и считается за 2 параметра).F min — это минимальный коэффициент шума устройства при оптимальном согласовании источника (задается Γ opt ), а R n — параметр чувствительности, описывающий реакцию коэффициента шума на изменения согласования источника. Тогда чистый коэффициент шума устройства определяется по формуле (Уравнение 5):

    Уравнение 4

    Если R n мало относительно полного сопротивления системы Z 0 , то чистый коэффициент шума относительно нечувствителен к изменениям коэффициента отражения источника, Γ s .Обычно эффективный приемник R n невелик, и зависимость уменьшается, поскольку приемник обычно представляет собой согласованный усилитель с обратной связью с некоторыми потерями перед ним из-за кабелей, коммутации и т. Д. Шумовые круги на примере типичной структуры приемника показаны ниже на частоте 50 ГГц на рисунке 2. Даже если выход ИУ очень плохо согласован (| S22 |> — 1 дБ), эффективный коэффициент шума приемника изменяется только на ≈ 0,65 дБ от минимального. Если предположить, что ИУ имеет коэффициент усиления ≈ 10 дБ и коэффициент шума ≈ 2 дБ, это добавит только 0.Погрешность 1 дБ. Если бы ИУ имело коэффициент усиления ≈ 20 дБ и коэффициент шума ≈ 2 дБ, это добавило бы только 0,01 дБ погрешности. Во многих распространенных приемниках отображается даже меньшая чувствительность, хотя эффект, конечно, зависит от того, какие предварительные усилители используются в композитном приемнике.

    Если желательно дальнейшее снижение неопределенности, относительно просто включить дополнительную поправку, включив три дополнительных измерения на этапе калибровки шума приемника (например,г., [4]). Они измеряют мощность шума с помощью трех отражающих стандартов в дополнение к источнику холодного шума. Здесь просто используется долгая история измерения параметров шума, чтобы помочь с увеличением коррекции приемника.

    Одним из способов измерения мощности шума является специальный приемник шума с большой системой переменного усиления и соответствующей фильтрацией. Это может быть дорого и обременительно. Обычно эти конфигурации имеют широкую полосу пропускания, что может привести к проблемам с узкополосными устройствами; ошибки могут возникнуть, если полоса измерения шума близка к полосе пропускания ИУ и изображений.

    Рис. 2. Влияние переменного импеданса на примерный коэффициент шума приемника.

  • Процедура измерения коэффициента шума

    Процедура измерения коэффициента шума состоит из нескольких относительно простых шагов:

    Шаг 1. Измерение коэффициента усиления ИУ или S-параметров (в соответствующем диапазоне частот и при соответствующем уровне мощности)
    Шаг 2. Выполните дополнительную пользовательскую калибровку мощности по интересующим частотам для оптимизации точности калибровки приемника.
    Шаг 3.Сборка составного приемника для измерения коэффициента шума
    Этап 4. Калибровка приемника (передача отслеживаемой точности мощности в приемник)
    Этап 5. Базовая настройка (частотный диапазон, количество точек,…)
    Этап 6. Вызвать усиление ИУ и приемник данные калибровки
    Шаг 7. Калибровка шума (измерение мощности шума приемника, чтобы ее можно было исключить из расчетов)
    Шаг 8. Измерение DUT

    1. Подготовка к тесту / настройка (шаги 1–4)
      Первым предварительным условием для выполнения измерения коэффициента шума является получение данных об усилении DUT или S-параметров.Процесс измерения усиления или S-параметров тестируемого устройства и сохранения в файл * .s2p является стандартной операцией VectorStar и не рассматривается в этом руководстве по применению. Для получения информации по этим темам см. Руководство по измерениям и калибровке векторного анализатора цепей VectorStar MS4640A. Важно убедиться, что полученные данные включают в себя частоты, представляющие интерес для измерения коэффициента шума, и что устройство не находится в сжатом состоянии при проведении измерений.

      Рис. 3. Базовая конфигурация для калибровки композитного приемника b 2 .

  • Второе предварительное условие — выполнить калибровку приемника b2; см. рисунок 3 для базовой конфигурации. Калибровка приемника должна производиться на композитном приемнике. Требуемое усиление составного приемника в некоторой степени зависит от ИУ, но 40 дБ усиления является разумной отправной точкой. Коэффициент шума самого композитного приемника обычно не так критичен, но обычно желательно менее 5 дБ или около того. При использовании каскадных усилителей усилитель, ближайший к ИУ, доминирует над коэффициентом шума композитного приемника.Включите фильтр, чтобы изолировать интересующую гармонику гетеродина. В серии VectorStar MS4640C используется гармоническое преобразование с понижением частоты. Диапазон основной частоты составляет от 2,5 до 5 ГГц и от 5 до 10 ГГц.

    Рекомендуется, но не обязательно, выполнить калибровку мощности на Порте 1 перед выполнением калибровки приемника. Для калибровки мощности требуются измеритель мощности и датчик. Калибровка мощности и приемника являются стандартными операциями VectorStar и не рассматриваются в этом примечании по применению. Для получения информации по этим темам см. Руководство по измерениям и калибровке векторного анализатора цепей VectorStar MS4640A.Важно убедиться, что калибровка мощности и калибровка приемника выполняются на уровне мощности, ожидаемом на выходе ИУ, и результирующий уровень мощности через усилители, поставляемые пользователем в композитном приемнике, не приводит к сжатию приемника VectorStar; Точка сжатия 0,1 дБ (P0,1 дБ) приемника VectorStar b2 составляет от ~ –15 до –5 дБмВт, в зависимости от частоты. Кроме того, калибровки должны включать частоты, представляющие интерес для измерения коэффициента шума.


  • Настройка прибора (шаг 5)
    Выберите желаемый частотный диапазон.
    Количество точек — это количество шагов частоты в диапазоне развертки.
    # RMS Points — это количество измерений на точку развертки, используемое при вычислении мощности шума. Можно найти компромисс между скоростью измерения и дрожанием данных, регулируя количество точек измерения RMS.
    IFBW должна быть такой же, как и при калибровке приемника.

    Температура — это номинальная температура холодного вывода, используемая во время измерений; по умолчанию она равна 290 K, что указано в определении IEEE.


  • Процедура измерения (шаги 6–8)
    Вернитесь в меню настройки NF. Здесь необходимо выполнить три задачи.
    ✓ Получить данные S-Param DUT — это будет файл * .s2p. См. Рис. 4.
    ✓ Вызов калибровки Recevier — это будет файл * .rcvr. Будет показано напоминание, чтобы убедиться, что калибровка была выполнена на композитном приемнике. См. Рис. 5.
    ✓ Выполните калибровку шума — диаграмма будет показана как напоминание о настройке калибровки. См. Рисунок 6.
    После завершения каждой задачи на кнопке меню будет отображаться галочка ☑.

    Рисунок 4. Получение файла S-параметров * .s2p DUT.


    Рис. 5. Вызов калибровки композитного приемника, файл * .rcvr.


    Рис. 6. Выполнение калибровки шума.


    В зависимости от того, сколько частотных точек используется, калибровка шума может занимать больше всего времени из этапов настройки / калибровки (допускается от 0,2 секунды до 2 секунд на каждую частотную точку в зависимости от IFBW, усреднения и количества точек RMS. ).Если частотный диапазон изменяется после калибровки, будут использоваться интерполяция и экстраполяция как данных калибровки шума, так и данных S-параметров DUT.
  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *