Разбираем разницу между A-, C- и Z-взвешиванием при измерении звука. Как выбрать правильное взвешивание для своей задачи.
Если вы видели в приложении-шумомере параметры дБА, дБC или дБZ, вы столкнулись с частотным взвешиванием. Эти буквы после «дБ» принципиально меняют смысл измерения и то, примут ли ваши данные контролирующие органы.
Звук состоит из колебаний на множестве разных частот. Человеческое ухо слышит их неодинаково: мы наиболее чувствительны к частотам от 1000 до 5000 Гц (речевой диапазон) и гораздо хуже воспринимаем очень низкие и очень высокие частоты. Тон 50 Гц на уровне 60 дБ звучит заметно тише, чем тон 2000 Гц на тех же 60 дБ, хотя акустическая энергия у них одинаковая.
Частотное взвешивание — это математический фильтр, который применяется к измерению, чтобы учесть эту неравномерность восприятия. Разные кривые взвешивания усиливают или ослабляют определённые диапазоны частот.
A-взвешивание — самое распространённое частотное взвешивание в измерениях звука. Его разработали, чтобы приблизить частотную характеристику человеческого уха при умеренных уровнях громкости. Кривая A заметно занижает вклад низких частот: на 50 Гц она даёт примерно −30 дБ затухания. На 1000 Гц поправка не применяется.
NoiseLedger использует A-взвешивание как режим измерения по умолчанию.
C-взвешивание даёт гораздо более ровную частотную характеристику, чем A, особенно в области низких частот. Оно применяет всего около −3 дБ на 31,5 Гц и практически ровное в диапазоне от 50 до 8000 Гц. Показания в дБC всегда равны показаниям в дБА или выше для того же источника. Разница C − A больше 10 дБ говорит о значительной доле низких частот.
Z означает «нулевое взвешивание»: частотный фильтр не применяется вообще. Измерение остаётся ровным (±1,5 дБ) в диапазоне от 10 до 20 000 Гц и захватывает всю акустическую энергию равномерно. Стандартизовано в IEC 61672:2003, где заменило старые обозначения «линейное» и «плоское».
NoiseLedger поддерживает Z-взвешивание наряду с A, позволяя снимать нефильтрованные акустические данные для технического анализа.
| Параметр | A (дБА) | C (дБC) | Z (дБZ) |
|---|---|---|---|
| Частотная характеристика | Отсекает низкие частоты | Почти ровная | Полностью ровная |
| Что имитирует | Слух при умеренных уровнях | Слух при высокой громкости | Ничего не имитирует |
| Лучше всего для | Жалоб, OSHA, общего мониторинга | Пикового шума, низких частот | Исследований, калибровки |
| Чувствительность к низким частотам | Низкая | Высокая | Полная |
A-взвешивание (дБА) используется шире всего в мире. На него ссылаются OSHA, NIOSH, EPA и практически все муниципальные нормы шума.
Да. NoiseLedger поддерживает взвешивания A и Z, переключиться между ними можно в настройках приложения. Отображение спектра FFT даёт подробную информацию о частотах независимо от выбранного взвешивания.
Да, существенно. Один и тот же источник даст разные показания в зависимости от выбранного взвешивания. Для шума с выраженными низкими частотами A-взвешивание покажет заметно меньшее значение, чем Z. Звук в 80 дБZ может показать всего 65 дБА, если он преимущественно низкочастотный.