デジタル騒音計

騒音計は、空気圧の変化をデシベルの数値に変換する。その作業で最も込み入っていないのは計器そのもので、数値が意味を持つかどうかを決めるのは、そのまわりで行う選択のまとまりである。周波数重み付け、時間重み付け、精度等級、そして期間で平均する必要があるかどうか。この製品群の 5 構成を互いに分けるのは、これらの選択である。

何を測定するか

計器が報告するのは音圧レベルで、これは線形ではなく対数尺度である。数単位の変化は音響エネルギーの実質的な変化を意味し、同じレベルの音源が 2 つ揃っても合計は決まった少量だけ増えるのであって、数値が倍になるのではない。だからこそ騒音対策はわずかな調整で済むことがめったになく、多くの場合は支配的な音源に対処する問題になる。

積分形の構成では、等価連続レベルも報告する。これは、変動する音を、同じ期間で同じエネルギーを含む定常のレベルとして表す。大半の作業環境および環境の基準が前提とする量で、評価作業において基本の計器と積分形が置き換え可能でないのはそのためである。構成 4 はパーセンタイルレベルを加え、平均がいくつだったかだけでなく、レベルを超えていた時間がどれだけあったかを示す。

測定の仕組み

プリポーラ形コンデンサマイクが音圧を電圧に変換する。信号はその後、耳の応答を近似するよう周波数スペクトル全体で重み付けされ、選んだ時定数で整流され、アナログの検波回路ではなくデジタル信号処理によってデシベルの数値に変換される。資料がこの製品群をデジタルと表現しているのはその意味である。

そこから 3 つの帰結が導かれる。重み付けは読みとともに示さねばならない。同じ事象でも A、C、Z で異なる数値になるためである。時間重み付けは、急速に変化するレベルに計器がどの程度細かく付き従うかを決め、金槌の打撃のような短い事象を実際の大きさで取り込むのがインパルス設定である。そして測定範囲の上限を超えると、読みは不精確になるのではなく有効でなくなる。それを告げるのが過負荷ランプで、点灯しても計器は損傷しない。

5 つの構成と、それらを分けるもの

その差は型番が示唆するより広く、資料自身の注記もそう警告している。基本構成は 40 dB(A) から上を読み、A 重み付けのみを備え、表示は 3.5 桁、出力は AC と DC である。構成 1 から 4 は 30 dB(A) まで下がり、A、C、Z の重み付けを備え、128 × 64 のドットマトリクス表示を使う。加えて、構成 1 は PWM 出力を、構成 2、3、4 は RS232 を追加する。構成 2 以上は積分し、統計解析は構成 4 で標準、構成 2 と 3 でオプションである。保存は構成 4 のみに 8000 件で現れ、動作温度は 5 構成すべてで異なり、基本構成の 0〜40℃ から構成 2 の -20〜50℃ までの幅がある。

構成 3 は無人監視向けで、ウォッチドッグを備えるのはそのためであり、資料の記述が持ち運びではなく稼働し続けることを扱っているのも同じ理由である。

構成の選び方

最初の問いは、測定を平均する必要があるかどうかである。必要なら、作業場のばく露評価、境界のレベル、等価連続レベルを前提に書かれたものすべてにおいて、基本構成はその値を出せず、構成 2 が下限になる。答えが、読み取りの瞬間に計器の前にあるものを記述するだけでよいなら、それを担うのは基本構成で、製品群の残りは不要である。

2 つ目の問いは、結果を立証する必要があるかどうかである。パーセンタイルの分析、保存された一連の読み、RS232 で出力した記録は、いずれも測定について後から言えることを変え、それぞれ製品群の上の方に現れる。3 つ目は環境である。5 構成は同じ温度に定格されておらず、寒い場所や暑い場所は、どの測定の問いよりも先に候補を絞る。4 つ目は手順の問いで、すべての構成に当てはまる。測定の両端で校正器による確認がなければ、その測定は有効性を立証できない。校正器は付属品ではなく購入の一部なのである。

測定上の制約と選定の留意点

選定で重要なのに資料のどこにも記載がない数値がいくつかある。筐体の保護等級、保管温度範囲、ファームウェアの取り決め、そして標準付属品の全一覧で、そのうち 1 品は原本で判読できないと資料が指摘している。ここではその空白を推論で埋めていない。

4 点は率直に述べておく価値がある。資料は 2 つの基準規格を自身の各節で 3 通りの形に書き分け、文字の誤りを指摘している。正式な発行版が優先し、精度等級は計器に付属する証明書に対して確認すべきである。資料は構成表で 1 つのマイク形名、構造の節で別の 1 つを挙げ、技術の節で 1 つの校正器形式、付属品一覧で別の 1 つを挙げている。したがって校正の体制をどちらかに基づいて計画する前に、両方を確認すべきである。基本構成の動作範囲は 0℃ から始まり、製品群の残りより狭く、見落としやすい。そして計器のクラスはクラス 2 の精度等級であり、これは規格に対する計器自身の不確かさについての記述であって、測定したレベルについての記述ではない。

ご注文について

答えを固定する項目は、評価が出さねばならない量、その量が瞬時レベルか期間の平均か、結果を出力できる必要があるのか計器に保存するのか、測定する場所の温度、そして校正器を計器とともに求めるのか既に保有しているのか、である。型番だけでなく用途を述べること。構成を決めるのは用途だからである。数量、仕向港、必要な納期が照会を完成させる。