DE2546367A1

DE2546367A1 - Verfahren zum messen und aufzeichnen von schall und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2546367A1
Application number: DE19752546367
Authority: DE
Inventors: Bengt Dr Phil Erlandsson; Hakan Dr Phil Hakansson; Alf Ivarsson; Per Dr Med Nilsson; Bengt Dr Med Salen
Original assignee: SHINE PATENT AB
Current assignee: SHINE PATENT AB
Priority date: 1974-10-24
Filing date: 1975-10-16
Publication date: 1976-04-29
Also published as: IE41761L; DD122428A5; NO138920B; HU172890B; AR207659A1; DK477775A; BR7506961A; GB1497444A; JPS5165980A; IE41761B1; AU8595075A; AU501323B2; CA1068393A; BE834712A; NO138920C; NL7512499A; NO753552L; FI752959A; FR2331005A1; SU624583A3

Description

Priorität vom Zk. Oktober 1974 in Schweden, Anmeidüng~Nr7~737'l3"396-8

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Schallmessung oder die Messung eines anderen Geräusches oder Lärms und betrifft insbesondere ein Schall- oder Lärm-Meßverfahren zur Aufzeichnung des Schalles (Geräusches) über mindestens einem auswählbaren Geräuschniveau, wobei der Schall abgefühlt und zu einem elektrischen Signal umgewandelt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

An vielen Arbeitsplätzen tritt Lärm auf, insbesondere in der Industrie, und hat viele verschiedene Eigenschaften sowohl

609818/0308

hinsichtlich der Intensität, der Dauer als auch der Frequenzverteilung. Somit kann Schall permanent, intermittierend sein oder fluktuierende Eigenschaft haben, oder er kann impulsartig vorliegen.

Da man fand, daß zu viel Lärm die menschlichen Gehörorgane beeinträchtigt und zu einem gewissen Grade auch das Gehör reduziert, besteht ein großes Bedürfnis zum Messen und Aufzeichnen von Schall, um Schallquellen zu entwickeln und vor allem darauf zu sehen, daß Personen, die in schall- oder lärmintensiven Umgebungen arbeiten oder leben, nicht zu lange einem zu großem Lärm ausgesetzt werden.

Gemäß der schwedischen Norm SEN 590111 hängt das Risiko, daß das Gehör einer Person beeinträchtigt wird, von der Gesamtaufnahme oder Schalldosis ab, d.h. der Menge Schall- oder Lärmenergi^ welcher die besagte Person einen Tag lang ausgesetzt ist. Die Lärmdosis ist folglich ein Produkt der Lärmoder Schallintensität (Schallenergie) und der Dauer (Zeit der Aufnahme bzw. des Ausgesetztseins). Weil diese Norm nicht nur strikt dann angewendet werden kann, wenn das Schallniveau konstant ist^ macht die Norm auch Angaben über ein modifiziertes Meßverfahren der gesamten Aufnahmezeit für jedes auftretende Schallniveau (Schallverteilungsanalyse). Mittels dieses zusätzlichen Verfahrens ist es möglich, die gesamten Schallmengen zu werten, die für die in Rede stehenden Schallniveaus erhalten sind, um ein dauerndes mittleres Schallniveau

609818/0308

zu erhalten, welches vom Gesichtspunkt des Risikos dem während der gleichen Zeit gemessenen sich verändernden Schallniveau entspricht. Dieser Wert wird das äquivalente kontinuierliche Schallniveau genannt und wird ausgedrückt in dB (A).

Bekannt sind Schallmeßeinrichtungen sowohl zum Anzeigen als auch zum Aufzeichnen, und diese Geräte können stationäre oder Traggeräte sein. Vorzugsweise werden derartige Geräte verwendet, wenn sie leicht von derjenigen Person getragen werden können, welche Gegenstand der Schallmessung ist. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, daß die Vorrichtung so klein ist, daß sie die normale Tätigkeit der genannten Person nicht behindert.

Bekannte Schallmeßeinrichtungen zum Anzeigen sind mit Lampen oder anderen Anzeigeeinrichtungen versehen, die in Abhängigkeit von dem Schallniveau betätigt werden, welches bei der in Rede stehenden Meßeinrichtung erreicht wird. E^ne Einrichtung mit Anzeige kann nur verwendet werden, um das Schallniveau des Lärms am Ort anzuzeigen, wo die Messung stattfindet, und gibt nur einen Anhaltspunkt, wie das Schallnirveau der Lärmquelle sich zeitlich verändert, gibt aber keine Aufzeichnung der gemessenen Schallmenge im Verhältnis zur Zeit.

609818/0308

Die allgemeine!Schallmeßgeräte zum Aufzeichnen werden Schalldosimeter oder Lärmdosimeter genannt, -von denen es verschiedene Ausführungsformen gibt, vorzugsweise mit einem Maß, daß das Dosimeter in eine Brusttasche paßt und ein Lärmabtastmikrophon derart angeordnet aufweist, daß es in der Nähe des Ohres des Dosiraeterträgers angehängt werden kann. Bine allgemeine Eigenschaft dieser Lärm- oder Schalldosimeter besteht darin, daß sie auf der Messung der Schalldosis basieren, d.h. der Schallmenge, welcher der Träger während einer bestimmten Zeit ausgesetzt ist, z.B. während eines Tages oder einer Woche. In diesem Falle wird die Schalldosis durch ein Summationsverfahren gemessen, d.h. die Schallintensität multipliziert mit der Zeit, wobei ein äquivalentes Schallniveau mittels unterschiedlicher Recheneinrichtungen gemäß der folgenden Formel berechnet wird:

L= 10 . log - /^ I . dt, T 0^J

wobei L bedeutet: das äquivalente Schallniveau in dB (a) T bedeutet die Meß zeit,

I bedeutet die Schallintensität in dB (a).

Die Aufzeichnung des berechneten Wertes wird dann mittels verschiedener Arten von Zählern und Zählmechanisraen durchgeführt.

609818/0308

Das Messen und Aufzeichnen von Schall unter Verwendung von Dosimetern ist eine Vereinfachung und eine grobe Näherung, da hierdurch keine Möglichkeit gegeben wird, nacheinander zu untersuchen, in welchem Ausmaß der aufgezeichnete Schall unterschiedlichen Schallniveaus zuzuordnen ist, und ermöglicht folglich nicht eine Schallverteilungsanalyse. Gemäß den SEN 590 111 wird ferner aufgezeigt, daß ein Impulsschall mit einem Schallniveau unter i40 dB und mit einer Dauer von weniger als 25 Millisek. für das Gehör nicht schädlich oder gefährlich ist. Wiederholte Schallimpulse können jedoch, selbst wenn sie kürzer aJs 25 msec sind, zweifellos das Gehör beeinträchtigen.

Ein Nachteil bei den bestehenden Schalldosimetern ist die Zeitverzögerung, welche durch die Eigenschaft der Komponenten oder Bestandteile der Dosimeter hervorgerufen wird, welche zur Folge hat, daß Schall oder Lärm mit einer Dauer von weniger als 200 bis 500 msec, z.B. Hammerschläge, nicht aufgezeichnet werden können.

Ein anderer Nachteil bestehender Schalldosimeter besteht darin, daß die Zeitdauer, d.h. die Zeit, während der die Messung stattfindet, nicht aufgezeichnet werden kann, sondern getrennt festgehalten werden muß.

Nachteilig ist es ferner bei den bekannten Schalldosimetern, daß sie nicht international verwendbar sind, weil die

609818/0308

Normen für die Risiken der Gehörbeeinträchtigung von Land zu Land verschieden sind.

So nimmt man in Schweden an, daß eine gewisse Schallenergiemenge (Lärmdosis = Intensität, multipliziert mit der Zeit) gleichermaßen für das Gehör schädlich ist, unbeachtlich davon, wie lange es dauert. Dieses Prinzip wird das Gleichenergieprinzip genaint und aiiießt ein, daß, wenn das Geräusch oder der Schall die halbe Zeit dauert, die Schallintensität 3 dB höher sein darf. Hieraus folgt das Konzept q =. 3.

Somit sollte ein Schalldosimeter in Schweden so aufgebaut

3 sein, daß man Meßergebnisse erhält, welche q =/äquivalent sind. In den Vereinigten Staaten von Amerika ist die angewendete Norm q = 5t d.h. eine Steigerung von 5 dB bei der halben Aussetz- bzw. Aufnahmezeit. Es gibt auch Dosimeter, welche den Schalldruck, multipliziert mit der Zeit, messen, statt Schallenergie, multipliziert mit der Zeit, Pur solche Dosimeter ist q = 6, und von diesen Dosimetern aufgenommene Werte müssen deshalb korrigiert werden, wenn man einen Vergleich mit Dosimetern anstellt, für welche q = 3 ist. Offensichtlich gibt es daher erhebliche Nachteile beim Vergleich mit Meßergebnissen, die man mittels Schalldosimetem erhalten hat.

Es gibt jedoch Vorrichtungen zum Messen und Aufzeichnen von Schall, die von den q-Normen verschiedener Länder unabhängig sind und deshalb international verwendet werden können, um Schall zu berechnen, welcher das Gehör beschädigt oder be-

609818/0308 - 7 -

einträchtigt. Diese Vorrichtungen, welche für die Schallverteilung und -analyse gedacht sind, speichern die Zeitdauer des Schalls in unterschiedlichen Schallniveauklassen und geben somit erheblich mehr Information für die Schalleigenschaft, da es möglich ist, nachfolgend direkt zu entscheiden, welches Schallniveau oder welche Schallniveaus am meisten zu der empfangenen Schalldosis beigetragen haben.

Bekannte, Einrichtungen zur Schallanalyse sind jedoch äußerst kompliziert und folglich groß. Deshalb sind sie nicht für mobile Messungen geeignet und insbesondere nicht dazu geeignet, von einer Person getragen zu werden, die ihren gewöhnlichen Tagespflichten nachgeht.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Schallmessung und Schallaufzeichnung vorzusehen, um bei auswählbaren Schallniveaus eine Lärm- bzw. Schallverteilungsanalyse zu machen, wobei das neue Verfahren nicht die oben erwähnten Nachteile hat, sondern zur Verwendung beim mobilen Messen geeignet ist.

Weitere Aufgabe gemäß der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, wobei diese Vorrichtung einfach und preiswert ist und in einer einfachen ¥eise von einer Person derart getragen werden kann, daß sich korrekte Meßergebnisse ergeben, ohne daß die gewöhnliche Tätigkeit der genannten Person - was sie auch immer gerade tut gehindert wird,

609818/0308 - 8 -

Die Aufgabe wird gelöst durch, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art. Erfindungsgemäß ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Signal, zu welchem der erfaßte Schall umgewandelt worden ist, veranlaßt wird, mindestens einen Schaltkreis zu aktivieren oder zu erregen, der ein für diesen Schaltkreis spezifisches Aktivierungsniveau hat, welches dem ausgewählten Schallniveau entspricht, und zwar zur Akivierung eines einen Teil der Schaltung bildenden Strahlungserzeugungselementes, sowie dadurch, daß der von dem Strahlungserzeugenden Element abgegebene Strahlungsfluß ein Auf ζ ei chnungs element erregt bzw. betätigt, welches zu jeder Schaltung gehört und den StrahlungsfJuß erfaßt und integriert, wobei das Aufzeishnungs element am Ende des Meßvorganges einen ¥ert zeigt, welcher der erfaßten Schallmenge entspricht und über dem Betätigungsniveau liegt.

Ein weiteres vorteilhaftes Me&mal der Erfindung besteht in einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem Element zum "umwandeln von Schall in ein elektrisches Signal, und diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine Schaltung aufweist, welche zur Übertragung des elektrischen Signals vorgesehen ist und einer-seits einen Niveaudetekta* hat, der zur Aktivierung bei auswählbaren Bezugsniveaus einstellbar ist, welche den gewünschten Schallniveaus entsprechen, und andererseits ein Strahlungserzeu- . gungselement hat, welches in der Lage ist, aktiviert oder erregt zu werden, wenn das eingestellte Bezugsniveau des

609818/0308

Niveaudetektors überschritten ist, und daß jedes strahlungserzeugende Element einem Aufzeichnungselement zugeordnet ist, welches separat seinen Strahlungsfluß erfaßt und integriert, wobei Werte der abgefühlten Schallmenge über dem eingestellten Bezugsniveau und folglich des Lärmniveaus erhalten werden.

Durch die Verwendung von Strahlungserzeugenden Elementen, die in Abhängigkeit von dem Schallniveau des aufgezeichneten Schalles betätigt werden, und von Aufzeichnungselementen zur Aufzeichnung des Strahlungsflusses, der von den strahlungserzeugenden Elementen abgegeben wird; kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung mit Einrichtungen zur gleichzeitigen Aufzeichnung der Zeit versehen sein, die die Messung dauert. Somit kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung mit einer zusätzlichen Schaltung zur Aufzeichnung der Meßzeit versehen sein, einschließlich eines Strahlungserzeugenden Elementes und eines Aufzeichnungselementes der gleichen Art, wie die zur Aufzeichnung der Schallmenge bzw. -quantität.

¥eitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang¹ mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 ein Grunddiagramm für die Schaltung für eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Aufzeichnung von Schall mit einer Auflösung in zwei Schallniveaus und

- 10 -

609818/0308

Fig. 2 die Übersicht einer Verdrahtung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei diese Ausführungsfοrra auch zur Aufzeichnung von Schall bei zwei Schallniveaus gedacht ist.

In den zwei Zeichnungen sind Elemente mit gleichen Funktionen mit denselben Bezugszahlen versehen.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung gemäß der Erfindung mit einem Grunddiagramm für die Verdrahtung ist zur Messung von Lärm und Aufzeichnung desselben mit einer Auflösung des abgefühlten Schalles in zwei Schallniveaus gedacht. Es sei schon hier bemerkt, daß außer der Notwendigkeit, die Maße in Grenzen zu halten, bezüglich des Lösungsgrades oder Anzahl der Lärmniveaus, welche für die Aufieichnung vorgesehen sind, bei welcher die Vorrichtung verwendbar ist, keine Beschränkung besteht. ¥ie in der Zeichnung gezeigt, wird Schall mittels eines Mikrophones 1 eingefangen und zu einem elektrischen Signal umgewandelt ,welches nach Filtration in einem Filter 2 und Verstärkung in einem Verstärker 3 den Eingängen zweier Schaltungen zugeführt wird. Jede dieser Schaltungen weist einen Niveaudetektor 4a, 4b auf mit nachgeschaltetem strahlungserzeugendem Element 5aι 5b. Die Niveaudetektoren 4a, 4b sind so einstellbar, daß sißbei der gewünschten Aktivierung oder Erregung oder bei den Bezugsniveaus entsprechend den Schallniveaus, bei welchen die Schallmessung vorgenommen werden soll, betätigt werden. Somit kann der Niveau-

609818/0308

- 11 -

detektor 4a auf ein Bezugsniveau eingestellt werden, welches dem Schallniveau 85 dB (a) beim Mikrophon 1 entspricht, während der Vergleicher bzw. die Vergleichsschaltung 4b so eingestellt wird, daß sie bei einem Schallniveau von 95 dB (a) bei dem Mikrophon betätigt wird.

Wenn das Eingangssignal zu einem Niveaudetektor 4a, 4b das eingesetzte Bezugsniveau überschreitet, laßt es Strom zu dem nachfolgenden Strahlungserzeugenden Element 5a bzw. 5*> gehen, welche dadurch erregt bzw. aktiviert wird und Strahlung abgibt» Dieser Strahlungsfluß kann getrennt für jede Schaltung auf dem zugeordneten Aufzeichnungselement 6a bzw. 6b eingefangen und erfaßt werden, um in integrierender Weise während der ganzen Meßzeit -angesammelt zu werden, wobei man für jede Schaltung dort eine Aufzeichnung der Schallmenge über dem zugeordneten Betätigungs- oder Aktivierungsniveau, der Schaltung erhält.

Gemäß der Erfindung gibt es auch Einrichtungen zur Aufzeichnung, wie lange die Vorrichtung zur Schallmessung und -aufzeichnung in Betrieb ist, somit zeigt das Schaltdiagramm gemäß Fig. 1, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung eine zusätzliche Schaltung mit einem Schalter 7t einer Batterie 8 und einem zusätzlichen strahlungserzeugenden Element 5¹ aufweist, welches mit einem Aufzeichnungselement 6¹ in der gleichen Weise zusammenzuarbeiten vermag, wie die oben erwähnten strahlungserzeugenden Elemente 5a und 5b.

609818/0308 „ ₁₂ _

Die zusätzliche Schaltung ist dafür gedacht, von dem Schalter geschlossen zu werden, wenn die Schallmessung und -aufzeichnung begonnen wird, wobei die Batterie 8 Strom zu dem Strahlungserzeugenden Element 5¹ liefert, welches dadurch aktiviert oder erregt und so lange erregt gehalten wird, wie die Vorrichtung eingeschaltet ist. Sobald das strahlungserzeugende Element 5¹» ähnlich den anderen strahlungserzeugenden Elementen 5a» 5^>t einen erheblichen konstanten Strahlungsfluß bei Erregung abgibt, wird auf dem zugeordneten Aufzeichnungselement 6¹ eine Aufzeichnung erzeugt, die ein Maß der Zeit ist, während welcher die Messung stattfindet.

Fig. 2 ist eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit der Schallaufzeichnung mit Auflösung in zwei unterschiedliche Schallniveaus, wobei die verwendeten Strahlungserzeugenden Elemente aus lichtemittierenden Dioden bestehen und die Aufzeichnungselemente aus einem kontinuierlichen Filmstreifen bestehen, der eine Empfindlichkeit im Wellenlängenbereich der von den lichtemittierenden Dioden emittierten Strahlung hat. Fig. 2 zeigt weiter, wie die verschiedenen, einen Teil der Vorrichtung bildenden Elemente freigelegt und in Bezug zueinander verbunden werden können.

Ähnlich der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung weist auch die Vorrichtung gemäß der Fig. 2 auf der einen Seite eine Ein-

- 13. -

609818/0308

gangsschaltung mit einem Mikrophon 1, dem Filter 2 und dem Verstärker 3 auf, und auf der anderen Seite zwei danach angeschlossene Schaltungen zur Auflösung des Schalles bei verschiedenen Schallniveaus, wobei jede einen Niveaudetektor 4a, 4b und strahlungserzeugende Elemente 5a, 5*> aufweist. In diesem Falle bestehen die Niveaudetektoren aus Vergleichsschaltungen 4a, 4b, während die strahlungserzeugenden Elemente, wie oben erwähnt, aus lichtemittierenden Dioden 5a» 5*» bestehen.

Selbst wenn die Aufzeichnungselemente, welche den lichtemittierenden Dioden in jeder Schaltung zugeordnet sind, auf unterschiedliche Weise ausgeführt sein können, ist es bevorzugt, eine Ausführungsform mit einem einzigen kontinuierlichen Film 6 zu haben, welcher auf das Licht anspricht, welches von den lichtemittierenden Dioden abgegeben wird, und Aufzeichnungsbereiche 6a, 6b hat, die sorgfältig voneinander abgegrenzt sind, wobei der Film bezüglich der lichtemittierenden Dioden lichtundurchlässig angeordnet ist, damit das Licht aus der Umgebung die Aufzeichnung nicht beeinträchtigt.

Als Ergebnis des Lichtstromes, welcher von den lichtemittierenden Dioden 5a und 5*> ^ζυ- dem lichtempfindlichen Film abgegeben ist, wird der Film in dem Aufzeichnungsbereich 6a bzw. 6b bloßgelegt, und die Belichtungszeit ist direkt pro-

portional zu derjenigen Zeit, währeid der die Vergleichs-

- 14 -

609818/0308

schaltung 4a bzw. kh betätigt ist, d.h. hinsichtlich der Zeit, während der der eingegangene Schall die Bezugsniveaus überschreitet, welche bei den Niveaudetektoren eingestellt sind und den gewünschten Schallniveaus entsprechen.

Die lichtemittierenden Dioden 5a, 5b sind derart zu den Vergleichs schaltungen ha. bzw. kh eingestellt bzw. ein justiert, sowie zu den verwendeten Betriebsspannungen,- daß, sobald die zugeordnete Vergleichsschaltung tromdurchläßt, die lichtemittierende Diode einen Lichtstrom im wesentlichen konstanter Intensität abgibt, unbeachtlich der Tatsache, ob das Eingangssignal zur Vergleichsschaltung ansteigt. ¥enn jedoch das Eingangssigial unter das Bezugsniveau der Vergleichsschaltung absinkt., wird die zugehörige lichtemittierende Diode sofort ausgeschaltet.

Die zwei lichtemittierenden Dioden 5^a und 5b werden voneinander mittels Blenden oder Abdeckblechen so abgeschirmt, daß sie nur bezüglich dem zugeordneten Registtierbereich 6a bzw. 6b zusammenarbeiten können.

Während der Zeit, wenn die Messung fortschreitet, und vorausgesetzt, daß das Eingangssignal zu den Vergleichsschaltungen ausreichend hoch ist, um eine derselben zu erregen, erhält man folglich eine Schallaufzeichnung mit einer Intensität oder Schallenergie über den an den Vergleichsschaltungen eingestellten Bezugsniveaus, und entsprechend den

- 15 -

609818/0308

Schallniveaus erfolgt eine Schallverteilung in Abhängigkeit vom Schallniveau.

Nachdem das Messen und Aufzeichnen des Schalls beendet ist, z.B. nach einem Arbeitstag, wird der Film 6 entwickelt, und ein Schwärzen des Films entsprechend dar Beleuchtungszeit bildet die Endaufzeichnung jedes Bezugsniveaus, welches bei einer Vergleichsschaltung eingestellt ist und dem gewünschten Schallniveau entspricht. Weil der Schwärzungsgrad proportional der Belichtungszeit und der Intensität des Lichtflusses ist, wobei die Intensität für die in Rede stehende lichtemittierende Diode konstant ist, ist die Schwärzung des Films ein direktes Maß für die Menge des Schalles, welcher das an der Vergleichsschaltung eingestellte Bezugsniveau, welches dem gewünschten Schallniveau entspricht, überschreitet.

Die hier gezeigte Ausführungsform weist auch eine Zeitmeßschaltung mit einem Schalter 7» einer Batterie 8 und einer zusätzlichen lichtemittierenden Diode 5' auf. Der lichtempfindliche Film 6 kann in geeigneter Weise von den lichtemittierenden Dioden 5¹» 5&» 5"b über getrennte Aufzeichnungsbereiche 6¹ bzw. 6a bzw. 6b auf dem Film belichtet werden, um eine der Betriebszeit jeder lichtemittierenden Diode entsprechende Aufzeichnung zu geben.

- 16 -

609818/0308

Die Aufzeichnungsbereiche 6·, 6a und 6b des Films werden ausgelesen, nachdem die Messung abgeschlossen ist, und zwar durch Messen des Schwärzungsgrades mittels eines Densitometers bzw. Schwärzungsmessers oder dergleichen, wobei ein Zeitwert für jeden Aufzeichnungsbereich im Vergleich zu bekannten Schwärzungsgraden erhalten wird. Mittels eines .Nomogrammes oder eines speziellen Rechenschiebers oder Gleitlineals ist es dann möglich, den entsprechenden Schallindex in einer bekannten Weise für jedes eingestellte Schallniveau und einen Gesamtschallindex zu berechnen, der erhalten wird, nachdem die Summation in Beziehung zur Meßzeit gesetzt werden kann.

Der bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung verwendete Filter ist vorzugsweise ein herkömmlicher Α-Wäge- bzw. Ohrfilter, weil das Ohr erheblich weniger empfindlich auf Schall im Niederfrequenzbereich ist. Venn es jedoch erwünscht ist, können alle Filterarten permanent oder nach Austausch kurze Zeiten lang verwendet werden. Solche anderen Filter können z.B. Oktavband- oder Terzbandfilter sein.

Der Verstärker 3 ist vorzugsweise ein logarithmischer Verstärker, es können aber auch andere Verstärkerarten verwendet werden.

Das Mikrophon 1, welches vorzugsweise ein Keramikmikrophon ist, paßt in zweckmäßiger Weise zu den Bestimmungen gemäß den Erfordernissen des Frequenzbetriebes und den Kennlinien

- 17 609818/0308

tand. ist mit einer Einrichtung zum Speichern von Information versehen, welche das höchste Schallniveau überschreitet.

Die Vorrichtung zum Schallmessen und -aufzeichnen gemäß Fig. 2 weist auch eine Einstelleinrichtung 9 auf, die aus verschiedenen Widerständen zur Einstellung des Bezugsniveaus der Vergleichsschaltungen 4a, hh aufgebaut ist. Die Einstelleinrichtung 9 ist mit ihrem Eingang an die Batterie 8 angeschlossen, während die Spannungen über getrennte Ausgänge an den Setz eingang jeder Vergleichsschaltung geschickt werden.

Bei der Ausführungsform der Fig. 2 erhalten ferner die Vergleichsschaltungen ka, 4b,der Verstärker 3 und das Mikrophon 1 ihren Strom von der Batterie 8 über ein- und dieselbe Leitung. Der Schalter 7 wird verwendet, um alle aktiven Elemente in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu erregen bzw. zu aktivieren. Der Verstärker 3 ist ferner mit nichtdargestellten Einrichtungen zur Einstellung seiner Verstärkung versehen.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung knn mit so kleinen Maßen ausgeführt werden, daß sie am Ohr angebracht werden kann, z.B. über das Ohr in der gleichen Weise gehängt werden kann wie das hintere Teil eines Brillenbügels. In diesem Falle ist das Mikrophonteil in der Lage, bei der Ohrmuschel angebracht zu werden, wobei der Schalter 7r der Teil eines Mikro-

- 18 -

609818/0308

phonteils ist, derart in der Mikrophonsuspension angeordnet ist, daß die Schallmeßvorrichtung automatisch eingeschaltet wird, wenn das Mikrophon in der Ohrmuschel angeordnet wird. Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 2 sind die lichtemittierenden Dioden zusammen mit einem Film, einer Einstelleinrichtung für die Vergleichsschaltungen und den Batterien gezeigt, und zwar ein Teil über dem anderen angeordnet. In der Praxis können diese Elemente in ein und derselben Meßkassette untergebracht sein, welche auswechselbar in das Gehäuse der Meß- und Aufzeichnungsvorrichtung eingebracht werden kann. Die Meß kassette kann auch einen veränderbaren Widerstand zur Einstellung der Verstärkung oder des Verstärkers 3 aufweisen. Wenn die Aufzeichnung beendet ist, wird die Meßkassette zurückgezogen und der Film zum Entwickeln herausgenommen. Die Kassette kann dann zur weiteren Verwendung wieder eingeladen werden, nachdem man die Batterie geprüft oder ausgetauscht hat.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Messung und permanenten Aufzeichnung von Schall kann mit einer mittleren Zahl von Schaltungen versehen sein, um die gewünschte Auflösung oder Verteilung in Schallniveaus abgefühlten Schalls zu geben.

Selbst wenn man der Vorrichtung bei einer Ausführungsform sehr kleine Maße gibt, indem-man die Technik der integrier-

- 19 -

609818/0308

ten Schaltkreise verwendet, ist es ratsam, tun die Masse klein zu halten, die Zahl der Schaltungen zum'Auflösen des Schalls in Schallniveaus zu begrenzen, da die Maße der Vorrichtung sehr ansteigen, wenn die Zahl der lichtemittierenden Dioden ansteigt. Es ist jedoch möglich, verschiedene unterschiedliche Meßkassetten mit unterschiedlichen voreingestellten Bezugsniveas für die Vergleichsschaltungen zu verwenden. Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist zwei Schaltungen für den Schall gemäß Schallniveaus und eine Schaltung zur Anzeige der Meßzeit au& In diesem Fall weist eine Meßkassette drei lichtemittierende Dioden mit einer Blende oder einem Abdeckblech, einem Film, einer Einstelleinrichtung mit vorher eingestellten Spannungen für die Vergleichsschaltungen und zusätzlich zwei Quecksilberelemente von 1,4 Volt zur Betätigung der Vorrichtung auf.

Um die Aufzeichnung des gesamten Schallniveauspektrums zu ermöglichen, welches von Interesse ist, wird vorgeschlagen, daß man jede Vorrichtung mit mindestens vier unterschiedlichen Meßkassetten versieht, die so ausgestaltet sind, daß sie die Schallaufzeichnung ermöglichen über

Schallniveaus 85 dB (a) und 95 dB (a) sowie die Meßzeit . .

" 90 dB (A) und 100 dB (a) « « "

« 105 dB (A) und 115 dB(A) " " "

» 105 dB (A) und 115 dB(A) " " "

" 110 dB (A) und 120 dB(A) « «' "

6098 18/0308 _ ₂₀ _

Außerdem sollte der zur Aufzeichnung vorgesehene Film zwei unterschiedliche Erapfindlichkeitsgrade haben. , der eine für den Schall während eines ¥erktages und ein weniger empfindlicher Film, welcher für die Schallaufzeichnung während einer ganzen Voche gedacht äst·

•Zwecks Kalibrierung kann die Vorrichtung ferner mit einer KaIibrierungs- oder Bedienungskassette versehen sein, welche sich von den vorstehend erwähnten Meßkassetten dadurch unterscheiden, daß der Film herausgenommen ist und alle lichtemittierenden Dioden optisch von außen kalibrierbar sind.

Weiteres Zubehör für die erfindungsgemäße Vorrichtung sind ein akustischer_#Kalibrator und, wie oben erwähnt, eine Einrichtung zum Auslesen der aufgezeichneten Ergebnisse. Aus dem Vorstehenden wird verständlich, daß der erfindungsgemäßen Vorrichtung sehr kleine Maße gegeben werden können, weshalb diese Vorrichtung direkt am Ohr anbringbar ist. Somit kann der Vorrichtung eine· solche Gestalt gegeben werden, daß sie über das Ohr des Trägers anbringbar ist. Weil die Vorrichtung derart kleine Maße hat, kann sie ohne Schwierigkeiten in einem Ohrwärmer' getragen werden, um den richtigen Schallwert zu geben, der das Gehör des Trägers trifft. Weiterhin kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung in die Ohrschutzkappe selbst eingebaut werden.

Zusätzlich zu den oben erwähnten Vorteilen sei bemerkt, daß die Schallmeß- und -aufzeichnungsvorrichtung gemäß der Er-

609818/0308 - 21 -

findung sehr kurze Zeitverzögerung hat, denn es werden Komponenten mit sehr kurzer Ansprechzeit verwendet. Somit ist es möglich, Impulslicht bzw. Lichtimpulse mit einer Zeitdauer von weniger als 0,1 MikroSekunden mit Hilfe der Ausführungsform gemäß Fig. 2 aufzuzeichnen.

Die Erfindung wurde vorstehend bezüglich einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben. Die vorgeschlagenen strahlungserzeugenden Elemente sind lichtemittierende Dioden, und die vorgeschlagenen Aufzeichnungselemente zur Erfassung der Strahlung bestehen aus einem Film, der auf diese Strahlung empfindlich ist. Ferner sind die vorgeschlagenen Niveaudetektoren Vergleichsschaltungen·

An Stelle dieser oder anderer Elemente kann man selbstverständlich auch Elemente verwenden, welche die Funktion haben, die mit den in Rede stehenden Elementen verbunden ist. Somit können strahlungserzeugende Elemente aus stromsparenden Lampen bestehen. Die Aufzeichnungselemente können aus jeder Art von Strahlungsaufzeichnungs- und -integrierelementen bestehen, die nacheinander ausgelesen werden.

Außerdem kann auch der in Fig. 2 in Verbindung mit den unterschiedlichen Elementen in der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigte Schaltkreis ein anderes Aussehen haben, was selbstverständlich von den für den jeweiligen Zweck verwendeten Bestandteilen abhängt.

- 22 -

609818/0 308

Claims

Patentansprüche

1.) Verfahren zur Schall- (Creräusch)-Messung und Aufzeichnung von Schall- (Lärm)-Mengen über mindestens einem auswählbaren Schallniveau, wobei der Schall abgefühlt und in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, dadurch geke nnzeichnet, daß man das elektrische Signal mindestens eine Schaltung erregen läßt, welche ein Erregungs- oder Aktivierungsniveau aufweist, welches für die. Schaltung spezifisch ist und dem ausgewählten Schallniveau entspricht, und zwar zur Erregung eines einen Teil der Schaltung bildenden, eine Strahlung erzeugenden Elementes, und daß ein von dem Strahlungserzeugenden Element abgegebener Strahlungsfluß zur Erregung eines Aufzeichnungselementes vorgesehen ist, welches jeder Schaltung zugeordnet ist und den Strahlungsfluß erfaßt und integriert, und daß das Element am Ende der Messung einen Wert anzeigt, welcher der abgefühlten Schallmenge über dem Erregungs- bzw. Betätigungsniveau entspricht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von jedem Strahlungserzeugenden Element abgegebene Strahlungsfluß separat auf mindestens einem strahlungsempfindlichen Film, welcher den strahlungserzeugenden Elementen zugeordnet ist, erfaßt und integriert wird.

- 23 -

609 8 1 8/030 8

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Schaltung zu Beginn der Messung für die Erregung eines zusätzlichen Strahlungserzeugenden Elementes aktiviert bzw. erregt wird, und zwar während der Messung für die getrennte Erregung des strahlungsempfindlichen Films, wodurch man eine der Meßzeit entsprechende Aufzeichnung erhält,

h. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3» mit einem Schall in ein elektrisches Signal umwandelnden Element, dadurch gekennz e i chne t, daß mindestens eine Schaltung für die Zuführung des elektrischen Signals angeordnet dsb und auf der einen Seite einen eins teilbaren Niveaudetektor zur Erregung bei auswählbaren Bezugsniveaus und entsprechend den gewünschten Schallniveaus aufweist und auf der anderen Seite ein Strahlungserzeugendes Element aufweist, welches erregbar ist, wenn das eingestellte Bezugsniveau des Niveaudetektors überschritten ist, und daß jedes strahlungs erzeugende Element einem Aufzeichnungselement zugeordnet ist, welches getrennt seinen Strahlungsfluß erfaßt und integriert, wodurch Werte der abgefühlten Schallmenge über dem Bezugsniveau und folglich des Schallniveaus erhalten werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch k_t dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungserzeugenden Elemente aus lichtemittierenden Dioden bestehen.

- 24 -

609818/0308

- 2k -

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen h und 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungselemente aus einem strahlungsempfindlichen Film bestehen, der zusammen mit den strahlungserzeugenden Elementen lichtgeschützt in einem Gehäuse angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche h bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Niveaudetektoren aus Vergleichs-Schaltungen bestehen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche h bis 7 t dadurch gekennzeichnet, daß eine-zusätzliche Schaltung mit einem zusätzlichen strahlungserzeugenden Element vorgesehen ist, welches mittels eines Schalters an eine Batterie anschließbar ist und für das Zusammenwirken mit dem st rahlungs empfindlichen Film geeignet ausgebildet ist, um eine separate Zeitaufzeichnung vorzusehen, während welcher die Vorrichtung in Betrieb war.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche h bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß ein Filter und ein Verstärker nach dem den Schall in ein elektrisches Signal umwandelnden Element angeschlossen sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche h bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die strahlungserzeugenden Elemente, der strahlungsempfindliche Film und die Batterie zusammen

- 25 -

609818/0308

mit einer Einstelleinrichtung für die Bezigniveaus der Niveaudetektoren in einer in das Gehäuse der Vorrichtung eingeführten austauschbaren Kassette angeordnet sind.

609818/0308

Leerseite