Dizüstü Bilgisayardan Ses Gücü Seviyesi Ölçümü
Tüketicilerin ve kullanıcıların sağlığını ve güvenliğini sağlamak için, hemen hemen her tür makine veya cihazın üreticilerinin örneğin AB’nin Gürültü ve Makine Direktifi (2006/42/EC) (Noise and machinery directive of EU (2006/42/EC)) gibi yönetmelikler uyarınca, cihazlarının ses gücünü ölçmeleri ve beyan etmeleri gerekmektedir. Cihazlardan kasıt oyuncaklar, yazıcılar ve beyaz eşyalardan endüstriyel aletlere ve inşaat makinelerine kadar her şey. Ses Gücü, ürün ses tasarımı gibi mühendislik uygulamalarında de kullanılır.
Bu uygulama notu, Dewesoft Sound Power çözümü ile bir ses gücü seviyesi ölçümünün nasıl gerçekleştirileceğini açıklar. Test edilen nesne standart bir dizüstü bilgisayardır ve ölçüm yarı-yankısız odada ISO 3744’ e göre yapılır.
Ses Gücü ve Ses Basıncı
Makine gibi ses kaynakları akustik güç yayar ve bu da ses basıncı oluşturur. Ses basıncı ölçülebilir etkidir, ancak bunun nedeni ses gücüdür.
Ses basıncının aksine, ses gücü çevrenin akustiğine, diğer kaynaklardan gelen gürültüye veya belirli bir ölçüm konumuna bağlı değildir. Bu nedenle ses gücü, bir ürünün gürültüsünü ölçmek için kullanışlıdır.
Ses Gücü, birim zamanda bir ses kaynağı tarafından yayılan toplam ses enerjisi olarak tanımlanır ve ölçü birimi watt’ tır. Ürünlerin ses gücünün (LW) uluslararası standartlara ve yasalara uymak için ölçülmesi gerekir. Tutarlı, karşılaştırılabilir ve gürültü kontrol mühendisliği için daha kullanışlı olduğu için ses gücü seviyesi tercih edilen ölçümdür ve sonuçlar genellikle dB cinsinden rapor edilir.
Dizüstü bilgisayar gibi bilgi teknolojisi ve telekomünikasyon (ITT) ekipmanı tarafından yayılan havadan gürültünün ölçülmesine yönelik yöntemler, ISO 7779:2018 Akustik-Bilgi teknolojisi ve telekomünikasyon ekipmanı tarafından yayılan havadan kaynaklanan gürültünün ölçülmesi standardında belirtilmiştir.
Üreticiler ve kullanıcılar tarafından özel ekipman veya uygulama ihtiyaçlarını karşılamak için çok çeşitli yöntemler uygulanmıştır. Bu çeşitli uygulamalar, birçok durumda gürültü emisyonunun karşılaştırılmasını zorlaştırmıştır. ISO 7779, bu tür karşılaştırmaları basitleştirir ve ITT ekipmanının gürültü emisyon seviyelerinin beyanı için temel oluşturur.
IT ekipmanının akustik gürültü emisyonlarının beyanı için kullanılan standart, ISO 9296: 2017 Akustik – Bilgisayar ve iş ekipmanlarının beyan edilen gürültü emisyon değerleridir. Bu standart, bilgi teknolojisi ve telekomünikasyon ekipmanı için geçerlidir ve şunları belirtir:
- bir ekipman grubu için, değerleri belirleme yöntemi,
- beyan edilen ortalama A ağırlıklı ses gücü seviyesi (LWA, m);
- beyan edilen ortalama A ağırlıklı emisyon ses basıncı seviyesi (LpA, m);
- doğrulama için istatistiksel ekleyici (Kv);
- istatistiksel üst limit A ağırlıklı ses gücü seviyesi (LWA, c);
- akustik ve ürün bilgilerinin kullanıcılara nasıl sağlanacağı,
- beyan edilen gürültü emisyon değerlerini doğrulama yöntemi.
Mevcut tesisler ve deneyim üzerinde gereksiz kısıtlamalardan kaçınmak için ses gücü seviyelerinin belirlenmesine yönelik üç temel gürültü emisyon standardı belirlenmiştir.
ISO 3741, bir yankılama test odasında karşılaştırma ölçümlerini belirtir; ISO 3744 ve ISO 3745, bir yansıtma düzlemi üzerinde esasen boş bir alandaki ölçümleri belirtir. Bu üç temel gürültü emisyon standardından herhangi biri, bir makinenin ses gücü seviyelerini belirlerken yalnızca bu belgeye uygun olarak seçilebilir ve kullanılabilir.
Ses Gücü Seviyesi Testi Altındaki Cihaz
Dell Inspiron 17R olan dizüstü bilgisayar, ISO 3744’e göre test edildi. Bu standarda göre yapılan ölçümler, test edilen cihazın gürültü çıkışı ile birlikte istenmeyen akustik yansımaların ölçülmesini engelleyen uzman test odalarında veya açık alan test ortamlarında gerçekleştirilir. Bu durumda test, dizüstü bilgisayarın farklı performans durumlarında olduğu yarı yankısız bir odada yapılır:
Rölanti, boş (idle) – uyku
- Minimum: dizüstü bilgisayar uykuda iken minimum gürültü emisyonu (Windows güç planı: “Enerji Tasarrufu”
- Orta: Dizüstü bilgisayar uykuda iken kaydedilen ortalama gürültü emisyonu (Güç Planı: “Enerji Tasarrufu”)
- Maksimum: Dizüstü bilgisayar uykuda iken ölçülen en yüksek gürültü emisyonu (Güç Planı: “Yüksek Performans”)
Çalışma
- Orta: Bilgisayar yüksek düzeyde sistem kullanımı ile çalışırken ortalama gürültü emisyonu. (3D Mark 2006, Güç Planı: “Yüksek Performans”)
- Maksimum: Sistem ağır yük altındayken mümkün olan en yüksek gürültü emisyonu (Güç Planı: “Yüksek Performans “,% 100 CPU ve GPU kullanımı – Prime95 ve Furmark gibi test araçları CPU’yu yükler).
Dikkate Alınacak Hususlar
Sessiz bir odada insan kulağı 28 dB civarında olması gereken arka plan gürültüsünü duyabilir. Normal ses seviyesinde bir konuşma 60 dB aralığında değişir. Tüm bu değerler, gürültünün kaynağına olan uzaklığa bağlıdır. Bu nedenle, ölçü aletinin test nesnesinden sabit bir mesafede yerine sabitlenmesi gerekir. Bu şekilde ölçümler birbirleriyle karşılaştırılabilir net sonuçlar sağlar.
Ölçümler grafiksel olarak sunulur ve öznel olarak değerlendirilebilir:
- 30 dB’nin altında: Zorlukla duyulabilir
- 35 dB’ye kadar: Duyulabilir ancak rahatsız edici değil. Ofis programlarını çalıştıran dizüstü bilgisayarlar için ideal gürültü emisyonu seviyesi.
- 40 dB’ye kadar: Açıkça duyulabilir ve bir süre sonra dikkat dağıtıcı olabilir.
- 45 dB’ye kadar: Sessiz bir odadaysa kullanıcıyı rahatsız edebilir. Oyun oynarken hala kabul edilebilir.
- 50 dB’nin üzerinde: Bu seviyenin üzerindeki dizüstü bilgisayar emisyonları rahatsız edici derecede yüksek
Ses Gücü Ölçümü İçin Veri Toplama Sistemi Kurulumu ve Ölçüm
Çoğu durumda, yansıtma düzlemi üzerindeki serbest alan koşulları yarı yankısız odalar tarafından gerçekleştirilebilir. Bu odalar özellikle ürün tasarımı sırasında gürültü oluşturan bireysel gürültü kaynaklarını bulmak ve iyileştirmek için kullanışlıdır. Bu durumda, yarı yankısız odanın dışındaki ve içindeki ölçüm düzeneği şunları içerir:
Veri Toplama Sistemi
- SIRIUS modüler DAQ sistemi – SIRIUSi-HD-16xACC, USB tabanlı, 24-bit Sigma-Delta ADC ve saniyede 200 kS örnekleme oranına sahip 16 kanallı IEPE / Gerilim birimi
Sensörler
- 10 mikrofon GRAS Tip 26CA (ölçeklendirme: -40 / -55 mV / Pa)
- GRAS 67HA 1m CCP yarım küre kiti (diyagonal: 2716 mm, yükseklik: 1283 mm)
- 10 BNC kablosu (10 metre)
Yazılım
- DEWESoft X2 DSA paketi Sound Power eklentisi
Yarım Küre Kiti Kurulumu
Bu durumda, GRAS’tan 10 mikrofonlu ve 1.36 metre yarıçaplı bir yarım küre kiti kullanıldı. Ses kaynağından mikrofonlara olan mesafe 1 metredir. Yapının kullanım kılavuzuna göre montajı çok kolaydır. Her şey yaklaşık 30 dakika içinde hazırlandı ve hazır hale geldi.
İlk olarak, metal çubuklar bir araya getirildi ve yarım küre yapısını oluşturmak için birbirine tutturuldu. Bir sonraki adım, mikrofonları standartlara göre doğru pozisyonlara yerleştirmekti. Yapı, 10 veya 20 mikrofonu destekler, bu nedenle mikrofon montajı için doğru konumların seçilmesi gerekir. Konumların standartlara göre hizalanması gerekiyordu ve yarım küre kiti, yerler farklı renklerde küçük vidalarla işaretlendiğinden bizlere yardımcı oluyor.
Mikrofonlar
Her biri 10 metre uzunluğunda 10 adet BNC kablosu kullanılarak ölçüm cihazlarının yarı yankısız oda dışına yerleştirilmesi sağlanmıştır. Bu, arka plan gürültüsünü minimuma indirmek için önemlidir. Mikrofonlarda TEDS çipleri vardı, bu nedenle Dewesoft yazılımı, taktıktan sonra kalibrasyon faktörlerini otomatik olarak ekrana getirdi.
Tüm veri toplama süreci yaklaşık 10 dakika sürdü. Dizüstü bilgisayarı üç farklı durumda ölçtük, bir ölçüm için minimum ölçüm süresi 20 saniyeydi (standarda göre).
Ses gücü (Sound Power Plungin) Yazılım Kurulumu
Belirlenen kurulum, açılan arayüzden (ISO 3744, yarım küre) seçildi. Ses kaynağının etrafına 1 m yarıçapında monte edilen 10 mikrofonun tam konumları (x, y, z) bir tabloda ve görsel bir sunumda gösterilir. Barometrik basınç ölçüldü ve girildi ve ayrıca arka plan ölçüm (K1 düzeltmesi) yöntemi seçildi.
Ses Gücü Ölçüm Ekranı ve Veri Görüntüleme
Dewesoft X yazılımındaki Ses Gücü Eklentisi (Sound Power Plungin), prosedür boyunca rehberlik sağlar. İlk olarak, ses kaynağı (dizüstü bilgisayar) kapalıyken arka plan gürültüsü ölçümü yapılır. Daha sonra dizüstü bilgisayar açılır, “rölanti (idle) mod” veya “yüksek sistem kullanımı” olarak yapılandırılır ve ölçüm gerçekleştirilir. Standarda göre, her adımda en az 20 saniye veri toplanmalıdır. İşlem düğmeleri (yeşil) etkileşime izin verir (Arka plan veri toplama, veri toplamayı başlatın). Aşağıdaki metin kutuları durum mesajlarını ve uyarıları gösterir.
Ses Gücü Raporu ve Sonuçları
ISO 3744 ölçümlerinin nihai sonucu, testin yapıldığı zaman ve yerdeki meteorolojik koşullar için frekans bantlarındaki ses gücü seviyesidir ve arka plan gürültüsü için bir düzeltme ile yüzey zaman ortalamalı ses basıncı seviyesine göre hesaplanır.
17 inçlik dizüstü bilgisayarın gürültü seviyeleri çok iyi olarak belirlendi. Dizüstü bilgisayar her zaman duyulabilirdi çünkü fan dönmeyi asla durdurmaz. Bununla birlikte, boşta (idle) çalışırken gürültü 32 dB (A) ile çok düşüktür. Bu senaryoda, fan hızı aşağı yukarı sabittir ve bu nedenle bir ofis ortamı için çok uygundur. Sabit disk, okuma / yazma kafalarının takırdaması ile biraz rahatsız edici olabilir, yüksek aktivite sırasında 37.6 dB (A) ölçülmüştür. Dell Inspiron 17R’nin en yüksek performansında gürültü 40.4 dB (A) ‘ya yükselir (gerilim testi CPU + GPU-FurMark). Bir oyun oynarken veya 3DMark 2006’yı çalıştırırken, 36,4 dB (A) düzeyinde orta düzeyde bir ses gücü ölçtük. Ancak bu durumlarda fanın hızı da sabittir ve rahatsız edici bir titreşim olmaz.
