Определение уровня громкости звука, производимого детской игрушкой

Акустические требования, предъявля-емые к игрушкам, направлены на умень-шение риска повреждения слуха из-за высокого длительного или импульсного воздействия шума. Требования относятся к игрушкам, издающим звуки [1].

Многие игрушки издают длительные или импульсные шумы. В общем, вопрос чувствительности детей к громкому шуму полностью еще не изучен. Некоторые ученые, однако, высказывают мнение, что маленький слуховой проход у ребенка иначе усиливает звук, чем ухо взрослого, и дети, таким образом, являются более чувст-вительными к высокочастотным звукам.

Импульсные звуки являются особен-но опасными, так как из-за короткого временного фактора человеческому уху сложно определить уровень громкости звука. Уже после однократного воздейст-вия высокого пикового уровня громкости звука может наступить длительное нару-шение слуха.

Требования к акустическим харак-теристикам не распространяются на следующие виды игрушек:

• -    игрушки, громкость звука которых определяется силой вдувания воздуха ребенком (свистки, игрушечные духовые инструменты и т. п.);

• -    игрушки, громкость звучания кото-рых определяется мускульными движе-ниями ребенка (ксилофоны, колоколь-чики, барабаны и т. д.), кроме игрушек-трещоток и пищалок;

• -    электронные устройства воспроизве-дения звукозаписей на магнитных носи-телях, компакт-дисках и на аналогичные им, кроме игрушек этого типа, осна-щенных

наушниками.

По результатам испытаний игрушка, предназначенная для воспроизведения звука, должна соответствовать следую-щим требованиям:

• а)    Уровень громкости звука, произво-димого околоушной игрушкой, не должен превышать 80 дБ.

• б)    Уровень громкости звука, произ-водимого однократно игруш-кой-трещот-кой или каталкой, не должен превышать 85 дБ.

• в)    Значение пикового уровня гром-кости, производимого игрушкой-трещот-кой или пищалкой не должно превышать 110 дБ.

• г)    Значение пикового уровня гром-кости, производимого игрушкой с удар-ными пистонами, не должно превышать 125 дБ.

• д)    Значение пикового уровня гром-кости, производимого игрушкой любого типа, кроме ударных пистонов, не должно превышать 125 дБ.

• е)    Если значение пикового уровня громкости игрушки превышает 110 дБ, то на игрушке или упаковке должно быть нанесено предупреждение о потен-циальной опасности для органов слуха.

Для проведения измерений уровня громкости используем новые игрушки. В игрушки, работающие на электрических батарейках, устанавливаем новые или полностью заряженные бывшие в употреблении источники электропитания. Электропитание от внешних источников не допускается, поскольку это может повлиять на работоспособность игрушки.

Испытания проводились в поме-щении объемом не менее 30 м3 с обычной мебелью, так как размеры игрушек не превышают 50 см и расстояния между точками измерений равны 50 см.

Игрушку, которую держат в руке, устанавливаем в заданном методикой испытаний месте, которое должно быть не ниже чем 100 см над отражающей поверх-ностью. В нашем случае в испытательном положении игрушка удерживается на вытянутой руке оператором. Так как громкость звука, издаваемого игрушкой, может быть слишком велика, то для защиты его ушей применяем наушники.

Испытуемую игрушку в ходе испы-таний приводим в действие в соответст-вии с предусмотренным назначением. При этом необходимо, чтобы достигался наибольший уровень громкости в точках расположения измерительных приборов.

В частности:

• -    игрушки, приводящиеся в действие вручную, испытываем, прикладывая усилие в точке и в направлении, предусмотренных условиями использования так, чтобы создавалась максимальная громкость звука. Игрушки, которые издают звуки за счет встряхивания, перемещаем ритмичными движениями с амплитудой ±15 см и частотой три встряхивания в секунду;

• -    игрушку-трещотку держим за имею-щуюся у нее ручку, или в отсутствие таковой за ту часть, которая образует са-мый длинный рычаг, между рукой и звукопроизводяшей частью игрушки. Рука не должна влиять на формирование звука. Делаем 10 резких, имитирующих удар, качаний вниз с достаточно боль-шими интервалами между качаниями. Движения выполняются кистью руки при неподвижном, горизонтально располо-женном предплечье. Стремимся обес-печить по возможности наибольшую громкость звука. Стоять следует боком к измерительному прибору, держа трещот-ку на одной высоте с ним и на расстоянии 50 см от него;

• -    игрушку-пищалку берем обеими руками за предназначенные для удер-жания части, а в отсутствие таковых или при сомнении — за те участки, где обеспечивается максимальная громкость звучания. Большими пальцами обеих рук нажимаем на игрушку так, чтобы полу-чить по возможности наиболее громкий звук. Извлечение звука повторяем 10 раз в медленном темпе, обеспечивающем воз-вращение в исходное состояние игрушки и затухание реверберации. Стоять следует прямо против микрофона. Воздушное отверстие игрушки должно располагаться на расстоянии 50 см от микрофона и быть направленным на него.

Для проведения испытаний необхо-димо обеспечить несколько положений измерительного прибора. Для этого пере-мещаем его из одной позиции в другую. При этом строго выдерживаем необходи-мые расстояния (рис.1).

Рисунок 1 - Положение микрофонов для из-мерения громкости звука игрушек, которые держит в руке и приводит в действие ребенок:

• 1    - точки размещения измерительного при-бора, 50 - расстояние 50 см от центра сис-темы до измерительного прибора.

Для испытания игрушки-трещотки и игрушки-пищалки измерительный прибор устанавливаем на высоте 1,2 м над полом и на расстоянии 0,5 м от источника звука. Помещение должно быть достаточно большим, или иметь звукопоглощающие стены чтобы эффект эхо имел пренебрежительно малое значение.

При испытании прочих ручных игрушек на поверхности измерительного параллелепипеда выбираем 6 положений измерительного прибора, удаленных на 50 см от условного параллелепипеда («бокса»), имитирующего игрушку (рис. 2). Положения измерительного прибора — центры боковых и верхней плоскостей (стен и потолка) наружного (измери-тельного) параллелепипеда.

Перед проведением измерений обес-печиваем нормальные режимы функцио-нирования игрушки.

Так как игрушки имеют четко опреде-ленный цикл функционирования, измеряем усредненный по времени в течение не менее одного цикла уровень громкости (экви-валентный постоянный уровень) на каждом положении измерительного прибора.

Измеряем пиковые уровни не менее чем трех импульсов (событий, циклов) на каж-дом положении измерительного прибора.

Измерения проводим для каждого положения измерительного прибора.

Рисунок 2 - Положение микрофона для иг-рушки, которую держат в руках (кроме пис-толетов):

1- измерительная поверхность (поверхность установки измерительного прибора);

• 2    - «бокс» размещения игрушки.

Для игрушек-трещоток и пищалок определяем значение уровня громкости единичного звука и значение пикового уровня для 10 движений (писков, ударов). Испытание повторяем три раза.

В качестве результата испытаний принимаем большее из значений уровня громкости единичного звука и значение пикового уровня для каждого положения измерительного прибора.

В качестве измерительного прибора при проведении испытаний, вместо дорогостоящей специальной аппаратуры, нами предлагается использовать спе-циальный прибор-шумомер серии «Ассистент» марки STU 30, который представляет собой автономный перенос-ный прибор, позволяющий измерять в дБ уровни интенсивности звука в широких пределах, и является прибором 1-го класса точности. Диапазоны измерений шума позволяют контролировать все зна-чения нормируемых параметров (рис. 3).

Рисунок 3 - Шумомер серии «Ассистент».

Для того, чтобы обеспечить в ходе проведения испытаний строгое соблюдение расстояния от испытываемой игрушки до измерительного прибора, было спроекти-ровано

и изготовлено специальное ус-тройство, в которое устанавливался из-мерительный прибор. Данное устройство имеет специальный регулируемый указатель расстояния до измерительного прибора, позволяющий устанавливать и контро-лировать в ходе испытания это расстояние.	результа-там, полученным на специальном акусти-ческом оборудовании. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Проведенные испытания игрушек, которые ребенок держит в руке, с исполь-зованием прибора STU 30 показали ре-зультаты по определению уровня гром-кости звука, соответствующие	1. ГОСТ 51555-99 "Игрушки. Общие тре-бования безопасности и методы испытаний. Механические и физические свойства".