Decibel este o unitate de măsură relativă, nu este similar cu alte mărimi cunoscute, deci nu a fost inclus în sistemul de unități SI general acceptate. Cu toate acestea, în multe calcule este permisă folosirea decibelilor împreună cu unitățile de măsură absolute și chiar utilizarea lor ca valoare de referință.
Decibelii sunt determinați de apartenența la mărimi fizice, deci nu pot fi atribuiți unor concepte matematice. Acest lucru este ușor de imaginat dacă facem o paralelă cu procentele, cu care decibelii au multe în comun. Nu au dimensiuni specifice, dar sunt foarte convenabile atunci când comparăm 2 valori cu același nume, chiar dacă sunt de natură diferită. Astfel, nu este greu de imaginat ce se măsoară în decibeli.
Istoricul apariției
După cum s-a dovedit ca urmare a unor studii pe termen lung, susceptibilitatea nu depinde direct de valoarea absolutănivelul de propagare a sunetului. Este o măsură a puterii aplicată unei anumite unități de suprafață, care este situată în zona de influență a undelor sonore, care se măsoară în decibeli astăzi. Drept urmare, s-a stabilit o proporție curioasă - cu cât spațiul aparține zonei utilizabile a urechii umane, cu atât percepția puterii minime este mai bună.
Astfel, cercetătorul Alexander Graham Bell a reușit să stabilească că limita de percepție a urechii umane este de la 10 la 12 wați pe metru pătrat. Datele rezultate au acoperit o gamă prea largă, care a fost reprezentată doar de câteva valori. Acest lucru a creat unele inconveniente, iar cercetătorul a trebuit să-și creeze propria scară de măsurare.
În versiunea originală, scala fără nume avea 14 valori - de la 0 la 13, unde șoapta umană avea valoarea „3”, iar vorbirea colocvială - „6”. Ulterior, această scară a fost utilizată pe scară largă, iar unitățile sale au fost numite bels. Pentru a obține date mai precise la scară logaritmică, unitatea inițială a fost mărită de 10 ori - așa s-au format decibelii.
Informații generale
În primul rând, trebuie remarcat faptul că un decibel este o zecime de Bel, care este forma zecimală a logaritmului care determină raportul dintre 2 puteri. Natura puterilor de comparat este aleasă în mod arbitrar. Principalul lucru este că se respectă regula care reprezintă puterile comparate în unități egale, de exemplu, în wați. Datorită acestei caracteristici, denumirile decibelilor sunt utilizate în diferitezone:
- mecanic;
- electric;
- acustic;
- electromagnetic.
Deoarece aplicarea practică a arătat că Bel s-a dovedit a fi o unitate destul de mare, pentru o mai bună claritate s-a propus să-și înmulțească valoarea cu zece. Astfel, a apărut o unitate general acceptată - decibelul, în care se măsoară sunetul astăzi.
În ciuda domeniului vast, majoritatea oamenilor știu că decibelii sunt folosiți pentru a determina gradul de zgomot. Această valoare caracterizează intensitatea undei sonore pe metru pătrat. Astfel, creșterea volumului cu 10 decibeli este comparabilă cu dublarea volumului sunetului.
În legislație, decibelul a fost recunoscut ca valoare de proiectare pentru cantitatea de zgomot dintr-o cameră. A fost caracteristica definitorie pentru calcularea nivelului de zgomot admis în clădirile rezidențiale. Această valoare face posibilă măsurarea nivelului de zgomot admis în decibeli într-un apartament și identificarea încălcărilor dacă este necesar.
Domeniul de aplicare
Astăzi, designerii de telecomunicații folosesc decibelul ca unitate de bază pentru compararea performanței dispozitivului la scară logaritmică. Astfel de oportunități sunt oferite de caracteristica de proiectare a acestei valori, care este o unitate logaritmică de diferite niveluri, utilizată pentru atenuare sau, dimpotrivă, pentru amplificarea puterii.
Decibel este utilizat pe scară largă în diverse domenii ale tehnologiei moderne. Ce se măsoară în decibeli astăzi? Acestea sunt cantități diferite care se schimbăgamă largă care poate fi aplicată:
- în sistemele legate de transmiterea de informații;
- inginerie radio;
- optic;
- tehnologie antenă;
- acustica.
Astfel, decibelii sunt folosiți pentru a măsura caracteristicile intervalului dinamic, de exemplu, pot măsura volumul sunetului unui anumit instrument muzical. De asemenea, deschide posibilitatea de a calcula undele amortizate în momentul trecerii lor printr-un mediu absorbant. Decibelii vă permit să determinați câștigul sau să fixați cifra de zgomot generată de amplificator.
Este posibil să se utilizeze aceste unități adimensionale atât pentru mărimi fizice legate de al doilea ordin - energie sau putere, cât și pentru mărimi legate de primul ordin - curent sau tensiune. Decibelii deschid posibilitatea de a măsura relația dintre toate mărimile fizice și, în plus, compară valorile absolute cu ajutorul lor.
Volum sunet
Componenta fizică a intensității expunerii la sunet este determinată de nivelul presiunii sonore disponibile care acționează asupra unei unități de suprafață de contact, care se măsoară în decibeli. Nivelul de zgomot se formează din fuziunea haotică a sunetelor. O persoană reacționează la frecvențele joase sau, dimpotrivă, la sunetele de în altă frecvență ca la sunete mai silentioase. Iar sunetele de frecvență medie vor fi percepute ca fiind mai puternice, în ciuda aceleiași intensități.
Având în vedere percepția neuniformă a sunetelor de diferite frecvențe de către urechea umană, pe dispozitivul electronicÎn bază a fost creat un filtru de frecvență care este capabil să transmită gradul echivalent de sunet cu o unitate de măsură exprimată în dBa – unde „a” denotă aplicarea filtrului. Acest filtru, bazat pe rezultatele normalizării măsurătorilor, este capabil să simuleze valoarea ponderată a nivelului sunetului.
Capacitatea diferitelor persoane de a percepe sunetele este în intervalul de volum de la 10 la 15 dB și, în unele cazuri, chiar mai mare. Limitele percepute ale intensității sunetului sunt frecvențe de la 20 la 20 mii Herți. Cele mai ușor de perceput sunete sunt situate în intervalul de frecvență de la 3 la 4 kHz. Această frecvență este de obicei folosită în telefoane, precum și în transmisia pe unde medii și lungi.
De-a lungul anilor, gama de sunete percepute se îngustează, în special în spectrul de frecvență în altă, unde susceptibilitatea poate scădea la 18 kHz. Acest lucru are ca rezultat o pierdere generală a auzului care afectează multe persoane în vârstă.
Niveluri de zgomot permise în spațiile rezidențiale
Odată cu utilizarea decibelilor, a devenit posibilă determinarea unei scale de zgomot mai precise pentru sunetele ambientale. Reflectă caracteristici care sunt superioare ca precizie în comparație cu scara originală creată la acea vreme de Alexander Bell. Cu ajutorul acestei scale, organele legislative au determinat nivelul de zgomot, a cărui normă este valabilă în spațiile de locuit destinate recreerii cetățenilor.
Astfel, o valoare de „0” dB înseamnă liniște completă, ceea ce provoacă țiuit în urechi. Următoarea valoare de 5 dB determină și totalulliniște în prezența unui mic fond sonor care îneacă procesele interne ale corpului. La 10 dB, sunetele neclare devin distinse - tot felul de foșnet sau foșnet de frunze.
O valoare de 15 dB este în intervalul celor mai silentioase sunete, cum ar fi ticăitul unui ceas, fiind clar audibile. Cu o putere a sunetului de 20 dB, puteți percepe șoapta atentă a oamenilor la o distanță de 1 metru. Marca de 25 dB vă permite să auziți mai clar conversațiile șoptite și foșnetul frecării țesuturilor moi.
30 dB determină câți decibeli sunt permisi într-un apartament pe timp de noapte și este comparat cu o conversație tăcută sau ticăitul unui ceas de perete. La 35 dB, vorbirea înfundată poate fi auzită clar.
Un nivel de 40 de decibeli determină puterea sunetului unei conversații normale. Acesta este un volum suficient care vă permite să comunicați liber în cameră, să vă uitați la televizor sau să ascultați melodii. Acest semn determină câți decibeli sunt permisi în apartament în timpul zilei.
Nivel de zgomot permis în condiții de lucru
Față de nivelul de zgomot admis în decibeli într-un apartament, la locul de muncă și în activitățile de birou, alte standarde de nivel sonor sunt permise în timpul programului de lucru. Există restricții de ordin diferit, clar reglementate pentru fiecare tip de ocupație. Regula de bază în aceste condiții este evitarea nivelurilor de zgomot care pot afecta negativ sănătatea umană.
În birouri
Un nivel de zgomot de 45 dB este în intervalul audibil și este comparabil cu sunetul unui burghiu saumotor electric. Zgomotul de 50 dB este, de asemenea, în limitele unei audibilități excelente și este egal ca putere cu sunetul unei mașini de scris.
Nivelul de zgomot de 55 de decibeli se menține într-o audibilitate excelentă, poate fi reprezentat prin exemplul conversației sonore simultane a mai multor persoane deodată. Acest indicator este considerat marca superioară acceptabilă pentru spațiul de birou.
În creșterea animalelor și munca de birou
Intensitatea zgomotului de 60 dB este considerată ridicată, un astfel de nivel de zgomot poate fi găsit în birourile în care lucrează multe mașini de scris în același timp. Un indicator de 65 dB este, de asemenea, considerat ridicat și poate fi înregistrat atunci când echipamentul de imprimare funcționează.
Nivelurile de zgomot de până la 70 dB rămân ridicate și se găsesc în fermele de animale. Valoarea de zgomot de 75 dB este valoarea limită pentru niveluri crescute de zgomot, se poate observa în fermele de păsări.
În producție și transport
Cu o notă de 80 dB vine nivelul de sunet puternic, la care expunerea prelungită va duce la pierderea parțială a auzului. Prin urmare, atunci când se lucrează în astfel de condiții, se recomandă utilizarea de protecție pentru urechi. Nivelul de zgomot de 85 dB este, de asemenea, în cadrul nivelului sonor puternic, care poate fi comparat cu funcționarea echipamentului unei fabrici de țesut.
O cifră de zgomot de 90 dB este păstrată în sunetul puternic, un astfel de nivel de zgomot poate fi înregistrat atunci când un tren este în mișcare. Nivelul de zgomot de 95 dB atinge limitele extreme ale sunetului puternic, un astfel de zgomot poate fireparați în magazinul de rulouri.
Limita de zgomot
Nivelul de zgomot la 100 dB atinge limitele sunetului excesiv de puternic, poate fi comparat cu tunetul. Munca în astfel de condiții este considerată nesănătoasă și este efectuată în cadrul unei anumite vechimi, după care o persoană este considerată inaptă pentru muncă periculoasă.
Valoarea zgomotului de 105 dB este, de asemenea, în intervalul sunetului excesiv de puternic, zgomotul unei astfel de forțe este creat de un tăietor electric la tăierea metalului. Nivelul de zgomot de 110 dB rămâne în limitele unui sunet excesiv de puternic, un astfel de indicator fiind înregistrat la decolarea unui elicopter. O cifră de zgomot de 115 dB este considerată limită pentru limitele sunetului excesiv de puternic, un astfel de zgomot este emis de o sablă de nisip.
Un nivel de zgomot de 120 dB este considerat insuportabil, poate fi comparat cu munca unui ciocan-pilot. Nivelul de zgomot de 125 dB se caracterizează și printr-un nivel de zgomot insuportabil, acest marcaj este atins de aeronava la start. Nivelul maxim de zgomot în dB este considerat limită în jur de 130, după care se instalează pragul de durere, pe care nu toată lumea îl poate suporta.
Nivel critic de zgomot
Puterea zgomotului la aproximativ 135 dB este considerată inacceptabilă, o persoană care se găsește în zona de sunet cu o asemenea putere primește un șoc cu ochii. Un nivel de zgomot de 140 dB duce, de asemenea, la șocul obuzelor, zgomotul unui avion cu reacție decolare. La un nivel de zgomot de 145 dB, o grenadă de fragmentare explodează.
Atinge o ruptură de 150-155 dB a unui proiectil cumulat pe armura tancului, sunetul unei astfel de forțe duce lacontuzii și răni. Dincolo de marcajul de 160 dB, bariera acustică se instalează, sunetul care depășește această limită cauzează ruperea timpanului, colapsul plămânilor și leziuni multiple prin explozie, provocând moartea instantanee.
Impactul asupra corpului al sunetelor inaudibile
Un sunet a cărui frecvență este sub 16 Hz se numește infraroșu, iar dacă frecvența lui depășește 20 mii Hz, atunci un astfel de sunet se numește ultrasunete. Timpanele urechii umane nu sunt capabile să perceapă sunete de această frecvență, așa că se află în afara intervalului de auz uman. Decibelii, care este modul în care se măsoară sunetul astăzi, determină, de asemenea, semnificația sunetelor inaudibile.
Sunetele de joasă frecvență, cuprinse între 5 și 10 Hz, sunt slab tolerate de corpul uman. Un astfel de impact poate activa defecțiuni în activitatea organelor interne și poate afecta activitatea creierului. În plus, intensitatea frecvențelor joase are efect asupra țesutului osos, provocând dureri articulare la persoanele care suferă de diverse boli sau leziuni.
Sursele de zi cu zi de ultrasunete sunt diverse vehicule, ele pot fi, de asemenea, tunet sau lucrul unui echipament electronic. Astfel de efecte sunt exprimate în încălzirea țesuturilor, iar puterea influenței lor depinde de distanța până la sursa activă și de gradul de sunet.
Există, de asemenea, anumite restricții pentru locurile publice de muncă cu surse de sunet în intervalul inaudibil. Intensitatea maximă a sunetului infraroșu trebuie menținută în intervalul 110dBa, iar puterea ultrasunetelor este limitată la 125 dBa. Este strict interzis chiar și pentru o perioadă scurtă de timp în zonele în care presiunea sonoră depășește 135 dB de orice frecvență.
Efectul zgomotului de la echipamentele de birou și metodele de protecție
Zgomotul emis de un computer și de alte echipamente organizaționale poate fi mai mare de 70 dB. În acest sens, experții nu recomandă instalarea unui număr mare din acest echipament într-o singură cameră, mai ales dacă nu este mare. Se recomandă instalarea unităților zgomotoase în afara încăperii în care sunt oameni.
Pentru a reduce nivelul de zgomot în lucrările de finisare, se folosesc materiale cu proprietăți de absorbție a zgomotului. În plus, puteți folosi perdele din țesătură densă sau, în cazuri extreme, dopuri de urechi care acoperă timpanele de la expunere.
Astăzi, în construcția clădirilor moderne, există un nou standard care determină gradul de izolare fonică a spațiilor. Pereții și tavanele blocurilor sunt testate pentru rezistența la zgomot. Dacă nivelul de izolare fonică este sub limita acceptabilă, clădirea nu poate fi pusă în funcțiune până când problemele nu sunt rezolvate.
În plus, astăzi au stabilit limite pentru puterea sunetului pentru diferite dispozitive de semnalizare și avertizare. Pentru sistemele de protecție împotriva incendiilor, de exemplu, puterea sonoră a semnalului de avertizare ar trebui să fie între 75 dBa și 125 dBa.
