Hvad måles i decibel? Decibel: Definition og applikationer

Indholdsfortegnelse:

Hvad måles i decibel? Decibel: Definition og applikationer
Hvad måles i decibel? Decibel: Definition og applikationer
Anonim

Decibel er en relativ måleenhed, den ligner ikke andre kendte størrelser, så den var ikke inkluderet i systemet med generelt accepterede SI-enheder. I mange beregninger er det dog tilladt at bruge decibel sammen med absolutte måleenheder og endda bruge dem som referenceværdi.

Loudness skala
Loudness skala

Decibel bestemmes ved at tilhøre fysiske størrelser, så de kan ikke tilskrives matematiske begreber. Dette er let at forestille sig, hvis vi drager en parallel med procenter, som decibel har meget til fælles med. De har ikke specifikke dimensioner, men de er meget praktiske, når man sammenligner 2 værdier af samme navn, selvom de er forskellige i naturen. Det er således ikke svært at forestille sig, hvad der måles i decibel.

Forekomsthistorie

Alexander Graham Bell
Alexander Graham Bell

Som det viste sig som et resultat af langtidsundersøgelser, er modtagelighed ikke direkte afhængig af den absoluttelydudbredelsesniveau. Det er et mål for effekt påført en given arealenhed, som er placeret i lydbølgernes indflydelseszone, som i dag måles i decibel. Som et resultat blev der etableret en mærkelig andel - jo mere plads der hører til det brugbare område af det menneskelige øre, jo bedre er opfattelsen af minimumseffekt det er placeret.

Det er således lykkedes forskeren Alexander Graham Bell at fastslå, at grænsen for perception af det menneskelige øre er fra 10 til 12 watt pr. kvadratmeter. De resulterende data dækkede et for bredt område, som kun var repræsenteret af nogle få værdier. Dette skabte nogle besvær, og forskeren måtte oprette sin egen måleskala.

I den originale version havde den navnløse skala 14 værdier - fra 0 til 13, hvor den menneskelige hvisken havde en værdi på "3", og daglig tale - "6". Efterfølgende blev denne skala meget brugt, og dens enheder blev kaldt bels. For at opnå mere nøjagtige data på en logaritmisk skala blev den oprindelige enhed øget med 10 gange - det er sådan decibel blev dannet.

Generelle oplysninger

Decibelnotation
Decibelnotation

Først og fremmest skal det bemærkes, at en decibel er en tiendedel af en Bel, som er decimalformen af den logaritme, der bestemmer forholdet mellem 2 potenser. Arten af de beføjelser, der skal sammenlignes, er valgt vilkårligt. Det vigtigste er, at reglen, der repræsenterer de sammenlignede kræfter i lige store enheder, for eksempel i watt, overholdes. På grund af denne funktion bruges decibelbetegnelser i forskelligeområder:

  • mekanisk;
  • elektrisk;
  • akustisk;
  • elektromagnetisk.

Da praktisk anvendelse viste, at Bel viste sig at være en ret stor enhed, blev det foreslået at gange dens værdi med ti. Således dukkede en almindeligt accepteret enhed op - decibelen, som lyden måles i i dag.

På trods af det store omfang ved de fleste, at decibel bruges til at bestemme graden af lydstyrke. Denne værdi karakteriserer lydbølgens intensitet pr. kvadratmeter. En forøgelse af lydstyrken med 10 decibel kan således sammenlignes med en fordobling af lydstyrken.

I lovgivningen er decibel blevet anerkendt som en designværdi for mængden af støj i et rum. Det var den definerende karakteristik for beregning af det tilladte støjniveau i beboelsesejendomme. Denne værdi gør det muligt at måle det tilladte støjniveau i decibel i en lejlighed og identificere overtrædelser, hvis det er nødvendigt.

Anvendelsesomfang

I dag bruger telekommunikationsdesignere decibel som basisenhed til at sammenligne enhedens ydeevne på en logaritmisk skala. Sådanne muligheder tilvejebringes af designfunktionen af denne værdi, som er en logaritmisk enhed af forskellige niveauer, der bruges til dæmpning eller omvendt effektforstærkning.

Decibel er meget udbredt inden for forskellige områder af moderne teknologi. Hvad måles i decibel i dag? Det er forskellige mængder, der ændrer sigbred vifte, der kan anvendes:

  • i systemer relateret til transmission af information;
  • radioteknik;
  • optik;
  • antenneteknologi;
  • akustik.

Decibel bruges således til at måle egenskaberne for det dynamiske område, for eksempel kan de måle lydstyrken af et bestemt musikinstrument. Det åbner også mulighed for at beregne dæmpede bølger i det øjeblik, de passerer gennem et absorberende medium. Decibel giver dig mulighed for at bestemme forstærkningen eller fikse støjtallet, der genereres af forstærkeren.

Det er muligt at bruge disse dimensionsløse enheder både til fysiske størrelser relateret til anden orden - energi eller effekt, og for mængder relateret til første orden - strøm eller spænding. Decibel åbner muligheden for at måle forholdet mellem alle fysiske størrelser, og desuden sammenligner de absolutte værdier med deres hjælp.

Lydstyrke

Den fysiske komponent af lydstyrken af lydeksponering bestemmes af niveauet af tilgængeligt lydtryk, der virker på en enhed af kontaktareal, som måles i decibel. Støjniveauet er dannet af den kaotiske sammensmeltning af lyde. En person reagerer på lave frekvenser eller omvendt på højfrekvente lyde som på mere stille lyde. Og mellemfrekvenslyde vil blive opfattet som højere på trods af samme intensitet.

decibel skala
decibel skala

I betragtning af den ujævne opfattelse af lyde af forskellige frekvenser af det menneskelige øre, på den elektroniskeDer er oprettet et frekvensfilter i basen, som er i stand til at transmittere den tilsvarende grad af lyd med en måleenhed udtrykt i dBa - hvor "a" angiver anvendelsen af filteret. Dette filter, baseret på resultaterne af målenormalisering, er i stand til at simulere den vægtede værdi af lydniveauet.

Forskellige menneskers evne til at opfatte lyde er i lydstyrkeområdet fra 10 til 15 dB, og i nogle tilfælde endda højere. De opfattede grænser for lydintensitet er frekvenser fra 20 til 20 tusinde Hertz. De letteste lyde at opfatte er placeret i frekvensområdet fra 3 til 4 kHz. Denne frekvens bruges norm alt i telefoner såvel som i udsendelser på mellemlange og lange bølger.

I årenes løb bliver rækkevidden af opfattede lyde indsnævret, især i højfrekvensspektret, hvor følsomheden kan falde til 18 kHz. Dette resulterer i et generelt høretab, som rammer mange ældre mennesker.

Tilladede støjniveauer i boliger

Støjniveau i lejligheden
Støjniveau i lejligheden

Ved brug af decibel blev det muligt at bestemme en mere nøjagtig støjskala for omgivende lyde. Det afspejler egenskaber, der er overlegne i nøjagtighed sammenlignet med den originale skala, der blev skabt på det tidspunkt af Alexander Bell. Ved hjælp af denne skala bestemte de lovgivende organer støjniveauet, hvis norm er gældende i boligområder beregnet til rekreation af borgere.

En værdi på "0" dB betyder således fuldstændig stilhed, hvilket forårsager ringen for ørerne. Den næste værdi på 5 dB bestemmer også totalenstilhed i nærværelse af en lille lydbaggrund, der overdøver kroppens indre processer. Ved 10 dB kan fuzzy lyde skelnes - alle slags raslende eller raslende blade.

En værdi på 15 dB er inden for området for de mest stille lyde, såsom tikken fra et ur, der er tydeligt hørbare. Med en lydstyrke på 20 dB kan du se den forsigtige hvisken fra mennesker på 1 meters afstand. 25 dB-mærket giver dig mulighed for at høre tydeligere hviskede samtaler og suset fra bløddelsfriktion.

30 dB bestemmer, hvor mange decibel der er tilladt i en lejlighed om natten og sammenlignes med en stille samtale eller tikken af et vægur. Ved 35 dB kan dæmpet tale tydeligt høres.

Et niveau på 40 decibel bestemmer styrken af lyden af en normal samtale. Dette er en tilstrækkelig lydstyrke, der giver dig mulighed for frit at kommunikere i rummet, se tv eller lytte til musiknumre. Dette mærke bestemmer, hvor mange decibel der er tilladt i lejligheden i løbet af dagen.

Støjniveau tilladt under arbejdsforhold

Støjniveau under arbejdsforhold
Støjniveau under arbejdsforhold

Sammenlignet med det tilladte støjniveau i decibel i en lejlighed, på arbejde og i kontoraktiviteter er andre lydniveaustandarder tilladt i arbejdstiden. Der er restriktioner af forskellig rækkefølge, klart reguleret for hver type erhverv. Den grundlæggende regel i disse forhold er at undgå støjniveauer, der kan påvirke menneskers sundhed negativt.

På kontorer

Et støjniveau på 45 dB er inden for hørbart område og kan sammenlignes med lyden fra en boremaskine ellerelektrisk motor. Støj på 50 dB er også inden for grænserne for fremragende hørbarhed og har samme styrke som lyden fra en skrivemaskine.

Støjniveauet på 55 decibel forbliver inden for fremragende hørbarhed, det kan repræsenteres ved eksemplet med den samtidige klangfulde samtale mellem flere personer på én gang. Denne indikator tages som det øverste mærke, der er acceptabelt for kontorlokaler.

I dyrehold og kontorarbejde

Støjstyrke på 60 dB anses for høj, et sådant støjniveau kan findes på kontorer, hvor mange skrivemaskiner arbejder på samme tid. En indikator på 65 dB anses også for at være høj og kan optages, når printerudstyret kører.

Støjniveauer så højt som 70 dB forbliver høje og findes på husdyrbrug. Støjværdien på 75 dB er grænseværdien for øgede støjniveauer, det kan noteres i fjerkræbedrifter.

I produktion og transport

Med et mærke på 80 dB kommer niveauet af høj lyd, langvarig eksponering, som vil resultere i delvist høretab. Derfor, når du arbejder under sådanne forhold, anbefales det at bruge høreværn. Støjniveauet på 85 dB ligger også inden for det høje lydniveau, som kan sammenlignes med driften af udstyret på en vævefabrik.

Et støjtal på 90 dB holdes inden for den høje lyd, et sådant støjniveau kan registreres, når et tog kører. Støjniveauet på 95 dB når de ekstreme grænser for høj lyd, sådan støj kan værefix i den rullende butik.

Støjgrænse

Hvad hører øret
Hvad hører øret

Støjniveauet ved 100 dB når grænserne for alt for høj lyd, det kan sammenlignes med torden. Arbejde under sådanne forhold anses for usundt og udføres inden for rammerne af en vis anciennitet, hvorefter en person anses for uegnet til farligt arbejde.

Støjværdien på 105 dB er også i området for alt for høj lyd, støjen af en sådan kraft skabes af en kapskærer, når der skæres i metal. Støjniveauet på 110 dB forbliver inden for grænserne for en alt for høj lyd, en sådan indikator optages, når en helikopter letter. Et støjtal på 115 dB betragtes som grænsen for grænserne for alt for høj lyd, sådan støj udsendes af en sandblæser.

Et støjniveau på 120 dB betragtes som uudholdeligt, det kan sammenlignes med en hammerhammers arbejde. Støjniveauet på 125 dB er også karakteriseret ved et uudholdeligt støjniveau, dette mærke nås af flyet i starten. Det maksimale støjniveau i dB betragtes som grænsen på omkring 130, hvorefter smertegrænsen sætter ind, hvilket ikke alle kan holde ud.

Kritisk støjniveau

Støjstyrke på omkring 135 dB betragtes som uacceptabel, en person, der befinder sig i lydzonen med en sådan styrke, modtager et granatchok. Et støjniveau på 140 dB fører også til granatchok, lyden af et jetfly, der letter. Ved et støjniveau på 145 dB eksploderer en fragmenteringsgranat.

Opnår 150-155 dB brud af et kumulativt projektil på tankpanser, lyden af en sådan kraft fører tilhjernerystelse og skader. Ud over 160 dB-mærket sætter lydbarrieren ind, lyd, der overskrider denne grænse, forårsager trommehindebrud, lungekollaps og flere eksplosionsskader, hvilket forårsager øjeblikkelig død.

Påvirkningen på kroppen af uhørlige lyde

En lyd, hvis frekvens er under 16 Hz, kaldes infrarød, og hvis dens frekvens overstiger 20 tusind Hz, kaldes en sådan lyd ultralyd. Det menneskelige øres trommehinder er ikke i stand til at opfatte lyde af denne frekvens, så de er uden for den menneskelige hørelse. Decibel, som lyd måles i dag, bestemmer også betydningen af uhørlige lyde.

Lavfrekvente lyde fra 5 til 10 Hz tolereres dårligt af den menneskelige krop. En sådan påvirkning kan aktivere funktionsfejl i de indre organers arbejde og påvirke hjerneaktiviteten. Derudover har intensiteten af lave frekvenser en effekt på knoglevæv, hvilket fremkalder ledsmerter hos mennesker, der lider af forskellige sygdomme eller skader.

Hverdagskilder til ultralyd er forskellige køretøjer, de kan også være torden eller elektronisk udstyr. Sådanne effekter kommer til udtryk ved opvarmning af væv, og styrken af deres indflydelse afhænger af afstanden til den aktive kilde og af lydens grad.

Der er også visse begrænsninger for offentlige arbejdspladser med lydkilder i det uhørlige område. Den maksimale intensitet af infrarød lyd skal holdes inden for 110dBa, og ultralydens styrke er begrænset til 125 dBa. Det er strengt forbudt, selv i kort tid i områder, hvor lydtrykket overstiger 135 dB af enhver frekvens.

Effekt af støj fra kontorudstyr og beskyttelsesmetoder

Støj, der udsendes af en computer og andet organisatorisk udstyr, kan være højere end 70 dB. I denne henseende anbefaler eksperter ikke at installere et stort antal af dette udstyr i et rum, især hvis det ikke er stort. Støjende enheder anbefales at blive installeret uden for det rum, hvor der er mennesker.

For at reducere støjniveauet i efterbehandlingsarbejder anvendes materialer med støjabsorberende egenskaber. Derudover kan du bruge gardiner lavet af tæt stof eller i ekstreme tilfælde ørepropper, der dækker trommehinderne mod eksponering.

I dag, i opførelsen af moderne bygninger, er der en ny standard, der bestemmer graden af lydisolering af lokaler. Vægge og lofter i boligblokke er testet for støjbestandighed. Hvis lydisoleringsniveauet er under den acceptable grænse, kan bygningen ikke sættes i drift, før problemerne er løst.

Desuden sætter de i dag grænser for lydstyrken for forskellige signal- og advarselsenheder. For brandsikringssystemer skal lydstyrken af advarselssignalet f.eks. være mellem 75 dBa og 125 dBa.

Anbefalede: