Cómo se forman los decibeles. ¿Qué es un decibelio? Convertir el nivel de voltaje en intensidad de la señal

Áreas de uso

El decibelio se utilizó originalmente para medir relaciones. energía(potencia, energía) o fuerza(tensión, corriente). En principio, cualquier cosa se puede medir en decibeles, pero actualmente se recomienda utilizar decibeles sólo para medir el nivel. fuerza y algunas otras cantidades relacionadas con la energía. Por eso los decibeles se utilizan hoy en día en acústica para medir volumen de sonido y en electrónica para medir intensidad de la señal eléctrica. A veces, los decibelios también se utilizan para medir el rango dinámico (por ejemplo, el sonido de instrumentos musicales). El decibelio es también una unidad de presión sonora.

Medición de potencia

Como se mencionó anteriormente, inicialmente se utilizaron blancos para evaluar la proporción capacidades, por lo tanto, en el sentido canónico y familiar, un valor expresado en belios significa la relación logarítmica de dos capacidades y se calcula mediante la fórmula:

valor en belios =

Dónde PAG 1 / PAG 0 - relación de dos niveles de potencia, generalmente mensurable al llamado. secundario, básico (tomado como nivel cero). Más precisamente, es - "blanco en el poder". Entonces la razón de las dos cantidades en "decibeles en potencia" calculado por la fórmula:

valor en decibelios (por potencia) =

Medición de cantidades no energéticas.

Fórmulas para calcular diferencias de nivel en decibeles. falta de capacidad cantidades (no energéticas) como Voltaje o fuerza actual, ¡difieren de lo anterior! Pero al final, la proporción de estas cantidades, expresadas en decibelios, se expresa también a través de la proporción de las potencias asociadas a ellas.

Entonces, para un circuito lineal, la igualdad o

Desde aquí vemos lo que significa.

de donde obtenemos la igualdad: cual es la conexión entre "blanco en el poder" Y "voltaje blanco" en el mismo circuito.

De todo esto vemos que al comparar las magnitudes de voltajes (U 1 y U 2) o corrientes (I 1 y I 2), sus relaciones en decibeles se expresan mediante las fórmulas:

decibeles sobre voltaje = decibeles sobre la corriente =

Se puede calcular que al medir la potencia, un cambio de 1 dB corresponde a un aumento de potencia (P 2 /P 1) de ≈1,25893 veces. Para tensión o corriente, un cambio de 1 dB corresponderá a un incremento de ≈1,122 veces.

Ejemplo de cálculo

Supongamos que la potencia P 2 es 2 veces la potencia inicial P 1 , entonces

10 log 10 (P 2 /P 1) \u003d 10 log 10 2 ≈ 3 dB,

es decir, un cambio de potencia de 3 dB significa su aumento 2 veces. De manera similar, un cambio de potencia en un factor de 10:

10 log 10 (P 2 /P 1) = 10 log 10 10 = 10 dB,

y 1000 veces

10 log 10 (P 2 /P 1) = 10 log 10 1000 = 30 dB,

Por el contrario, para obtener tiempos en decibelios (dB), necesita

Por poder - para voltaje (corriente) .

Por ejemplo, conociendo el nivel de referencia (P 1) y el valor en dB, se puede encontrar el valor de potencia, por ejemplo, con P 1 = 1 mW y una relación conocida de 20 dB (dB):

Lo mismo ocurre con el voltaje, con U 1 = 2 V y una relación de 6 dB:

Es muy posible realizar cálculos mentalmente, para ello basta con recordar una tabla simple aproximada (para capacidades):

1 dB 1,25 3 dB 2 6 dB 4 9 dB 8 10 dB 10 20 dB 100 30 dB 1000

La suma (resta) de valores de dB corresponde a la multiplicación (división) de las propias relaciones. Los valores negativos de dB corresponden a relaciones inversas. Por ejemplo, una reducción de potencia de 40 veces es 4*10 veces o −6dB-10dB= −16dB. Un aumento de potencia de 128 veces es 2^7 o 3dB*7=21dB. Un aumento de voltaje de 4 veces equivale a un aumento de potencia de 4 * 4 = 16 veces, esto es 2 ^ 4 o 3 dB * 4 = 12 dB.

Uso práctico

Dado que el decibelio no es un valor absoluto, sino relativo y se calcula de diferentes maneras para diferentes cantidades físicas (ver arriba), para evitar confusiones al usar los decibeles en la práctica, existen acuerdos adicionales.

la mayoría de las veces necesita saber la relación de dos niveles (voltajes), expresada en decibeles, hay varios valores que son fáciles de recordar:

6 dB - relación 2:1

20 dB - relación 10:1

40 dB - relación 100:1

60 dB - relación 1000:1

80 dB - relación 10000:1

100 dB - relación 100000:1

120 dB - relación 1000000:1

Los valores intermedios se pueden calcular fácilmente usando la fórmula - 20*Lg(U1/U2), donde U1 es el nivel (voltaje) de la señal, U2 es el nivel (voltaje) del ruido, recuerde que las mediciones se realizan con un milivoltímetro RMS o un analizador de espectro con un filtro IEC (A), donde IEC es la Comisión Electrotécnica Internacional

¿Por qué utilizar decibelios y operar con logaritmos, si los mismos se pueden expresar en los porcentajes o fracciones habituales? Imaginemos que en una habitación completamente a oscuras se encendiera una bombilla de cierta luminosidad. Al mismo tiempo, la habitación tiene un aspecto sorprendentemente diferente antes y después del encendido. El cambio de iluminancia, expresado en dB, también es enorme, teóricamente infinito. Digamos que ahora se enciende otra bombilla igual. Ahora el efecto será completamente diferente, tal vez incluso una persona no notará inmediatamente los cambios si se enciende sin problemas. Y en decibelios serán sólo 3 dB. Entonces, en la práctica, en decibelios es conveniente medir tanto cantidades que cambian mucho como cantidades casi constantes.

Convenciones

Para diferentes cantidades físicas a la misma valor numérico Expresado en decibeles, puede corresponder a diferentes niveles de señal (o más bien, diferencias de nivel). Por lo tanto, para evitar confusiones, dichas unidades de medida "especificadas" se denotan con las mismas letras "dB", pero con la adición de un índice, la designación generalmente aceptada de la cantidad física medida. Por ejemplo, “dBV” (decibelios relativos a un voltio) o “dBμV” (decibelios relativos a un microvoltio), “dBW” (decibelios relativos a un vatio), etc. De acuerdo con la norma internacional IEC 27-3, si si es necesario, indique el valor inicial, su valor se coloca entre paréntesis después de la designación del valor logarítmico, por ejemplo para el nivel de presión sonora: L P (re 20 µPA) = 20 dB; LP (ref. 20 µPa) = 20 dB

Aplicación en la teoría del control automático.

Decibel también utilizado en Teoría de la regulación y control automático.(TAU) y es uno de los parámetros más importantes al comparar las amplitudes de las señales de salida y entrada.

nivel de referencia

A pesar de que el decibelio se utiliza para determinar la relación entre dos cantidades, a veces también se utilizan para medir valores absolutos. Para ello, basta con acordar qué nivel de la cantidad física medida se tomará como nivel de referencia (condicional 0). En la práctica, son comunes los siguientes niveles de referencia y designaciones especiales para ellos:

Para evitar confusiones, es conveniente especificar explícitamente el nivel de referencia, por ejemplo -20 dB (relativo a 0,775 V).

Al convertir niveles de potencia a niveles de voltaje y viceversa, es necesario tener en cuenta la resistencia, que es estándar para esta tarea:

  • dBV para un circuito de microondas de 50 ohmios corresponde a (dBm−13 dB);
  • dBμV para un circuito de microondas de 50 ohmios corresponde a (dBm+107dB)
  • dBV para un circuito de TV de 75 ohmios corresponde a (dBm−11 dB);
  • dBμV para circuito de TV de 75 ohmios cumple con (dBm+109dB)

Debes recordar claramente las reglas matemáticas:

  • no puedes multiplicar ni dividir unidades relativas;
  • La suma o resta de unidades relativas se realiza independientemente de su dimensión original y corresponde a la multiplicación o división de unidades absolutas.

Por ejemplo, aplicando 0 dBm de potencia a un extremo de un cable de 50 ohmios con una ganancia de -6 dB, lo que equivale a 1 mW, o 0,22 V, o 107 dBuV, en la salida obtenemos una potencia de -6 dBm, lo que equivale a 0,25 mW (4 veces menos en potencia) o 0,11 V (dos veces menos en voltaje) o 101 dBuV (los mismos 6 dB menos).

El decibelio se utiliza para medir el sonido.

Esta es una unidad de medida logarítmica relativa para cantidades relacionadas con la intensidad del sonido (potencia, amplitud, voltaje o corriente de la señal, ganancia/atenuación, etc.). La sensibilidad auditiva es de naturaleza logarítmica: el oído percibe un aumento de intensidad en forma de función de potencia como un aumento lineal de volumen, por lo que en algunos casos es más conveniente utilizar unidades logarítmicas en lugar de lineales. El logaritmo decimal de la relación entre una determinada cantidad y su valor de referencia es lg ( X/X E) - se llama blanco (B), y su décimo es lg ( X/X E) / 10 - decibelios (dB). La medición en decibelios también es conveniente porque el oído humano distingue un cambio relativo de intensidad de aproximadamente 1 dB.

Al medir la intensidad del sonido absoluto (W / m 2), el valor de referencia es el nivel del umbral de audición para una señal sinusoidal con una frecuencia de 1 kHz - 10 elevado a -12 (10 -12) W / m 2 . En este caso, el umbral de audición está determinado por una intensidad de 0 dB y la intensidad con la que comienzan las sensaciones de dolor (umbral de dolor) es de aproximadamente 140 dB. La intensidad de un susurro suave es de unos 35 dB, una voz fuerte es de unos 95 dB, fuerte fortísimo orquesta - alrededor de 100 dB, tutti orquestal (el sonido de todos los instrumentos) - alrededor de 120 dB.

Al medir cantidades con las que la intensidad está relacionada por una dependencia cuadrática (voltaje, corriente y presión sonora) en la expresión para decibelios, el factor 10 cambia a 20 (se restan dos del logaritmo de la relación de cuadrados).

Al medir valores relativos, se toma como nivel de referencia cualquier valor de la cantidad. Por ejemplo, al evaluar la ganancia, se toma como ganancia unitaria (que pasa la señal sin cambios) igual a 0 dB. En este caso, 60 dB corresponden a una ganancia de 1000 veces (60 = 20 lg 1000) y –20 dB corresponden a una atenuación de 10 veces. Para describir las características de amplificadores y filtros también se utiliza la unidad “decibelio por octava” (dB/oct), que muestra el cambio en la ganancia cuando se duplica la frecuencia.

En acústica, se acostumbra medir el volumen en dB. SPL(Nivel de presión de sonido). Duplicar la intensidad del sonido da como resultado un aumento de 3 dB en el nivel de intensidad.

A la hora de expresar el nivel de presión sonora en decibeles, hay que recordar que cuando se duplica la presión se suman 6 dB.

Hay tipos de medidas: dBA,dBB,dbc,dbd– los niveles de referencia se eligen en función de las características de frecuencia de los "filtros de ponderación" según las curvas de igual sonoridad.

Decibelio acústico

Unidad de medición del nivel de ruido con un filtro aplicado al medidor que tiene en cuenta la peculiaridad de la percepción del ruido por parte de un audífono humano (no linealidad en la respuesta de frecuencia del oído). El valor dBA es el nivel de presión sonora medido en dB utilizando un sonómetro que contiene un circuito de corrección que desensibiliza el dispositivo en frecuencias bajas y muy altas para imitar más fielmente la sensibilidad del oído humano y obtener lecturas que den alguna indicación de volumen, desagrado o aceptabilidad.sonido. El valor dBA suele ser 10 unidades más alto que el índice de normalización de ruido equivalente para ese sonido.

En el procesamiento digital, el concepto de dB se considera desde cero hasta el área de valores negativos. Cero es el nivel máximo representado por el circuito digital.

EN dBFS(Escala completa- "escala completa") - la tensión de referencia corresponde a la escala completa del dispositivo; por ejemplo, "el nivel de grabación es −6 dBFS". Para un código digital lineal, cada dígito corresponde a 6 dB y el nivel de grabación máximo posible es 0 dBFS.

etc., por lo que la relación D F (\displaystyle D_(F)) dos valores de la cantidad de fuerza F (\displaystyle F)

re F = 20 lg ⁡ F 1 F 0 . (\displaystyle D_(F)=20\lg (\frac (F_(1))(F_(0))).)

De ello se deduce que un aumento en el valor de potencia en 1 dB significa su aumento en 10 0, 05 (\displaystyle 10^(0.05))≈ 1.122 veces.

El decibelio se refiere a unidades que no están incluidas en el Sistema Internacional de Unidades (SI), pero de acuerdo con la decisión del Comité Internacional de Medidas y Pesas, se permite su uso sin restricciones junto con las unidades SI. Utilizado principalmente en telecomunicaciones, acústica, ingeniería de radio, en la teoría de sistemas de control automático.

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Historia

La propagación del decibelio tiene su origen en los métodos utilizados para cuantificar la pérdida de señal (atenuación) en líneas telegráficas y telefónicas. La unidad de pérdida era originalmente una milla de cable estándar (m.s.c.). 1 m.s.c. es la relación de la potencia de una señal con una frecuencia de 800 Hz en los dos extremos de un cable de 1 milla (aproximadamente 1,6 km) de largo, que tiene una resistencia distribuida de 88 ohmios (por bucle) y una capacitancia distribuida de 0,054 microfaradios. Esta relación de potencias convertidas en vibraciones sonoras se acercaba a la diferencia de volumen más pequeña entre las dos señales perceptible por el oyente medio. Sin embargo, la milla de cable estándar dependía de la frecuencia y no podía ser una unidad válida de relación de potencia.

Definición

Los decibeles se utilizan generalmente para medir o expresar la relación de cantidades de energía similares, como potencia, energía, intensidad, densidad de flujo de potencia, densidad espectral de potencia, etc., así como cantidades de potencia, como voltaje, corriente, intensidad de campo, sonido. presión, etc. A menudo, uno de los valores de la relación (en el denominador) es el valor inicial (o de referencia) generalmente aceptado. Entonces la relación, expresada en decibelios, se llama nivel cantidad física correspondiente (por ejemplo, nivel de potencia, nivel de voltaje, etc.).

Cantidades de energía

Ejemplos de proporciones
con cantidades de energía y fuerza
D (\displaystyle D) P 1 / P 0 (\displaystyle P_(1)/P_(0)) F 1 / F 0 (\displaystyle F_(1)/F_(0))
40dB 10000 100
20dB 100 10
10dB 10 ≈ 3,16
6dB ≈ 4 ≈ 2
3dB ≈ 2 ≈ 1,41
1dB ≈ 1,26 ≈ 1,12
0dB 1 1
-1dB ≈ 0,79 ≈ 0,89
-3dB ≈ 0,5 ≈ 0,71
-6dB ≈ 0,25 ≈ 0,5
-10dB 0,1 ≈ 0,32
-20dB 0,01 0,1
-40dB 0,0001 0,01

Actitud D P (\displaystyle D_(P)) dos valores de la cantidad de energía P (\displaystyle P) Y P 0 (\displaystyle P_(0)), expresado en decibeles, está determinado por la fórmula:

D P = 10 Iniciar sesión ⁡ P 1 P 0 . (\displaystyle D_(P)=10\lg (\frac (P_(1))(P_(0))).) P 1 P 0 = 10 0 , 1 D P (\displaystyle (\frac (P_(1))(P_(0)))=10^(0,1D_(P))) 00 o 00 pags 1 = pags 0 ⋅ 10 0 , 1 re pags . (\displaystyle P_(1)=P_(0)\cdot 10^(0,1D_(P)).)

Cantidades de fuerza

Las cantidades de energía son proporcionales a los cuadrados de las cantidades de fuerza. Por ejemplo, en un circuito eléctrico, la potencia P (\displaystyle P), disipado en calor con una carga con resistencia R (\displaystyle R) en voltaje U (\displaystyle U), está determinado por la fórmula:

P \u003d U 2 R. (\displaystyle P=(U^(2) \sobre R).)

De ahí la relación de las dos cantidades:

PAG 1 PAG 0 = U 1 2 R 1 R 0 U 0 2 . (\displaystyle (P_(1) \sobre P_(0))=(U_(1)^(2) \sobre R_(1))(R_(0) \sobre U_(0)^(2)).)

La relación logarítmica en un caso particular, con R 1 = R 0 (\displaystyle R_(1)=R_(0)):

10 lg ⁡ P 1 P 0 = 10 lg ⁡ (U 1 U 0) 2 = 20 lg ⁡ U 1 U 0 . (\displaystyle 10\lg (P_(1) \over P_(0))=10\lg (\left((U_(1) \over U_(0))\right))^(2)=20\lg (U_(1)\sobre U_(0)).)

Así, la conservación de los valores numéricos en decibelios al pasar de una relación de potencia a una relación de tensión con las mismas cargas requiere que se cumpla la siguiente relación:

D P = D U , (\ Displaystyle D_(P)=D_(U,) 00 donde0 D U = 20 lg ⁡ U 1 U 0 . (\displaystyle D_(U)=20\lg (U_(1) \over U_(0)).) U 1 U 0 = 10 0 , 05 D U (\displaystyle (\frac (U_(1))(U_(0)))=10^(0.05D_(U))) 00 o 00 U 1 \u003d U 0 ⋅ 10 0, 05 D U . (\displaystyle U_(1)=U_(0)\cdot 10^(0.05D_(U)).)

Definición de la unidad bel

Bel (designación rusa: Б; internacional: B) expresa la relación de dos potencias como el logaritmo decimal de esta relación.

Comparación de unidades logarítmicas

Unidad Designación Cambio de energía
valores en… tiempos
cambio de poder
valores en… tiempos
Convertir a…
dB B Notario público
decibel dB, dB 10 10 (\displaystyle (\sqrt[(10)](10))) ≈ 1,259 10 20 (\displaystyle (\sqrt[(20)](10))) ≈ 1,122 1 0,1 ≈0,1151
blanco B, B 10 10 (\displaystyle (\sqrt(10))) ≈ 3,162 10 1 ≈1,151
neper NP, NP mi 2 ≈ 7,389 mi ≈ 2,718 ≈8,686 ≈0,8686 1

Solicitud

Los decibelios se utilizan ampliamente en áreas de la tecnología donde se requiere medir o representar cantidades que varían en un amplio rango: en ingeniería de radio, tecnología de antenas, en sistemas de transmisión de información, regulación y control automático, en óptica, acústica (el nivel sonoridad sonido se mide en decibelios), etc. Entonces, en decibeles, se acostumbra medir o indicar el rango dinámico (por ejemplo, el rango de volumen de un instrumento musical), la atenuación de una onda durante la propagación en un medio absorbente, la atenuación coeficiente de un cable de radiofrecuencia, la ganancia y el factor de ruido de un amplificador.

Acústica

La presión sonora es una cantidad de potencia y la intensidad del sonido proporcional al cuadrado de la presión sonora es una cantidad de energía. Por ejemplo, si el volumen de un sonido (determinado subjetivamente por su intensidad) ha aumentado en 10 dB, esto significa que la intensidad del sonido ha aumentado 10 veces y la presión sonora aproximadamente 3,16 veces.

El uso de decibelios para indicar el volumen del sonido se debe a la capacidad humana de percibir el sonido en una gama muy amplia de cambios en su intensidad. El uso de una escala lineal es prácticamente inconveniente. Además, según la ley de Weber-Fechner, la sensación de intensidad de un sonido es proporcional al logaritmo de su intensidad. De ahí la conveniencia de la escala logarítmica. El rango de valores de presión sonora desde el umbral mínimo de la audición humana (20 μPa) hasta el máximo que causa dolor es de aproximadamente 120 dB. Por ejemplo, la afirmación "el volumen del sonido es 30 dB" significa que la intensidad del sonido es 1000 veces el umbral del oído humano.

Para expresar el volumen del sonido también se utilizan las unidades phon y sleep, teniendo en cuenta la frecuencia y la susceptibilidad subjetiva del sonido por parte de una persona.

Usabilidad de los decibelios

En primer lugar, cabe señalar la conveniencia del decibelio en comparación con la unidad belio. Para aplicaciones prácticas, el bel resultó ser una unidad demasiado grande, que a menudo implicaba un registro fraccionario del valor de un valor logarítmico. Las comodidades que se enumeran a continuación están relacionadas de alguna manera con el uso no solo de decibelios, sino también de la escala logarítmica y los valores logarítmicos en general.

  • La naturaleza de la manifestación en los órganos sensoriales de humanos y animales de cambios en el curso de muchos procesos físicos y biológicos es proporcional no a la amplitud del efecto de entrada, sino al logaritmo del efecto de entrada (ver la ley de Weber-Fechner ). Esta característica hace que el uso de escalas logarítmicas, cantidades logarítmicas y sus unidades sea bastante natural. Por ejemplo, una de esas escalas es la escala musical de frecuencias de temperamento igual.
  • La escala logarítmica proporciona una representación gráfica visual y una simplificación del análisis de un valor que varía en un rango muy amplio (ejemplos son el patrón de radiación de la antena, la respuesta de frecuencia (AFC) de un sistema de control automático). Lo mismo se aplica a las características de frecuencia de transferencia de los filtros eléctricos (ver característica logarítmica amplitud-fase frecuencia ). En este caso, la forma de la curva se simplifica y es posible utilizar una aproximación lineal por partes, en la que la tasa de disminución de la respuesta de frecuencia tiene la dimensión dB/década o dB/octava. Simplifica el análisis de la respuesta de frecuencia de filtros compuestos por enlaces conectados en serie con respuestas de frecuencia independientes. Cabe señalar que la construcción de gráficos en escala logarítmica requiere cierta habilidad (ver artículo sobre logarítmica).
  • La representación logarítmica de algunos valores relativos en algunos casos simplifica las operaciones matemáticas con ellos, en particular, la multiplicación y división se reemplazan por suma y resta. Por ejemplo, si las ganancias intrínsecas de los amplificadores conectados en serie se expresan en decibelios, entonces la ganancia general se obtiene como la suma de las ganancias intrínsecas.

Cantidades de referencia y designaciones de nivel.

Si uno de los valores de la relación (en el denominador) es el valor inicial (o de referencia) generalmente aceptado X ref , entonces la relación expresada en decibelios se llama nivel(aveces llamado nivel absoluto) de la cantidad física correspondiente X y denotar l X (a partir del nivel de inglés).

De acuerdo con las normas vigentes, si es necesario, indique el valor inicial, su valor se coloca entre paréntesis después de la designación del valor logarítmico. Por ejemplo, nivel l P presión sonora PAG puede ser escrito: l P (ref. 20 µPa) = 20 dB, y utilizando designaciones internacionales - l P (re 20 µPa) = 20 dB ( re- abreviatura de inglés. referencia ). Se permite indicar el valor del valor inicial entre paréntesis después del valor del nivel, por ejemplo: 20 dB (ref. 20 μPa). También se utiliza una forma corta, como nivel l potencia W W. puede ser escrito: l W (1 mW) = 30 dB, o l W = 30 dB (1 mW). El valor "1" del valor original se puede omitir, por ejemplo, l W = 30 dB (mW). Es decir, si solo se indica entre paréntesis la dimensión del valor original y no se indica el valor del valor, entonces se supone que es igual a "1". La notación especial se usa ampliamente para abreviar la notación, por ejemplo: l W = 30 dBm. La entrada significa que el nivel de potencia es +30 dB re 1 mW, es decir, la potencia es 1 W.

Designaciones especiales

Se dan algunas designaciones especiales, que de forma extremadamente breve indican el valor del valor inicial (de referencia), en relación con el cual se determina el nivel correspondiente, expresado en decibeles. Para los siguientes valores de referencia, la tensión eléctrica se refiere a su valor rms (efectivo).

  • dBW(Ruso dBW) - potencia de referencia 1 W. Por ejemplo, un nivel de potencia de +30 dBW corresponde a una potencia de 1 kW.
  • dBm(Ruso dBm) - potencia de referencia 1 mW.
  • dBm0(Ruso dBm0) - potencia de referencia 1 mW. La designación se utiliza en telecomunicaciones para indicar el nivel absoluto de potencia, reducido al llamado punto de nivel relativo cero.
  • dBV(Ruso dBV) - tensión de referencia 1 V.
  • dBuV o dBμV(Ruso dBuV) - voltaje de referencia 1 μV.
  • dBu(Ruso dBc) - voltaje de referencia 0,600 (\displaystyle (\sqrt (0(,)600)))≈ 0,775 V, correspondiente a una potencia de 1 mW con una carga de 600 ohmios.
  • dBrn- la tensión de referencia corresponde a la potencia de ruido térmico de una resistencia ideal con resistencia R (\displaystyle R) igual a 50 ohmios a temperatura ambiente en una banda de frecuencia de 1 Hz: U tsh = 4 k B T R ⋅ 1 Hz ≈ 9 ⋅ 10 − 10 V (\displaystyle U_(\text(tsh))=(\sqrt (4k_(\rm (B))TR\cdot 1~(\text(Hz ))))\aprox 9\cdot 10^(-10)~(\text(B))). Este valor corresponde a un nivel de tensión de -61 dBμV o un nivel de potencia de -168 dBm.
  • dBFS(del inglés full scale - “full scale”): la señal de referencia (potencia, voltaje) corresponde a la escala completa del convertidor analógico a digital.
  • dBSPL(del inglés nivel de presión sonora - “nivel

] Por lo general, los decibelios se utilizan para medir el volumen de un sonido. Un decibelio es un logaritmo decimal. Esto significa que aumentar el volumen en 10 decibeles indica que el sonido se ha vuelto dos veces más fuerte de lo que era originalmente. El volumen de un sonido en decibelios generalmente se describe mediante la fórmula 10 Registro 10 (I/10 -12), donde I es la intensidad del sonido en vatios/metro cuadrado.

Pasos

Tabla comparativa de niveles de ruido en decibelios

La siguiente tabla describe los niveles de decibeles en orden ascendente y sus ejemplos de fuentes de sonido correspondientes. También se proporciona información sobre los efectos adversos sobre la audición frente a cada nivel de ruido.

Niveles de decibeles para diferentes fuentes de ruido
decibeles Ejemplo de fuente Impacto en la salud
0 Silencio Desaparecido
10 Aliento Desaparecido
20 Susurro Desaparecido
30 Ruido de fondo silencioso en la naturaleza. Desaparecido
40 Sonidos en la biblioteca, ruido de fondo silencioso en la ciudad. Desaparecido
50 Conversación tranquila, ruido de fondo típico de las afueras. Desaparecido
60 Ruido de oficina o restaurante, conversación ruidosa. Desaparecido
70 TV, ruido de la autopista a 15,2 metros (50 pies) de distancia La nota; desagradable para algunos
80 Ruido de fábrica, procesador de alimentos y lavado de autos a 6,1 metros (20 pies) de distancia Posible daño auditivo por exposición prolongada
90 Cortacésped, motocicleta desde una distancia de 7,62 m (25 pies) Alta probabilidad de daño auditivo con exposición prolongada
100 Motor de barco, martillo neumático Alto riesgo de daño auditivo severo con exposición prolongada
110 Concierto de rock ruidoso, fábrica de acero Puede doler de inmediato; Riesgo muy alto de daño auditivo severo con exposición prolongada.
120 Motosierra, trueno Generalmente hay dolor inmediato.
130-150 Despegue del caza desde un portaaviones Posible pérdida auditiva inmediata o rotura del tímpano.

Medición del nivel sonoro con instrumentos.

    Usa tu computadora. Con programas y equipos especiales, es fácil medir el nivel de ruido en decibelios directamente en la computadora. A continuación se enumeran solo algunas de las formas en que esto se puede hacer. Tenga en cuenta que utilizar mejores equipos de grabación siempre dará mejores resultados; en otras palabras, el micrófono incorporado de su computadora portátil puede ser suficiente para algunas tareas, pero un micrófono externo de alta calidad producirá resultados más precisos.

  1. Utilice la aplicación móvil. Para medir el nivel sonoro en cualquier lugar, las aplicaciones móviles te vendrán muy bien. Es probable que el micrófono de su dispositivo móvil no funcione tan bien como un micrófono externo conectado a su computadora, pero puede ser sorprendentemente preciso. Por ejemplo, la precisión de lectura en un teléfono móvil puede diferir en 5 decibeles de la de un equipo profesional. A continuación se muestra una lista de programas para leer el nivel de sonido en decibelios para diferentes plataformas móviles:

    • Para dispositivos Apple: Decibel 10th, Decibel Meter Pro, dB Meter, Sound Level Meter
    • Para dispositivos Android: medidor de sonido, medidor de decibelios, medidor de ruido, decibelios
    • Para teléfonos Windows: Decibel Meter Free, Cyberx Decibel Meter, Decibel Meter Pro
  2. Utilice un medidor de decibelios profesional. Por lo general, no es barato, pero probablemente sea la forma más fácil de obtener mediciones precisas del nivel de sonido que le interesa. También conocido como "sonómetro", se trata de un dispositivo especializado (disponible en línea o en tiendas especializadas) que utiliza un micrófono sensible para medir el nivel de ruido circundante y proporciona una lectura precisa de decibeles. Dado que estos dispositivos no tienen una gran demanda, pueden ser bastante caros, a menudo a partir de $200 incluso para dispositivos básicos.

    • Tenga en cuenta que el medidor de decibelios/nivel de sonido puede llamarlo de otra manera. Por ejemplo, otro dispositivo similar llamado "medidor de ruido" hace lo mismo que un sonómetro.

    Cálculo matemático de decibeles.

    1. Descubra la intensidad del sonido en vatios/metro cuadrado. En la vida cotidiana, los decibeles se utilizan como una simple medida del volumen. Sin embargo, no todo es tan sencillo. En física, los decibeles a menudo se consideran una forma conveniente de expresar la "intensidad" de una onda sonora. Cuanto mayor es la amplitud de una onda sonora, más energía transmite, más partículas de aire vibran en su camino y más intenso es el sonido en sí. Debido a la relación directa entre la intensidad de una onda sonora y el volumen en decibeles, es posible encontrar el valor en decibeles conociendo sólo la intensidad del nivel de sonido (que generalmente se mide en vatios/metro cuadrado).

      • Tenga en cuenta que para sonidos normales el valor de intensidad es muy bajo. Por ejemplo, un sonido con una intensidad de 5 × 10 -5 (o 0,00005) vatios/metro cuadrado corresponde aproximadamente a 80 decibeles, que es aproximadamente el volumen de una licuadora o procesador de alimentos.
      • Para comprender mejor la relación entre intensidad y nivel de decibelios, resolvamos un problema. Pongamos esto como ejemplo: digamos que somos ingenieros de sonido y necesitamos adelantarnos al nivel de ruido de fondo en un estudio de grabación para poder mejorar la calidad del sonido grabado. Después de instalar el equipo, fijamos el ruido de fondo con una intensidad 1 × 10 -11 (0,00000000001) vatio/metro cuadrado. Con esta información, podemos calcular el nivel de ruido de fondo del estudio en decibeles.
    2. Divida entre 10 -12. Si conoce la intensidad de su sonido, puede ingresarla fácilmente en la fórmula 10Log 10 (I/10 -12) (donde "I" es la intensidad en vatios/metro cuadrado) para obtener el valor en decibeles. Para empezar, divida 10 -12 (0,000000000001). 10 -12 muestra la intensidad del sonido con una calificación de 0 en la escala de decibelios. Comparando la intensidad del sonido con este número encontrará su relación con el valor inicial.

      • En nuestro ejemplo, dividimos el valor de intensidad 10 -11 por 10 -12 y obtuvimos 10 -11 / 10 -12 = 10 .
    3. Calcule Log 10 a partir de este número y multiplíquelo por 10. Para completar la solución, todo lo que tienes que hacer es tomar el logaritmo en base 10 del número resultante y finalmente multiplicarlo por 10. Esto confirma que los decibeles son logarítmicos en base 10; en otras palabras, un aumento de 10 decibeles en el nivel de ruido significa duplicar el volumen del sonido.

      • Nuestro ejemplo es fácil de resolver. Log 10 (10) = 1. 1 × 10 = 10. Por lo tanto, el valor del ruido de fondo en nuestro estudio es 10 decibeles. Es bastante silencioso, pero aún así lo capta nuestro equipo de grabación de alta calidad, por lo que probablemente necesitemos eliminar la fuente del ruido para lograr grabaciones de mayor calidad.

¿Qué es el decibelio (dB)?

Unidad logarítmica de niveles, atenuaciones y ganancias.

Decibel: una décima de bela, es decir, una décima del logaritmo de la relación adimensional de una cantidad física a la cantidad física del mismo nombre tomada como original

Un decibelio es una unidad adimensional que se utiliza para medir la proporción de ciertas cantidades: "energía" (potencia, energía, densidad de flujo de potencia, etc.) o "potencia" (corriente, voltaje, etc.). En otras palabras, un decibelio es un valor relativo. No absoluto, como, por ejemplo, un vatio o un voltio, sino tan relativo como una multiplicidad ("diferencia triple") o porcentaje, diseñado para medir la relación ("relación de niveles") de otras dos cantidades, y una escala logarítmica es aplicado a la relación resultante.

La designación rusa para la unidad "decibel" es "dB", la internacional es "dB" (incorrecta: db, dB). El decibelio es similar a las unidades bel (B, B) y neper (Np, Np) y es directamente proporcional a ellas.

El decibelio no es una unidad oficial en el sistema de unidades SI, aunque la decisión de la Conferencia General de Pesas y Medidas permite su uso sin restricciones en conjunto con el SI, y la Cámara Internacional de Pesas y Medidas recomendó su inclusión en este sistema. .

Áreas de uso

El decibelio se utiliza ampliamente en cualquier campo de la tecnología que requiera la medición de cantidades que varían en un amplio rango: en ingeniería de radio, tecnología de antenas, en sistemas de transmisión de información, en óptica, acústica (el nivel de volumen del sonido se mide en decibeles), etc. Así, se acostumbra medir en decibelios el rango dinámico (por ejemplo, el rango de sonoridad de un instrumento musical), la atenuación de una onda cuando se propaga en un medio absorbente, la ganancia y el factor de ruido de un amplificador.

El decibelio se utiliza no solo para medir la relación entre cantidades físicas de segundo orden (energía: potencia, energía) y de primer orden (voltaje, intensidad de corriente). El decibelio se puede utilizar para medir proporciones de cualquier cantidad física, y los decibeles también se pueden utilizar para representar valores absolutos (ver nivel de referencia).

¿Cómo pasar a los decibeles?

Cualquier operación con decibelios se simplifica si se sigue la regla: el valor en dB son 10 logaritmos decimales de la relación entre dos cantidades de energía del mismo nombre. Todo lo demás es consecuencia de esta regla. "Energía": cantidades de segundo orden (energía, potencia). En relación con ellos, el voltaje y la intensidad de la corriente eléctrica (“no energía”) son cantidades de primer orden (P ~ U ^ 2), que deben convertirse correctamente en energía en alguna etapa de los cálculos.

Medición de cantidades de "energía"

Inicialmente, se utilizaba dB para evaluar la relación de potencias y, en el sentido canónico y familiar, el valor expresado en dB asume el logaritmo de la relación de dos potencias y se calcula mediante la fórmula:

donde P1 / P0 es la relación entre los valores de dos potencias: la P1 medida y la llamada P0 de referencia, es decir, la base, tomada como nivel cero (es decir, el nivel cero en unidades de dB, ya que en el caso de potencias iguales P1 = P0 el logaritmo de su relación lg(P1 / P0) = 0).

En consecuencia, la transición de dB a relación de potencia se lleva a cabo según la fórmula P1/P0 = 10 (valor 0,1 en dB), y la potencia P1 se puede encontrar con una potencia de referencia conocida P0 usando la expresión P1 = P0 10 (0,1 valor en dB).

Medición de cantidades "no energéticas"

De la regla (ver arriba) se deduce que las cantidades "no energéticas" deben convertirse en energéticas. Entonces, según la ley de Joule-Lenz P = U^2/R o P = I^2 R.

Por eso,

donde R1 es la resistencia a la que se determina el voltaje variable U1 y R0 es la resistencia a la que se determina el voltaje de referencia U0.

En el caso general, las tensiones U1 y U0 se pueden registrar con diferentes resistencias (R1 no es igual a R0). Esto puede ser, por ejemplo, al determinar la ganancia de un amplificador que tiene diferentes impedancias de entrada y salida, o al medir pérdidas en un dispositivo de adaptación que transforma resistencias. Por tanto, en el caso general, el valor en decibeles.

Sólo en un caso particular (muy común), si ambas tensiones U1 y U0 se midieron con la misma resistencia (R1 = R0), se puede utilizar la expresión corta valor en decibeles.


Decibeles "por potencia", "por voltaje" y "por corriente"

De la regla (ver arriba) se deduce que dB es sólo "en términos de potencia". Sin embargo, en el caso de la igualdad R1 = R0 (en particular, si R1 y R0 tienen la misma resistencia, o si la relación de las resistencias de R1 y R0 no es importante por una razón u otra), se habla de dB " voltaje" y "por corriente", lo que implica las expresiones:

dB sobre voltaje =

dB sobre corriente =

Para pasar de “dB de tensión” (“dB de corriente”) a “dB de potencia”, es necesario definir claramente en qué resistencias (iguales o no iguales entre sí) se registró la tensión (corriente). Si R1 no es igual a R0, se debe utilizar la expresión para el caso general (ver arriba).

al registrar la potencia, un cambio de +1 dB (+1 dB "en términos de potencia") corresponde a un aumento de potencia en un factor de ?1,259, un cambio de -3,01 dB - una disminución de la potencia a la mitad,

Pasando de dB a "veces"

Para calcular el cambio "en tiempos" a partir de un cambio conocido en dB ("dB" en las fórmulas siguientes), necesita:

por poder:

;

para voltaje (corriente):

Pasando de dB a Potencia

Para ello es necesario conocer el valor del nivel de potencia de referencia P0. Por ejemplo, con P0 = 1 mW y un cambio conocido de +20 dB:

transición de dB a voltaje (corriente)

Para hacer esto, necesita conocer el valor del nivel de voltaje de referencia U0 y determinar si el voltaje se registró con la misma resistencia o si la diferencia en los valores de resistencia no es importante para el problema que se está resolviendo. Por ejemplo, suponiendo que R0 = R1, dado U0 = 2 V y un aumento de voltaje de 6 dB:

Con cierta habilidad, es muy posible realizar operaciones con decibeles en la mente. Además, suele ser muy cómodo: en lugar de multiplicar, dividir, elevar a una potencia y extraer una raíz, es posible arreglárselas sumando y restando unidades de “decibeles”.

Para ello, es útil recordar y aprender a utilizar una tabla sencilla:

1 dB - 1,25 veces,

3 dB - 2 veces,

10 dB - 10 veces.

A partir de aquí, descomponiendo "valores más complejos" en "compuestos", obtenemos:

6 dB \u003d 3 dB + 3 dB - 2 2 \u003d 4 veces,

9 dB = 3 dB + 3 dB + 3 dB - 2 2 2 = 8 veces,

12 dB = 4 (3 dB) - 24 = 16 veces

etc., así como:

13 dB = 10 dB + 3 dB - 10 2 = 20 veces,

20 dB = 10 dB + 10 dB - 10 10 = 100 veces,

30 dB = 3 (10 dB) - 10^3 = 1000 veces

Sumar (restar) valores en dB corresponde a multiplicar (dividir) las propias relaciones. Los valores negativos de dB corresponden a relaciones inversas. Por ejemplo:

una disminución de potencia de 40 veces es 4 10 veces o -(6 dB + 10 dB) = -16 dB;

un aumento de potencia de 128 veces es 27 o 7 (3 dB) = 21 dB;

una reducción de voltaje de 4 veces equivale a una reducción de potencia (valores de segundo orden) de 4^2 = 16 veces; ambos en R1 = R0 equivalen a una reducción de 4 (-3 dB) = -12 dB.

¿Por qué utilizar decibeles?

¿Por qué utilizar decibelios y operar con logaritmos, si para resolver el problema, en principio, se puede arreglárselas con porcentajes o fracciones más familiares? Hay un número de razones para esto:

  • La naturaleza de la manifestación en los órganos sensoriales de humanos y animales de cambios en el curso de muchos procesos físicos y biológicos es proporcional no a la amplitud del efecto de entrada, sino al logaritmo del efecto de entrada (la vida silvestre vive según el logaritmo ). Por lo tanto, es bastante natural establecer las escalas del instrumento y la escala unitaria en general en escalas logarítmicas, incluido el uso de decibelios. Por ejemplo, la escala musical de frecuencia de temperamento igual es una de esas escalas logarítmicas.
  • La conveniencia de la escala logarítmica en los casos en que en una tarea es necesario operar simultáneamente con valores que no difieren en el segundo decimal, sino a veces y, además, difieren en muchos órdenes de magnitud (ejemplos: la tarea de elección de una representación gráfica de niveles de señal, rangos de frecuencia de receptores de radio y otros dispositivos de reproducción de sonido, cálculo de frecuencias para afinar el teclado del piano, cálculos de espectros en la síntesis y procesamiento de sonidos musicales y otros armónicos, ondas de luz, presentaciones gráficas de velocidades en astronáutica, aviación, en el transporte de alta velocidad, visualización gráfica de otras variables, cambios en los que en un amplio rango las cantidades son críticas...).
  • Facilidad para visualizar y analizar un valor que varía en un rango muy amplio (por ejemplo, un patrón de antena, un gráfico de movimientos del tipo de cambio durante un año,...).

Convenciones

Para diferentes cantidades físicas, el mismo valor numérico expresado en decibelios puede corresponder a diferentes niveles de señal (o más bien, diferencias de nivel). Por lo tanto, para evitar confusiones, dichas unidades de medida "especificadas" se denotan con las mismas letras "dB", pero con la adición de un índice, la designación generalmente aceptada de la cantidad física medida. Por ejemplo, “dBV” (decibelios relativos a un voltio) o “dBμV” (decibelios relativos a un microvoltio), “dBW” (decibelios relativos a un vatio), etc. De acuerdo con la norma internacional IEC 27-3, si si es necesario, indique el valor inicial, su valor se coloca entre paréntesis después del valor logarítmico, por ejemplo para el nivel de presión sonora: LP (re 20 µPA) = 20 dB; LP (ref. 20 µPa) = 20 dB

nivel de referencia

El decibelio se utiliza para determinar la relación entre dos cantidades. Pero no es sorprendente que el decibelio también se utilice para medir valores absolutos. Para ello, basta con acordar qué nivel de la cantidad física medida se tomará como nivel de referencia (condicional 0 dB).

En rigor, es necesario definir claramente qué cantidad física y qué valor de la misma se utilizan como nivel de referencia. El nivel de referencia se proporciona como una "suma" después de los símbolos "dB" (por ejemplo, "dBm"), o el nivel de referencia debe quedar claro en el contexto (por ejemplo, "dB re 1 mW").

En la práctica, son comunes los siguientes niveles de referencia y designaciones especiales para ellos:

dBm (dBm ruso): el nivel de referencia es la potencia en 1 mW. La potencia generalmente se determina con una carga nominal (para equipos profesionales, generalmente 10 kOhm para frecuencias inferiores a 10 MHz, para equipos de radiofrecuencia: 50 Ohm o 75 Ohm). Por ejemplo, "la potencia de salida de la etapa amplificadora es de 13 dBm" (es decir, la potencia disipada a la carga nominal para esta etapa amplificadora es de 20 mW).

dBV (dBV ruso): voltaje de referencia de 1 V con carga nominal (para electrodomésticos, generalmente 47 kOhm); por ejemplo, el nivel de señal estandarizado para equipos de audio de consumo es -10 dBV, o 0,316 V en una carga de 47 kΩ.

dBuV (ruso dBμV) - voltaje de referencia 1 μV; por ejemplo, "la sensibilidad del receptor de radio, medida en la entrada de la antena - -10 dBuV ... impedancia nominal de la antena - 50 ohmios".

dBu - voltaje de referencia 0,775 V, correspondiente a una potencia de 1 mW con una carga de 600?; por ejemplo, el nivel de señal estandarizado para equipos de audio profesionales es +4dBu, es decir, 1,23V.

dBm0 (ruso dBm0): potencia de referencia en dBm en el punto de nivel relativo cero. "Nivel de potencia absoluto relativo a 1 mW en el punto de la línea de transmisión con nivel cero"

dBFS (escala completa en inglés - "escala completa"): el voltaje de referencia corresponde a la escala completa del dispositivo; por ejemplo, "el nivel de grabación es -6dBfs". Para un código digital lineal, cada bit corresponde a 6 dB y el nivel de grabación máximo posible es 0 dBFS.

dBSPL (nivel de presión sonora en inglés - “nivel de presión sonora”): presión sonora de referencia de 20 μPa, correspondiente al umbral de audición; por ejemplo, "sonoridad 100 dBSPL".

dBPa: presión sonora de referencia 1Pa o 94dB de la escala de volumen de sonido dBSPL; por ejemplo, “para un volumen de 6 dBPa, el mezclador se ajustó a +4 dBu y el control de grabación se ajustó a -3 dBFS, mientras que la distorsión fue de -70 dBc”.

dBA, dBB, dBC, dBD: los niveles de referencia se eligen según las características de frecuencia de los "filtros de peso" según las curvas de sonoridad iguales.

dBc (dbc ruso): la referencia es el nivel de radiación en la frecuencia portadora (portadora inglesa) o el nivel del armónico fundamental en el espectro de la señal. Ejemplos de uso: “el nivel espurio del transmisor de radio en la frecuencia del segundo armónico es -60 dBc” (es decir, la potencia de esta radiación espuria es 1 millón de veces menor que la potencia de la portadora) o “el nivel de distorsión es -60 dBc”.

dBi (dbi ruso): decibelios isotrópicos (decibeles relativos a un radiador isotrópico). Caracteriza el factor direccional (así como la ganancia) de la antena en relación con el factor direccional de un radiador isotrópico. Como regla general, a menos que se indique lo contrario, las características de ganancia de las antenas reales se dan en relación con la ganancia de un radiador isotrópico. Es decir, cuando te dicen que la ganancia de alguna antena es de 12 decibeles, significa 12 dBi.

dBd (dBd ruso): decibelio relativo a un vibrador de media onda ("relativo a un dipolo"). Caracteriza el factor direccional (así como la ganancia) de la antena con respecto al factor direccional de un vibrador de media onda colocado en el espacio libre. Dado que la directividad del vibrador de media onda especificado es aproximadamente igual a 2,15 dBi, entonces 1 dBd = 2,15 dBi.

Las unidades de medida compuestas se forman por analogía. Por ejemplo, el nivel de densidad espectral de potencia dBW/Hz es el equivalente en "decibelios" de la unidad W/Hz (la potencia disipada a una carga nominal en un ancho de banda de 1 Hz centrado en una frecuencia específica). El nivel de referencia en este ejemplo es 1 W/Hz, es decir, la cantidad física “densidad de potencia espectral”, su dimensión es “W/Hz” y el valor es “1”. Por tanto, la entrada "-120 dBW/Hz" es completamente equivalente a la entrada "10-12 W/Hz".

En caso de dificultad, para evitar confusiones, basta con especificar explícitamente el nivel de referencia. Por ejemplo, un registro de -20 dB (en relación con 0,775 V en una carga de 50 ohmios) elimina la ambigüedad.

Son válidas las siguientes reglas (una consecuencia de las reglas para tratar con cantidades dimensionales):

no se pueden multiplicar ni dividir valores de "decibelios" (esto no tiene sentido);

la suma de valores "decibeles" corresponde a la multiplicación de valores absolutos, la resta de valores "decibelios" corresponde a la división de valores absolutos;

La suma o resta de valores "dcibel" se puede realizar independientemente de su dimensión "original". Por ejemplo, 10 dBm + 13 dB = 23 dBm es correcto, totalmente equivalente a 10 mW 20 = 200 mW, y puede interpretarse como "un amplificador con una ganancia de 13 dB aumenta la potencia de la señal de 10 dBm a 23 dBm".

El signo menos debe usarse con cuidado, ya que el costo de un error con signo en operaciones de decibelios no es "el doble", sino "muchos órdenes de magnitud". Por ejemplo, de la entrada "nivel de entrada - 10 dBm" no queda claro si estamos hablando de "+10 dBm" o "menos 10 dBm". Dependiendo de la situación, es mejor escribir: “nivel de entrada +10 dBm”, “nivel de entrada: 10 dBm”, “nivel de entrada menos 10 dBm”.

Volumen de sonido. Nivel de ruido y sus fuentes.

La característica física del volumen del sonido es el nivel de presión sonora, en decibeles (dB). El "ruido" es una mezcla aleatoria de sonidos.

Los sonidos de baja y alta frecuencia parecen más silenciosos que los sonidos de rango medio de la misma intensidad. Teniendo esto en cuenta, la sensibilidad desigual

del oído humano a sonidos de diferentes frecuencias se modulan mediante un filtro de frecuencia electrónico especial, obteniendo, como resultado de la normalización

mediciones, el llamado nivel sonoro equivalente (en términos de energía, "ponderado") con una dimensión de dBA (dB (A), es decir, con filtro "A").

Una persona puede escuchar sonidos con un volumen de 10 a 15 dB o más. El rango de frecuencia máximo para el oído humano es de 20 a 20.000 Hz. Mejor

Se escucha un sonido con una frecuencia de 3-4 kHz (habitual en teléfonos y radio en las bandas MW y LW). Con la edad, el rango de sonido percibido

se estrecha, especialmente para sonidos de alta frecuencia, disminuyendo a 18 kilohercios o menos.

Si no hay materiales fonoabsorbentes (alfombras, revestimientos especiales) en las paredes del local, el sonido será más fuerte debido a las repetidas

reflejos (reverberaciones, es decir, ecos de paredes, techos y muebles), que aumentarán el nivel de ruido en varios decibeles.

Escala de ruido (niveles de sonido, decibelios (dB)):

0 No puedo escuchar nada

5 Casi inaudible

10 El silencioso susurro de las hojas es casi inaudible.

15 Apenas se escucha el susurro de las hojas

20 El susurro de un hombre apenas se oye (1m).

25 Tranquilo susurro de un hombre (1m)

30 Susurro silencioso, tictac del reloj de pared.

La norma para locales residenciales es de noche, de 23 a 7 horas.

35 Conversación apagada bastante audible

40 Habla ordinaria bastante audible.

Norma para locales residenciales, de 7 a 23 horas.

45 Conversación normal bastante audible

50 Se puede escuchar claramente una conversación, una máquina de escribir

55 Claramente audible Norma para locales de oficina de clase A (según las normas europeas)

60 Norma ruidosa para oficinas

65 Charla ruidosa y ruidosa (1 m)

70 conversaciones ruidosas y ruidosas (1m)

75 Llanto ruidoso, risa (1m)

80 Grito muy ruidoso, moto con silenciador.

85 Grito fuerte muy ruidoso, motocicleta silenciada.

90 Gritos muy fuertes, vagón de mercancías (a siete metros de distancia)

95 Vagón de metro muy ruidoso (7m)

100 Orquesta extremadamente ruidosa, vagón de metro (intermitentemente), truenos

La presión sonora máxima permitida para los auriculares del reproductor (según los estándares europeos)

105 Extremadamente ruidoso en un avión (hasta los años 80 del siglo XX)

110 Helicóptero extremadamente ruidoso

115 Chorro de arena extremadamente ruidoso (1m)

120 Martillo neumático casi insoportable (1m)

125 Casi insoportable

130 aviones con umbral de dolor en la salida.

135 Contusión

140 Sonido de impacto de un avión a reacción despegando

145 Lanzamiento de cohete contusión

150 Contusión, lesiones

155 Contusión, lesiones

160 Choque, lesión por ondas de choque causadas por aviones supersónicos

A niveles de sonido superiores a 160 dB, es posible la rotura de tímpanos y pulmones, más de 200 - muerte

Los niveles sonoros máximos permitidos (LAmax, dBA) son 15 decibelios superiores a los "normales". Por ejemplo, para salas de estar de apartamentos, lo permitido

el nivel de sonido constante durante el día es de 40 decibeles y el máximo temporal es de 55.

Ruido inaudible: sonidos con frecuencias inferiores a 16-20 Hz (infrasonido) y superiores a 20 kHz (ultrasonido). Las vibraciones de baja frecuencia de 5 a 10 hercios pueden causar

resonancia de los órganos internos y afecta el funcionamiento del cerebro. Las vibraciones acústicas de baja frecuencia aumentan el dolor en huesos y articulaciones en

enfermo. Fuentes de infrasonidos: coches, vagones, truenos de relámpagos, etc. Las vibraciones de alta frecuencia provocan el calentamiento de los tejidos. El efecto depende de

intensidad del sonido, ubicación y propiedades de sus fuentes.

Niveles sonoros equivalentes para ruido intermitente en los lugares de trabajo: el nivel sonoro máximo no debe exceder los 110

dBA, y para ruido impulsivo: 125 dBAI. Está prohibido incluso para estancias cortas en zonas con niveles de presión sonora superiores a 135 dB en cualquier

banda de octava.

El ruido emitido por un ordenador, una impresora y un fax en una habitación sin materiales fonoabsorbentes puede superar los 70 db. Así que no

se ubican los puestos de trabajo.

Puede reducir el nivel de ruido si utiliza materiales que absorban el ruido como decoración de la habitación y cortinas de tela gruesa. ayuda y

tapones para los oídos antiruido.

En la construcción de edificios y estructuras, de acuerdo con los requisitos modernos y más estrictos en materia de aislamiento acústico, tecnologías y

Materiales que puedan proporcionar una protección fiable contra el ruido.

Para alarmas contra incendios: el nivel de presión sonora de la señal de audio útil proporcionada por la sirena debe ser de al menos 75 dBA por

distancia de 3 m del anunciador y no más de 120 dba en cualquier punto del local protegido (cláusula 3.14 NPB 104-03).

Sirena de alta potencia y aullador de barco: presiona más de 120-130 decibelios.

Las señales especiales (sirenas y "cuacs" - Air Horn), instaladas en vehículos oficiales, están reguladas por GOST R 50574 - 2002. Nivel de sonido

Dispositivo de señalización de presión cuando se emite un sonido especial. La señal, a una distancia de 2 metros a lo largo del eje de la bocina, no debe ser inferior a:

116 dB(A) - al instalar el emisor de sonido en el techo del vehículo;

122 dBA - al instalar el emisor en el compartimento del motor de los vehículos.

Los cambios en la frecuencia fundamental deben estar entre 150 y 2000 Hz. Duración del ciclo: de 0,5 a 6,0 s.

La bocina de un automóvil civil, de acuerdo con GOST R 41.28-99 y el Reglamento UNECE No. 28, debe emitir un sonido continuo y monótono con un nivel

Presión acústica no superior a 118 decibelios. Los valores máximos permitidos de esta orden también son para alarmas de automóviles.

Si un habitante de la ciudad, acostumbrado al ruido constante, se encuentra durante un rato en completo silencio (en una cueva seca, por ejemplo, donde el nivel de ruido es -

menos de 20 db), es posible que experimente estados depresivos en lugar de reposo.

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