Децибели як утворюються. Що таке децибел? Переведення рівня напруги в потужність сигналу

Області застосування

Спочатку децибел використовувався для вимірювання відносин енергетичних(потужність, енергія) або силових(Напруга, сила струму) величин. В принципі, за допомогою децибелів можна вимірювати будь-що, але в даний час рекомендується вживати децибели тільки для вимірювання рівня потужностіта деяких інших пов'язаних із потужністю величин. Так децибели сьогодні використовуються в акустиці для вимірювання гучності звукута в електроніці для вимірювання потужності електричного сигналу. Іноді децибели також вимірюють динамічний діапазон (наприклад, звучання музичних інструментів). Також децибел є одиницею звукового тиску.

Вимірювання потужності

Як було зазначено вище, спочатку біли використовувалися з метою оцінки відносини потужностейтому в канонічному, звичному сенсі величина, виражена в білах, означає логарифмічне відношення двох. потужностейі обчислюється за такою формулою:

величина у білах =

де P 1 / P 0 - відношення рівнів двох потужностей, зазвичай вимірюваноїдо т.з. опорний, базової (взятою за нульовий рівень). Якщо говорити точніше, то це - «білі за потужністю». Тоді відношення двох величин «децибелах за потужністю»обчислюється за такою формулою:

величина в децибелах (за потужністю) =

Вимірювання непотужних величин

Формули для обчислення в децибелах різниць рівнів немічних(неенергетичних) величин, таких як напругаабо сила струму, відрізняються від наведеної вище! Але зрештою ставлення цих величин, виражене децибелах, також виражається через ставлення пов'язаних із нею потужностей.

Так для лінійного ланцюга справедлива рівність або

Звідси бачимо, що значить

звідки отримуємо рівність: яке являє собою зв'язок між «білами за потужністю»і «білами за напругою»в одному й тому ж ланцюгу.

З усього цього бачимо, що при порівнянні величин напруг (U 1 і U 2) або струмів (I 1 і I 2) їх відносини децибелахвиражаються формулами:

децибели за напругою = децибели по струму =

Можна підрахувати, що при вимірюванні потужності зміни на 1 дБ відповідає збільшення потужності (P 2 /P 1) в ≈1,25893 рази. Для напруги або сили струму зміні на 1 дБ відповідатиме збільшення в ≈1,122 рази.

Приклад обчислень

Припустимо, що потужність P 2 в 2 рази більше початкової потужності P 1 тоді

10 log 10 (P 2 /P 1) = 10 log 10 2 ≈ 3 дБ,

тобто зміна потужності на 3 дБ означає її збільшення вдвічі. Аналогічно зміна потужності в 10 разів:

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

а в 1000 разів

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

І, навпаки, щоб отримати рази з децибелів (dB), потрібно

Для потужності - для напруги (струму) .

Наприклад, знаючи опорний рівень (P 1) і значення дБ можна знайти значення потужності, наприклад, при P 1 = 1 мВт і відомому відношенні 20 дБ (dB):

Аналогічно для напруги, при U 1 = 2 і відношенні в 6 дБ:

Обчислення цілком реально проводити в умі, для цього достатньо пам'ятати приблизну нескладну таблицю (для потужностей):

1 дБ 1.25 3 дБ 2 6 дБ 4 9 дБ 8 10 дБ 10 20 дБ 100 30 дБ 1000

Додавання (віднімання) значень дБ відповідає множення (розподіл) самих відносин. Негативні значення дБ відповідають зворотним відносинам. Наприклад, зменшення потужності в 40 разів це 4*10 разів або −6 дБ-10 дБ= −16 дБ. Збільшення потужності в 128 разів це 2 7 або 3 дБ * 7 = 21 дБ. Збільшення напруги в 4 рази еквівалентно збільшення потужності в 4 * 4 = 16 разів, це 2 ^ 4 або 3 дБ * 4 = 12 дБ.

Практичне застосування

Оскільки децибел - не абсолютна, а відносна величина і обчислюється для різних фізичних величин по-різному (див. вище), то щоб уникнути плутанини при використанні децибелів на практиці існують додаткові домовленості.

Найчастіше потрібно знати відношення двох рівнів (напруг), виражене в децибелах, є кілька значень, які легко запам'ятати:

6 дБ - ставлення 2:1

20 дБ - ставлення 10:1

40 дБ – відношення 100:1

60 дБ – відношення 1000:1

80 дБ – відношення 10000:1

100 дБ – відношення 100000:1

120 дБ - відношення 1000000:1

Проміжні значення можна легко обчислити за формулою - 20*Lg(U1/U2), де U1 - рівень(напруга) сигналу,U2 - рівень(напруга) шуму, нагадаємо, що вимірювання проводяться середньоквадратичним мілівольтметром, або аналізатором спектра з фільтром МЕК (А), де МЕК – Міжнародна електротехнічна комісія

Навіщо взагалі застосовувати децибели та оперувати логарифмами, якщо те саме можна виразити звичними відсотками чи частками? Уявімо, що в зовсім темній кімнаті включили лампочку деякої світлосили. При цьому, кімната разюче відрізняється на вигляд до і після включення. Зміна освітленості, виражене в дБ, теж величезна, теоретично нескінченна. Припустимо, що тепер увімкнули ще одну таку ж лампочку. Тепер ефект буде зовсім не той, можливо, навіть людина не відразу помітить зміни, якщо її включити плавно. І в децибелах це буде лише 3 дБ. Отже, на практиці, у децибелах зручно виконувати вимірювання як сильно змінних величин, і майже постійних.

Умовні позначення

Для різних фізичних величин одному й тому ж числовому значенню, вираженому в децибелах, можуть відповідати різні рівні сигналів (вірніше різниці рівнів). Тому, щоб уникнути плутанини, такі «конкретизовані» одиниці виміру позначають тими ж літерами «дБ», але з додаванням індексу - загальноприйнятого позначення вимірюваної фізичної величини. Наприклад «дБВ» (децибел щодо вольта) або «дБмкВ» (децибел щодо мікровольта), «дБВт» (децибел щодо вату) тощо. Відповідно до міжнародного стандарту МЕК 27-3 при необхідності вказати вихідну величину її значення поміщають дужках за позначенням логарифмічної величини, наприклад, для рівня звукового тиску: L P (re 20 µPA) = 20 dB; L P (вих. 20 мкПа) = 20 дБ

Застосування у теорії автоматичного регулювання

Децибелтакож використовується в теорії автоматичного регулювання та управління(ТАУ) і є одним із найважливіших параметрів при порівнянні амплітуд вихідного та вхідного сигналів.

Опорний рівень

Незважаючи на те, що децибел служить для визначення відносин двох величин, іноді децибели використовують і для вимірювання абсолютних значень. Для цього достатньо умовитися, який рівень фізичної величини, що вимірюється, буде прийнятий за опорний рівень (умовний 0). На практиці поширені такі опорні рівні та спеціальні позначення для них:

Щоб уникнути плутанини, бажано вказувати опорний рівень явно, наприклад −20 дБ (щодо 0,775 B).

При перерахуванні рівнів потужностей на рівні напруг і назад треба обов'язково враховувати опір, які є стандартним для даної задачі:

  • дБВ для 50-омного НВЧ -ланцюга відповідає (дБм-13 дБ);
  • дБмкВ для 50-омного НВЧ-ланцюга відповідає (дБм+107 дБ)
  • дБВ для 75-омного ТБ -ланцюга відповідає (дБм-11 дБ);
  • дБмкВ для 75-омного ТВ-ланцюга відповідає (дБм+109 дБ)

Слід чітко пам'ятати математичні правила:

  • перемножувати чи ділити відносні одиниці не можна;
  • підсумовування або віднімання відносних одиниць проводиться незалежно від їх вихідної розмірності та відповідає множенню або поділу абсолютних.

Наприклад, подавши на один кінець 50-омного кабелю з коефіцієнтом передачі -6 дБм, потужність 0 дБм, що еквівалентно 1 мВт, або 0,22 В, або 107 дБмкВ, на виході отримаємо потужність -6 дБм, що еквівалентно 0,25 мВ (у 4 рази менше за потужністю) або 0,11 В (удвічі менше за напругою) або 101 дБмкВ (на ті ж 6 дБ менше).

Для вимірювання звуку використовується децибел.

Це відносна логарифмічна одиниця вимірювання величин, пов'язаних з інтенсивністю звуку (потужності, амплітуди, напруги або струму сигналу, посилення/ослаблення тощо). Чутливість слуху носить логарифмічний характер – наростання інтенсивності як статечної функції сприймається на слух як лінійне збільшення гучності, у деяких випадках зручніше користуватися логарифмічними, а чи не лінійними одиницями. Десятковий логарифм відношення деякої величини до її еталонного значення – lg ( X/XЕ) – називається білому (Б), яке десята частина – lg ( X/XЕ)/10 – децибелом (дБ). Вимірювання у децибелах зручно ще й тим, що людське вухо розрізняє відносну зміну інтенсивності приблизно на 1 дБ.

При вимірах абсолютної інтенсивності звуку (Вт/м 2 ) за еталонне значення приймається рівень порога чутності для синусоїдального сигналу з частотою 1 кГц – 10 ступенем –12 (10 –12) Вт/м 2 . У цьому поріг чутності визначається інтенсивністю 0 дБ, а інтенсивність, коли він починаються больові відчуття (больовий поріг) – близько 140 дБ. Інтенсивність тихого шепоту – близько 35 дБ, гучного голосу – близько 95 дБ, forte fortissimoоркестру – близько 100 дБ, оркестрового тутті (звучання всіх інструментів) – близько 120 дБ.

При вимірюваннях величин, з якими інтенсивність пов'язана квадратичною залежністю – напруги, струму та звукового тиску – у виразі для децибелу множник 10 змінюється на 20 (двійка виноситься з логарифму відношення квадратів).

При вимірах відносних величин за еталонний рівень приймається значення величини. Наприклад, в оцінці посилення нього приймається одиничне посилення (пропускання сигналу без зміни), рівне 0 дБ. У цьому 60 дБ відповідає посиленню в 1000 раз (60 = 20lg 1000), а –20 дБ – ослаблення вдесятеро. Для опису характеристик підсилювачів і фільтрів застосовується також одиниця децибел на октаву (дБ/окт), що показує зміна посилення при зміні частоти в два рази.

В акустиці прийнято вимірювати гучність у дБ SPL(Sound Pressure Level). Подвоєння інтенсивності звуку призводить до збільшення рівня інтенсивності на 3 дБ.

Виражаючи рівень звукового тиску в децибелах, слід пам'ятати, що зі збільшенням тиску вдвічі додається 6 дБ.

Існують різновиди вимірів: dBA,dBB,dBC,dBD– опорні рівні вибрані за частотними характеристиками «вагових фільтрів» відповідно до кривих рівної гучності.

Децибел акустичний

Одиниця виміру рівня шуму з накладеним на вимірник фільтром, що враховує особливість сприйняття шуму слуховим апаратом людини (нелінійність частотної характеристики вуха). Величина дБА – рівень звукового тиску, виміряний в дБ за допомогою шумоміра, що містить коригуючий ланцюжок, що знижує чутливість пристрою на низьких і дуже високих частотах для того, щоб точніше імітувати чутливість людського вуха та отримувати відліки, що дають деякі вказівки на гучність, неприємну дію або прийнятність звуку. Значення дБА зазвичай на 10 одиниць перевищує еквівалентне значення нормувального індексу шуму даного звуку.

У цифровій обробці поняття дБ вважається від нуля і донизу, в область негативних значень. Нуль - максимальний рівень, що представляється цифровою схемою.

У dBFS(Full Scale– «повна шкала») – опорна напруга відповідає повній шкалі приладу; наприклад, «рівень запису становить −6 dBFS». Для лінійного цифрового коду кожен розряд відповідає 6 дБ і максимально можливий рівень запису дорівнює 0 dBFS.

І тому подібне, тому ставлення D F (\displaystyle D_(F))двох значень силової величини F (\displaystyle F)

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

Звідси випливає, що збільшення силової величини на 1 дБ означає її збільшення 10 0 , 05 (\displaystyle 10^(0,05))≈ 1,122 рази.

Децибел відноситься до одиниць, що не входять до Міжнародної системи одиниць (СІ), але відповідно до рішення Міжнародного комітету мір і ваг допускається до застосування без обмежень спільно з одиницями СІ. В основному застосовується в електрозв'язку , акустиці , радіотехніці , в теорії ? систем ? автоматичного ? управління

Енциклопедичний YouTube

    1 / 1

    ✪ Що таке децибел

Субтитри

Історія

Поширення децибела бере початок від методів, які використовуються для кількісної оцінки втрати (послаблення) сигналу телеграфних і телефонних лініях. Одиницею втрат спочатку була миля стандартного кабелю. 1 m.s.c. - Це відношення потужностей сигналу з частотою 800 Гц на двох кінцях кабелю довжиною в 1 милю (приблизно 1,6 км), що має розподілений опір 88 Ом (на петлю) і розподілену ємність 0,054 мкф. Таке відношення потужностей, перетворених на звукові коливання, було близьким до найменшої помітної середнім слухачем різниці двох сигналів по гучності. Однак миля стандартного кабелю була частотно залежною, і вона не могла бути повноцінною одиницею відношення потужностей.

Визначення

Децибели прийнято використовувати для вимірювання або вираження відношення однойменних енергетичних величин, таких як потужність, енергія, інтенсивність, щільність потоку потужності, спектральна щільність потужності тощо, а також силових величин, таких як напруга, сила струму, напруженість поля, звуковий тиск і т. п. Часто як одна з величин відношення (у знаменнику) виступає загальноприйнята вихідна (або опорна) величина. Тоді ставлення, виражене в децибелах, називається рівнемвідповідної фізичної величини (наприклад, рівень потужності, рівень напруги тощо).

Енергетичні величини

Приклади співвідношень
з енергетичними та силовими величинами
D (\displaystyle D) P 1 / P 0 (\displaystyle P_(1)/P_(0)) F 1 / F 0 (\displaystyle F_(1)/F_(0))
40 dB 10000 100
20 dB 100 10
10 dB 10 ≈ 3,16
6 dB ≈ 4 ≈ 2
3 dB ≈ 2 ≈ 1,41
1 dB ≈ 1,26 ≈ 1,12
0 dB 1 1
−1 dB ≈ 0,79 ≈ 0,89
−3 dB ≈ 0,5 ≈ 0,71
−6 dB ≈ 0,25 ≈ 0,5
−10 dB 0,1 ≈ 0,32
−20 dB 0,01 0,1
−40 dB 0,0001 0,01

Ставлення D P (\displaystyle D_(P))двох значень енергетичної величини P (\displaystyle P)і P 0 (\displaystyle P_(0)), Виражене в децибелах, визначається за формулою:

D P = 10 lg ⁡ 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 або00 P 1 = P 0 ⋅ 10 0 , 1 D P . (\displaystyle P_(1)=P_(0)\cdot 10^(0,1D_(P)).)

Силові величини

Енергетичні величини пропорційні квадратам силових величин. Наприклад, в електричному ланцюгу потужність P (\displaystyle P), що розсіюється в тепло на навантаженні з опором R (\displaystyle R)при напрузі U (\displaystyle U), Визначається за формулою:

P = U 2 R . (\displaystyle P=(U^(2) \over R).)

Звідси відношення двох величин:

P 1 P 0 = U 1 2 R 1 R 0 U 0 2 . (\displaystyle (P_(1) \over P_(0))=(U_(1)^(2) \over R_(1))(R_(0) \over U_(0)^(2)).)

Логарифмічне відношення в окремому випадку, при 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) \over U_(0)).)

Таким чином, збереження чисельних значень у децибелах при переході від відношення потужностей до відношення напруги при однакових навантаженнях вимагає, щоб виконувалося наступне співвідношення:

D P = D U , (\displaystyle D_(P)=D_(U),) 00 де0 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 або00 U 1 = U 0 ⋅ 10 0,05 D U . (\displaystyle U_(1)=U_(0)\cdot 10^(0,05D_(U)).)

Визначення одиниці білого

Бел (російське позначення: Б; міжнародне: B) виражає відношення двох потужностей як десятковий логарифм цього відношення.

Порівняння логарифмічних одиниць

Одиниця Позначення Зміна енергетичної
величини у … раз
Зміна силовий
величини у … раз
Перерахунок у …
дБ Б Нп
децибел дБ, dB 10 10 (\displaystyle (\sqrt[(10)](10))) ≈ 1,259 10 20 (\displaystyle (\sqrt[(20)](10))) ≈ 1,122 1 0,1 ≈0,1151
біл Б, B 10 10 (\displaystyle (\sqrt (10))) ≈ 3,162 10 1 ≈1,151
непер Нп, Np e 2 ≈ 7,389 e ≈ 2,718 ≈8,686 ≈0,8686 1

Застосування

Децибели широко застосовуються в галузях техніки, де потрібен вимір або подання величин, що змінюються в широкому діапазоні: в радіотехніці, антеній техніці, системах передачі інформації, автоматичного регулювання та управління, в оптиці, акустиці (у децибелах вимірюється рівень гучності звуку) та ін. Так, у децибелах прийнято вимірювати або вказувати динамічний діапазон (наприклад, діапазон гучності звучання музичного інструменту), згасання хвилі при поширенні в поглинаючому середовищі, коефіцієнт загасання радіочастотного кабелю, коефіцієнт посилення і коефіцієнт шуму підсилювача.

Акустика

Звуковий тиск - силова величина, а інтенсивність звуку, пропорційна квадрату звукового тиску, - енергетична величина. Наприклад, якщо гучність звуку (суб'єктивно визначається його інтенсивністю) зросла на 10 дБ, то це означає, що інтенсивність звуку зросла в 10 разів, а звуковий тиск - приблизно в 3,16 рази.

Використання децибелів при вказанні гучності звуку обумовлено людською здатністю сприймати звук у дуже великому діапазоні змін його інтенсивності. Застосування лінійної шкали виявляється практично незручним. Крім того, на підставі закону Вебера-Фехнера, відчуття гучності звуку пропорційно логарифму його інтенсивності. Звідси зручність логарифмічної шкали. Діапазон величин звукового тиску від мінімального порогу чутності звуку людиною (20 мкПа) до максимального, що викликає болючі відчуття, становить приблизно 120 дБ. Наприклад, твердження «гучність звуку становить 30 дБ» означає, що інтенсивність звуку у 1000 разів перевищує поріг чутності звуку людиною.

Для вираження гучності звуку також використовують одиниці фон і сон, що враховують частотну та суб'єктивну сприйнятливість звуку людиною.

Зручності застосування децибелів

Насамперед слід відзначити зручність децибелу в порівнянні з одиницею біл. Для практичних застосувань біл виявився занадто великою одиницею, що часто передбачає дробову запис значення логарифмічної величини. Наведені нижче зручності так чи інакше пов'язані із застосуванням не тільки децибелів, а логарифмічної шкали та логарифмічних величин взагалі.

  • Характер відображення в органах почуттів людини і тварин змін перебігу багатьох фізичних та біологічних процесів пропорційний не амплітуді вхідного впливу, а логарифму вхідного впливу (див. Закон Вебера-Фехнера). Ця особливість робить застосування логарифмічних шкал, логарифмічних величин та його одиниць цілком природним. Наприклад, однією з таких шкал є рівномірно музична темперована шкала частот.
  • Логарифмічна шкала дає наочне графічне уявлення та спрощення аналізу величини, що змінюється в дуже широких межах (приклади – діаграма спрямованості антени, амплітудно-частотна характеристика (АЧХ) системи автоматичного регулювання). Це ж стосується передатних частотних характеристик електричних фільтрів (див. логарифмічна, амплітудно-фазова, частотна, характеристика). При цьому форма кривої спрощується і можливе застосування шматково-лінійної апроксимації, при якій швидкість зменшення частотної характеристики має розмірність дБ/декада або дБ/октава. Спрощується аналіз частотної характеристики фільтрів, складених із послідовно включених ланок із незалежними один від одного частотними характеристиками. Слід зазначити, що побудова графіків у логарифмічному масштабі потребує певної навички (див. Логарифмічний папір).
  • Логарифмічне подання деяких відносних величин у ряді випадків спрощує математичні операції з ними, зокрема, множення та поділ замінюються додаванням та відніманням. Наприклад, якщо власні коефіцієнти посилення послідовно включених підсилювачів виражені децибелах, то загальний коефіцієнт посилення перебуває як сума власних коефіцієнтів.

Опорні величини та позначення рівнів

Якщо як одна з величин відношення (у знаменнику) виступає загальноприйнята вихідна (або опорна) величина X ref то ставлення, виражене в децибелах, називають рівнем(іноді називають абсолютним рівнем) відповідної фізичної величини Xі позначають L X (від англ. Level).

Відповідно до чинних стандартів, при необхідності вказати вихідну величину її значення поміщають у дужках за позначенням логарифмічної величини. Наприклад, рівень L P звукового тиску Pможна записати: L P (вих. 20 мкПа) = 20 дБ, а з використанням міжнародних позначень - L P (re 20 µPa) = 20 dB ( re- Скорочення від англ. reference). Допускається вказувати значення вихідної величини у дужках за значенням рівня, наприклад: 20 дБ (вих. 20 мкПа). Також використовується коротка форма, наприклад, рівень L W потужності Wможна записати: L W (1 мВт) = 30 дБ, або L W = 30 дБ (1 мВт). Значення «1» вихідної величини може бути опущене, наприклад, L W = 30 дБ (мВт). Тобто, якщо в дужках вказана лише розмірність вихідної величини, а значення величини не вказано, мається на увазі, що вона дорівнює «1». Для скорочення запису широко використовуються спеціальні позначення, наприклад: L W = 30 дБм. Запис означає, що рівень потужності становить +30 дБ щодо 1 мВт, тобто потужність дорівнює 1 Вт.

Спеціальні позначення

Наведено деякі спеціальні позначення, які в гранично стислій формі вказують на значення вихідної (опорної) величини, по відношенню до якої визначений відповідний рівень, виражений в децибелах. Для зазначених нижче опорних величин під електричною напругою розуміється його середньоквадратичне (ефективне) значення.

  • dBW(російське дБВт) – опорна потужність 1 Вт. Наприклад, рівень потужності 30 дБВт відповідає потужності 1 кВт.
  • dBm(російське дБм) – опорна потужність 1 мВт.
  • dBm0(російське дБм0) – опорна потужність 1 мВт. Позначення застосовується в електрозв'язку для вказівки абсолютного рівня потужності, що приведений до так званої точки нульового відносного рівня.
  • dBV(російське дБВ) - опорна напруга 1 Ст.
  • dBuVабо dBμV(російське дБмкВ) - опорна напруга 1 мкВ.
  • dBu(російське дБн) - опорна напруга 0,600 (\displaystyle (\sqrt (0(,)600)))≈ 0,775 В, що відповідає потужності 1 мВт на навантаженні 600 Ом.
  • dBrn- опорна напруга відповідає потужності теплового шуму ідеального резистора з опором R (\displaystyle R)рівним 50 Ом при кімнатній температурі у смузі частот 1 Гц: U тш = 4 k B T R ⋅ 1 Гц ≈ 9 ⋅ 10 − 10 В (\displaystyle U_(\text(тш))=(\sqrt (4k_(\rm(B))TR\cdot 1~(\text(Гц) ))))\approx 9\cdot 10^(-10)~(\text(В))). Це значення відповідає рівню напруги −61 dBμV або рівню потужності −168 dBm.
  • dBFS(від англ. full scale - «повна шкала») - опорний сигнал (потужність, напруга) відповідає повній шкалі аналого-цифрового перетворювача .
  • dB SPL(Від англ. Sound pressure level - «рівень

]Зазвичай, децибелами прийнято вимірювати гучність звуку. Децибел – це десятковий логарифм. Це означає, що збільшення гучності на 10 децибел показує, що звук став удвічі гучнішим, ніж початковий. Гучність звуку в децибелах зазвичай описується формулою 10Log 10 (I/10 -12), де I - інтенсивність звуку у ватах/метр квадратний.

Кроки

Порівняльна таблиця рівнів шуму в децибелах

У наведеній нижче таблиці описані рівні децибел у порядку зростання, і відповідні приклади джерел звуку. Також надано інформацію про негативні наслідки для слуху навпроти кожного рівня шуму.

Рівні децибел для різних джерел шуму
Децибели Приклад джерела Вплив здоров'я
0 Тиша відсутні
10 Дихання відсутні
20 Шепіт відсутні
30 Тихий шум фону на природі відсутні
40 Звуки в бібліотеці, тихий шум фону в місті відсутні
50 Спокійна розмова, звичайний фоновий шум для передмістя відсутні
60 Шум офісу чи ресторану, гучна розмова відсутні
70 ТБ, шум шосе з відстані 15.2 метрів (50 футів) Нотатка; деяким неприємний
80 Шум заводу, кухонного комбайна, автомийки з відстані 6.1 метра (20 футів) Можливі пошкодження слуху при тривалому впливі
90 Газонокосарка, мотоцикл з відстані 7.62 м (25 футів) Висока ймовірність пошкодження слуху при тривалому впливі
100 Човниковий мотор, відбійний молоток Висока ймовірність серйозних пошкоджень слуху при тривалому впливі
110 Гучний рок-концерт, сталеливарний завод Можливо відразу боляче; дуже висока ймовірність серйозних пошкоджень слуху при тривалому впливі
120 Ланцюгова пила, грім Зазвичай настає моментальний біль
130-150 Зліт винищувача з авіаносця Можлива негайна втрата слуху або розрив барабанної перетинки.

Вимірювання рівня звуку за допомогою приладів

    Використовуйте комп'ютер.Зі спеціальними програмами та обладнанням, нескладно виміряти рівень шуму в децибелах прямо на комп'ютері. Нижче наведено лише деякі способи, як це можна зробити. Зверніть увагу, що використання якіснішого записуючого обладнання завжди дасть найкращий результат; Іншими словами, мікрофона вбудованого у ваш ноутбук може бути достатньо для деяких завдань, але високоякісний зовнішній мікрофон дасть точніший результат.

  1. Використовуйте мобільний додаток.Для вимірювання рівня звуку в будь-якому місці, мобільні додатки будуть дуже доречними. Мікрофон на вашому мобільному пристрої швидше за все не дасть такої якості, як зовнішній мікрофон, підключений до комп'ютера, але він може бути напрочуд точним. Наприклад, точність зчитування на мобільному телефоні цілком може відрізнятись на 5 децибелів від професійного обладнання. Нижче наведено список програм для зчитування рівня звуку в децибелах для різних мобільних платформ:

    • Для пристроїв Apple: Decibel 10th, Decibel Meter Pro, dB Meter, Sound Level Meter
    • Для пристроїв на Android: Sound Meter, Decibel Meter, Noise Meter, deciBel
    • Для телефонів на Windows: Decibel Meter Free, Cyberx Decibel Meter, Decibel Meter Pro
  2. Використовуйте професійний вимірювач децибелу.Зазвичай це недешево, але, можливо, це найпростіший спосіб отримати точні виміри рівня звуку, який вас цікавить. Також такий пристрій називають "вимірювач рівня звуку", це спеціалізований пристрій (можна купити в інтернет-магазині або спеціалізованих магазинах), який використовує чутливий мікрофон для вимірювання рівня шуму навколо та видає точне значення в децибелах. Так як подібні пристрої не мають великого попиту, вони можуть бути досить дорогими, часто ціни на них починаються з $200 навіть за пристрої початкового класу.

    • Зауважте, що вимірювач децибел/рівня звуку може називати дещо інакше. Наприклад, інший схожий пристрій під назвою "вимірювач шуму" робить те саме, що і вимірювач рівня звуку.

    Математичне обчислення децибел

    1. Дізнайтеся інтенсивність звуку у ватах/метр квадратний.У повсякденному житті децибели застосовуються як простий захід гучності. Проте все не так просто. У фізиці децибели часто розглядають як зручний спосіб вираження "інтенсивності" звукової хвилі. Чим більше амплітуда звукової хвилі, тим більше енергії вона передає, тим більше частинок повітря коливається на її шляху, і тим інтенсивнішим є сам звук. Через прямий зв'язок між інтенсивністю звукової хвилі та гучністю в децибелах, є можливість знайти значення децибел, знаючи лише інтенсивність рівня звуку (яка зазвичай вимірюється у ватах/метр квадратний)

      • Зауважте, що з звичайних звуків значення інтенсивності дуже мало. Наприклад, звук з інтенсивністю 5 ×10 -5 (або 0.00005) квадратний ват/метр відповідає приблизно 80 децибелам, що приблизно відповідає гучності блендера або кухонного комбайна.
      • Для кращого розуміння відносини між інтенсивністю та рівнем децибел, давайте вирішимо одне завдання. Для прикладу візьмемо таку: давайте вважати, що ми – звукорежисери, і нам потрібно випередити рівень фонового шуму в студії звукозапису, щоб покращити якість звуку, що записується. Після встановлення обладнання ми зафіксували фоновий шум інтенсивністю 1 × 10 -11 (0.00000000001) ват/метр квадратний. Далі, використовуючи цю інформацію, ми можемо обчислити рівень фонового шуму студії в децибелах.
    2. Поділіть на 10-12.Якщо ви знаєте інтенсивність вашого звуку, ви можете легко підставити її у формулу 10Log 10 (I/10 -12) (де "I" – інтенсивність у ватах/метр квадратний), щоб отримати значення в децибелах. Для початку поділіть 10-12 (0.000000000001). 10 -12 відображає інтенсивність звуку з оцінкою 0 на шкалі децибел, порівнюючи інтенсивність звуку з цим числом, ви знайдете його відношення до початкового значення.

      • У прикладі ми розділили значення інтенсивності 10 -11 на 10 -12 і отримали 10 -11 /10 -12 = 10 .
    3. Обчислимо Log 10 від цього числа та помножимо його на 10.Щоб закінчити рішення, вам залишилося лише взяти логарифм на підставі 10 від числа, що вийшло, і потім, нарешті, помножити його на 10. Це підтверджує, що децибели - це логарифмічне значення на підставі 10 - іншими словами, збільшення рівня шуму на 10 децибел говорить про подвоєння гучності звуку.

      • Наш приклад легко вирішити. Log 10 (10) = 1. 1 ×10 = 10. Тому значення фонового шуму в нашій студії дорівнює 10 децибел. Це досить тихо, але все ще уловлюване нашим високоякісним звукозаписним обладнанням, тому нам, ймовірно, потрібно усунути джерело шуму для досягнення вищої якості запису.

Що таке Децибел (dB)

Логарифмічна одиниця рівнів, згасань та посилень

Децибел - десята частина біла, тобто десята частина логарифму безрозмірного відношення фізичної величини до однойменної фізичної величини, яка приймається за вихідну

Децибел - це безрозмірна одиниця, що застосовується для вимірювання відношення деяких величин - «енергетичних» (потужності, енергії, щільності потоку потужності тощо) або «силових» (сили струму, напруги тощо). Іншими словами, децибел – це відносна величина. Чи не абсолютна, як, наприклад, ват або вольт, а така ж відносна, як кратність («триразова відмінність») або відсотки, призначена для вимірювання відношення («співвідношення рівнів») двох інших величин, причому до отриманого відношенню застосовується логарифмічний масштаб.

Російське позначення одиниці "децибел" - "дБ", міжнародне - "dB" (неправильно: дб, Дб). Децибел аналогічний одиницям білий (Б, B) і непер (Нп, Np) і прямо пропорційний їм.

Децибел не є офіційною одиницею в системі одиниць СІ, хоча за рішенням Генеральної конференції щодо заходів та ваг допускається його застосування без обмежень спільно з СІ, а Міжнародна палата заходів та ваг рекомендувала включити його до цієї системи.

Області застосування

Децибел широко застосовується у будь-яких галузях техніки, де потрібен вимір величин, що змінюються широкому діапазоні: в радіотехніці, антеною техніці, в системах передачі, в оптиці, акустиці (у децибелах вимірюється рівень гучності звуку) та інших. Так, у децибелах прийнято вимірювати динамічний діапазон (наприклад, діапазон гучності звучання музичного інструменту), згасання хвилі при поширенні в середовищі поглинання, коефіцієнт посилення і коефіцієнт шуму підсилювача.

Децибел використовується як вимірювання відношення фізичних величин другого порядку (енергетичних: потужність, енергія) і першого порядку (напруга, сила струму). За допомогою децибелу можна вимірювати відносини будь-яких фізичних величин, а також використовувати децибели для подання абсолютних величин (див. опорний рівень).

Як перейти до децибелів?

Будь-які операції з децибелами спрощуються, якщо керуватися правилом: величина дБ - це 10 десяткових логарифмів відношення двох однойменних енергетичних величин. Решта - наслідки цього правила. «Енергетичні» – величини другого порядку (енергія, потужність). По відношенню до них напруга та сила електричного струму («неенергетичні») - величини першого порядку (P ~ U^2), які мають бути на якомусь етапі обчислень коректно перетворені на енергетичні.

Вимірювання «енергетичних» величин

Спочатку дБ використовувався для оцінки відношення потужностей, і в канонічному, звичному сенсі величина, виражена в дБ, передбачає логарифм відношення двох потужностей і обчислюється за формулою:

де P1/P0 - відношення значень двох потужностей: вимірюваної P1 до так званої опорної P0, тобто базової, взятої за нульовий рівень (мається на увазі нульовий рівень в одиницях дБ, оскільки у разі рівності потужностей P1 = P0 логарифм їх відношення lg(P1/ P0) = 0).

Відповідно, перехід від дБ до відношення потужностей здійснюється за формулою P1/P0 = 10 (0.1 · величина в дБ), а потужність P1 може бути знайдена за відомої опорної потужності P0 за виразом P1 = P0 · 10 (0.1 · величина в дБ).

Вимірювання «неенергетичних» величин

З правила (див. вище) випливає, що «неенергетичні» величини мають бути перетворені на енергетичні. Так, згідно із законом Джоуля-Ленца P = U^2/R або P = I^2 R.

Отже,

де R1 - опір, на якому визначається змінна напруга U1, а R0 - опір, на якому було визначено опорну напругу U0.

У загальному випадку напруги U1 і U0 можуть реєструватися на різних за величиною опорах (R1 не дорівнює R0). Таке може бути, наприклад, при визначенні коефіцієнта посилення підсилювача, що має різні вихідний і вхідний опір, або при вимірюванні втрат у узгоджувальному пристрої, що трансформує опір. Тому в загальному випадку величина в децибелах

Тільки в окремому (досить поширеному) випадку, якщо обидва напруги U1 і U0 вимірювалися на тому самому опорі (R1 = R0), можна користуватися коротким виразом величина в децибелах


Децибели «за потужністю», «за напругою» та «за струмом»

З правила (див. вище) випливає, що дБ бувають лише "за потужністю". Тим не менш, у разі рівності R1 = R0 (зокрема, якщо R1 і R0 - один і той же опір, або у випадку, якщо співвідношення опорів R1 і R0 з тієї чи іншої причини не є важливим) говорять про дБ «за напругою» і «по струму», маючи на увазі при цьому вирази:

дБ за напругою =

дБ за струмом =

Для переходу від «дБ за напругою» («дБ за струмом») до «дБ за потужністю» слід чітко визначити, яких саме опорах (рівних чи рівних одне одному) реєструвалися напруга (струм). Якщо R1 не дорівнює R0, слід використовувати вираз для загального випадку (див. вище).

при реєстрації потужності зміни на +1 дБ (+1 дБ «за потужністю») відповідає збільшення потужності в?1.259 рази, зміні на -3.01 дБ - зниження потужності вдвічі, тоді як

Перехід від дБ до «разів»

Щоб обчислити зміну «в разах» за відомою зміною в дБ («dB» у нижченаведених формулах), потрібно:

для потужності:

;

для напруги (сили струму):

Перехід від дБ до потужності

Для цього необхідно знати значення опорного рівня потужності P0. Наприклад, при P0 = 1 мВт та відомій зміні на +20 дБ:

Перехід від дБ до напруги (струму)

Для цього потрібно знати значення опорного рівня напруги U0 і визначитися, чи реєструвалася напруга на однаковому опорі, або для розв'язуваної задачі відмінність значень опорів не важлива. Наприклад, за умови R0 = R1, заданому U0 = 2 В та прирості напруги на 6 дБ:

При деякому навичці операції з децибелами цілком реально виконувати в умі. Більше того, нерідко це дуже зручно: замість множення, поділу, зведення в ступінь та вилучення кореня вдається обходитись додаванням і відніманням «децибельних» одиниць.

Для цього корисно пам'ятати та навчитися застосовувати нескладну таблицю:

1 дБ – в 1.25 рази,

3 дБ – у 2 рази,

10 дБ – у 10 разів.

Звідси, розкладаючи «складніші значення» на «складові», отримуємо:

6 дБ = 3 дБ + 3 дБ - у 2 · 2 = у 4 рази,

9 дБ = 3 дБ + 3 дБ + 3 дБ - у 2 · 2 · 2 = у 8 разів,

12 дБ = 4 · (3 дБ) - у 24 = у 16 ​​разів

і т. п., а також:

13 дБ = 10 дБ + 3 дБ - у 10 · 2 = у 20 разів,

20 дБ = 10 дБ + 10 дБ - у 10 · 10 = у 100 разів,

30 дБ = 3 · (10 дБ) - у 10^3 = у 1000 разів

Додавання (віднімання) значень у дБ відповідає множення (розподіл) самих відносин. Негативні значення дБ відповідають зворотним відносинам. Наприклад:

зменшення потужності в 40 разів - це в 4 · 10 разів або на -(6 дБ + 10 дБ) = -16 дБ;

збільшення потужності в 128 разів це 27 або на 7 · (3 дБ) = 21 дБ;

зниження напруги в 4 рази еквівалентне зниженню потужності (величини другого порядку) у 4^2 = 16 разів; і те й інше при R1 = R0 еквівалентно зниження на 4 · (-3 дБ) = -12 дБ.

Навіщо використовувати децибели?

Навіщо взагалі застосовувати децибели та оперувати логарифмами, якщо для вирішення завдання в принципі можна обійтися більш звичними відсотками чи частками? Тому є низка причин:

  • Характер відображення в органах почуттів людини та тварин змін перебігу багатьох фізичних та біологічних процесів пропорційний не амплітуді вхідного впливу, а логарифму вхідного впливу (жива природа живе за логарифмом). Тому цілком природно шкали приладів і взагалі шкали одиниць встановлювати саме в логарифмічні, в тому числі використовуючи децибели. Наприклад, музична рівномірно темперована шкала частот є однією з таких логарифмічних шкал.
  • Зручність логарифмічної шкали в тих випадках, коли в одному завданні доводиться оперувати одночасно величинами, що розрізняються не в другому знаку після коми, а в рази і тим більше розрізняються на багато порядків (приклади: завдання вибору графічного відображення рівнів сигналу, частотних діапазонів радіоприймачів і ін. звуковідтворювальних пристроїв, розрахунок частот для налаштування клавіатури фортепіано, розрахунки спектрів при синтезі та обробці музичних та інших гармонійних звукових, світлових хвиль, графічні відображення швидкостей у космонавтиці, авіації, у швидкісному транспорті, графічне відображення інших змінних величин, зміни яких у широкому діапазоні величин є критично важливими...).
  • Зручність відображення та аналізу величини, що змінюється в дуже широких межах (приклад - діаграма спрямованості антени, графік рухів курсу валют за рік,...).

Умовні позначення

Для різних фізичних величин одному й тому числовому значенню, вираженому в децибелах, можуть відповідати різні рівні сигналів (вірніше різниці рівнів). Тому, щоб уникнути плутанини, такі «конкретизовані» одиниці виміру позначають тими ж літерами «дБ», але з додаванням індексу - загальноприйнятого позначення вимірюваної фізичної величини. Наприклад «дБВ» (децибел щодо вольта) або «дБмкВ» (децибел щодо мікровольта), «дБВт» (децибел щодо вату) тощо. Відповідно до міжнародного стандарту МЕК 27-3 при необхідності вказати вихідну величину її значення поміщають дужках за позначенням логарифмічної величини, наприклад, для рівня звукового тиску: LP (re 20 µPA) = 20 dB; LP (вих. 20 мкПа) = 20 дБ

Опорний рівень

Децибел служить визначення відносини двох величин. Але немає нічого дивного в тому, що децибел використовують і для виміру абсолютних значень. Для цього достатньо умовитися, який рівень фізичної величини, що вимірюється, буде прийнятий за опорний рівень (умовний 0 дБ).

Строго кажучи, має бути однозначно визначено, яка саме фізична величина та яке саме її значення використовуються як опорний рівень. Опорний рівень вказується у вигляді «добавки», що йде за символами «дБ» (наприклад, «дБм»), або опорний рівень має бути зрозумілим з контексту (наприклад, «дБ щодо 1 мВт»).

На практиці поширені такі опорні рівні та спеціальні позначення для них:

dBm (російське дБм) – опорний рівень – це потужність в 1 мВт. Потужність зазвичай визначається на номінальному навантаженні (для професійної техніки – зазвичай 10 кОм для частот менше 10 МГц, для радіочастотної техніки – 50 Ом або 75 Ом). Наприклад, «вихідна потужність підсилювального каскаду становить 13 дБм» (тобто потужність, що виділяється на номінальному для цього підсилювального каскаду навантаженні, становить 20 мВт).

dBV (російське дБВ) - опорна напруга 1 на номінальному навантаженні (для побутової техніки - зазвичай 47 кОм); наприклад, стандартизований рівень сигналу для побутового аудіообладнання становить -10 дБВ, тобто 0.316 на навантаженні 47 кОм.

dBuV (російське дБмкВ) – опорна напруга 1 мкВ; наприклад, «чутливість радіоприймача, виміряна на антеному вході – -10 дБмкВ … номінальний опір антени – 50 Ом».

dBu - опорна напруга 0,775В, що відповідає потужності 1мВт на навантаженні 600?; наприклад, стандартизований рівень сигналу професійного аудіообладнання становить +4dBu, тобто 1.23В.

dBm0 (російське дБм0) - опорна потужність дБм у точці нульового відносного рівня. «Абсолютний рівень потужності щодо 1 мВт у точці лінії передачі з нульовим рівнем»

dBFS (англ. Full Scale – «повна шкала») – опорна напруга відповідає повній шкалі приладу; наприклад, рівень запису становить -6dBfs. Для лінійного цифрового коду кожен розряд відповідає 6дБ і максимально можливий рівень запису дорівнює 0dBFS.

dBSPL (англ. Sound Pressure Level – «рівень звукового тиску») – опорний звуковий тиск 20мкПа, що відповідає порогу чутності; наприклад, "гучність 100dBSPL".

dBPa – опорний звуковий тиск 1Па або 94дБ звукової шкали гучності dBSPL; наприклад, "для гучності 6dBPa мікшером встановили +4dBu, а регулятором запису -3dBFS, спотворення при цьому склали -70dBc".

dBA, dBB, dBC, dBD - опорні рівні обрані відповідно до частотних характеристик «вагових фільтрів» відповідно до кривих рівної гучності.

dBc (російське дБн) - опорним є рівень випромінювання на частоті несучій (англ. carrier) або рівень основної гармоніки у спектрі сигналу. Приклади використання: рівень побічного випромінювання радіопередавача на частоті другої гармоніки становить -60 дБн (тобто потужність цього побічного випромінювання в 1 млн разів менше потужності несучої) або рівень спотворень становить -60 дБн.

dBi (російське дБі) – ізотропний децибел (децибел щодо ізотропного випромінювача). Характеризує коефіцієнт спрямованої дії (а також коефіцієнт посилення) антени щодо коефіцієнта спрямованої дії ізотропного випромінювача. Як правило, якщо не зазначено спеціально, характеристики посилення реальних антен даються саме щодо посилення ізотропного випромінювача. Тобто, коли вам кажуть, що коефіцієнт посилення якоїсь антени дорівнює 12 децибелів, мається на увазі 12 дБі.

dBd (російське дБд) – децибел щодо напівхвильового вібратора («щодо диполя»). Характеризує коефіцієнт спрямованої дії (а також коефіцієнт посилення) антени щодо коефіцієнта спрямованої дії напівхвильового вібратора, розміщеного у вільному просторі. Оскільки коефіцієнт спрямованої дії зазначеного напівхвильового вібратора приблизно дорівнює 2.15 дБі, то 1 дБд = 2.15 дБі.

За аналогією утворюються складові одиниці вимірів. Наприклад, рівень спектральної щільності потужності дБВт/Гц - "децибельний" аналог одиниці виміру Вт/Гц (потужність, що виділяється на номінальному навантаженні в смузі частот шириною 1 Гц з центром на зазначеній частоті). Опорним рівнем у цьому прикладі є 1 Вт/Гц, тобто фізична величина «спектральна щільність потужності», її розмірність «Вт/Гц» та значення «1». Так, запис «-120 дБВт/Гц» повністю еквівалентний запису «10-12 Вт/Гц».

У разі утруднення, щоб уникнути плутанини, достатньо вказати опорний рівень явно. Наприклад, запис -20 дБ (щодо 0.775 B на навантаженні 50 Ом) виключає подвійне тлумачення.

Справедливі такі правила (наслідок правил дій із розмірними величинами):

перемножувати чи ділити «децибельні» значення не можна (це безглуздо);

підсумовування «децибельних» значень відповідає множенню абсолютних значень, віднімання «децибельних» значень – поділу абсолютних значень;

підсумовування або віднімання «децибельних» значень може виконуватися незалежно від їхньої «вихідної» розмірності. Наприклад, рівність 10 дБм + 13 дБ = 23 дБм є коректною, повністю еквівалентною рівності 10 мВт · 20 = 200 мВт і може трактуватися як "підсилювач з коефіцієнтом посилення 13 дБ збільшує потужність сигналу з 10 дБм до 2".

Слід акуратно використовувати знак мінус, оскільки ціна помилки зі знаком в операціях з децибелами - не вдвічі, а на багато порядків. Наприклад, із запису «вхідний рівень - 10 дБм» не зрозуміло, чи йдеться про «+10 дБм» або ж про «мінус 10 дБм». Залежно від ситуації краще писати: "вхідний рівень +10 дБм", "вхідний рівень: 10 дБм", "вхідний рівень мінус 10 дБм".

Гучність звуку. Рівень шуму та його джерела

Фізична характеристика гучності звуку - рівень звукового тиску в децибелах (дБ). "Шум" - це безладне змішання звуків.

Звуки з низькою та високою частотою здаються тихіше, ніж середньочастотні тієї ж інтенсивності. З огляду на це, нерівномірну чутливість

людського вуха до звуків різних частот модулюють за допомогою спеціального електронного частотного фільтра, отримуючи в результаті нормування

вимірювань, так званий еквівалентний (за енергією, "зважений") рівень звуку з розмірністю дБА (дБ(А), тобто - з фільтром "А").

Людина може чути звуки від 10-15 дБ і вище. Максимальний діапазон частот для людського вуха – від 20 до 20 000 Гц. Краще

чути звук із частотою 3-4 КГц (звичайний у телефонах і радіо на СВ і ДВ діапазонах). З віком, що сприймається на слух звуковий діапозон

звужується, особливо для високочастотних звуків, зменшуючись до 18 кілогерців і менше.

У разі відсутності на стінах приміщень звукопоглинаючих матеріалів (килимів, спеціальних покриттів), звук буде голоснішим через багаторазовий

відбиття (реверберації, тобто - луна від стін, стелі та меблів), що збільшить рівень шуму на кілька децибелів.

Шкала шумів (рівні звуку, Децибел (dB)):

0 Нічого не чути

5 Майже не чути

10 Майже не чутно тихе шелест листя

15 Ледь чутно шелест листя

20 Ледве чутно шепіт людини (1м).

25 Тихо шепіт людини (1м)

30 Тихо шепіт, цокання настінного годинника.

Норма для житлових приміщень уночі, з 23 до 7 год.

35 Досить чутно приглушена розмова

40 Досить чути звичайне мовлення.

Норма для житлових приміщень, з 7 до 23 год.

45 Досить чути звичайну розмову

50 Виразно чути розмову, друкарська машинка

55 Виразно чути Норма для офісних приміщень класу А (за європейськими нормами)

60 Шумно Норма для контор

65 Гучно гучна розмова (1м)

70 Шумно гучні розмови (1м)

75 Шумно крик, сміх (1м)

80 Дуже галасливий крик, мотоцикл з глушником.

85 Дуже шумно голосний крик, мотоцикл із глушником

90 Дуже шумно гучні крики, вантажний залізничний вагон (за сім метрів)

95 Дуже шумно вагон метро (7м)

100 Вкрай шумно оркестр, вагон метро (переривчасто), гуркіт грому

Максимально допустимий звуковий тиск для навушників плеєра (за європейськими нормами)

105 Вкрай шумно в літаку (до 80-х років ХХ століття)

110 Дуже шумно вертоліт

115 Вкрай шумно піскоструминний апарат (1м)

120 Майже нестерпно відбійний молоток (1м)

125 Майже нестерпно

130 Больовий поріг літак на старті

135 Контузія

140 Контузія звук реактивного літака, що злітає

145 Контузія старт ракети

150 Контузія, травми

155 Контузія, травми

160 Шок, травми ударна хвиля від надзвукового літака

При рівнях звуку понад 160 дБ можливий розрив барабанних перетинок та легень, більше 200 – смерть

Максимально допустимі рівні звуку (LАмакс, дБА) – більше "нормальних" на 15 децибелів. Наприклад, для житлових кімнат квартир допустимий

постійний рівень звуку вдень - 40 децибелів, а тимчасовий максимальний - 55.

Нечутний шум - звуки з частотами менше 16-20 Гц (інфразвук) та понад 20 КГц (ультразвук). Низькочастотні коливання 5-10 герц можуть викликати

резонанс внутрішніх органів та впливати на роботу мозку. Низькочастотні акустичні коливання посилюють ниючі болі в кістках і суглобах у

хворих. Джерела інфразвуку: автомобілі, вагони, грім від блискавки тощо. Високочастотні коливання викликають нагрівання тканин. Ефект залежить від

сили звуку, розташування та властивостей його джерел.

На робочих місцях гранично допустимі еквівалентні рівні звуку для переривчастого шуму: максимальний рівень звуку не повинен перевищувати 110

дБА, а імпульсного шуму - 125 дБАI. Забороняється навіть короткочасне перебування у зонах із рівнями звукового тиску понад 135 дБ у будь-якій

октавної смуги.

Шум, що видається комп'ютером, принтером та факсом у кімнаті без звукопоглинаючих матеріалів – може перевищувати рівень 70 db. Тому не

розташовуються робочі місця.

Знизити рівень шуму можна, якщо використовувати шумопоглинаючі матеріали як оздоблення приміщення та фіранки із щільної тканини. Допоможуть і

протишумні біруші для вух.

При зведенні будівель та споруд, відповідно до сучасних, більш жорстких вимог звукоізоляції, повинні застосовуватися технології та

матеріали, здатні забезпечити надійний захист від шуму.

Для пожежної сигналізації: рівень звукового тиску корисного аудіосигналу, що забезпечується оповіщувачем, має бути не менше 75 дБА на

відстані 3 м від оповіщувача та не більше 120 dba у будь-якій точці приміщення, що захищається (п.3.14 НПБ 104-03).

Сирена великої потужності та корабельний ревун - тисне більше 120-130 децибелів.

Спецсигнали (сирени та "крякалки" - Air Horn), що встановлюються на службовому транспорті, регламентуються ГОСТ Р 50574 - 2002. Рівень звукового

тиску сигнального пристрою при подачі спеціального звуку. сигналу, на відстані 2 метри по осі рупора, повинен бути не нижче:

116 дБ(А) - під час встановлення випромінювача звуку на даху транспортного засобу;

122 дБА - при встановленні випромінювання в підкапотний простір автотранспорту.

Зміни основної частоти мають бути від 150 до 2000 Гц. Тривалість циклу – від 0,5 до 6,0 с.

Клаксон цивільного автомобіля, згідно з ГОСТ Р 41.28-99 та Правил ЄЕК ООН №28, повинен видавати безперервний та монотонний звук з рівнем

акустичного тиску трохи більше 118 децибел. Такого порядку максимально допустимі значення – і для автосигналізації.

Якщо міський житель, який звик до постійного шуму, опиниться на деякий час у повній тиші (у сухій печері, наприклад, де рівень шуму -

менше 20 dB), то він цілком може випробувати депресивні стани замість відпочинку.

Поділитися: