Ano ang sinusukat sa decibel? Decibel: Kahulugan at Aplikasyon

Talaan ng mga Nilalaman:

Ano ang sinusukat sa decibel? Decibel: Kahulugan at Aplikasyon
Ano ang sinusukat sa decibel? Decibel: Kahulugan at Aplikasyon
Anonim

Ang

Decibel ay isang relatibong yunit ng pagsukat, hindi ito katulad ng iba pang kilalang dami, kaya hindi ito isinama sa sistema ng mga karaniwang tinatanggap na mga yunit ng SI. Gayunpaman, sa maraming kalkulasyon, pinapayagang gumamit ng mga decibel kasama ng mga ganap na yunit ng pagsukat at kahit na gamitin ang mga ito bilang reference na halaga.

Sukat ng lakas
Sukat ng lakas

Decibels ay natutukoy sa pamamagitan ng pag-aari sa mga pisikal na dami, kaya hindi sila maaaring maiugnay sa mga konsepto ng matematika. Ito ay madaling isipin kung gumuhit tayo ng isang parallel sa mga porsyento, kung saan ang mga decibel ay magkapareho. Wala silang mga tiyak na sukat, ngunit napaka-maginhawa kapag inihambing ang 2 mga halaga ng parehong pangalan, kahit na magkaiba sila sa kalikasan. Kaya, hindi mahirap isipin kung ano ang sinusukat sa decibel.

History of occurrence

Alexander Graham Bell
Alexander Graham Bell

Dahil ito ay naging resulta ng pangmatagalang pag-aaral, ang pagkamaramdamin ay hindi direktang nakadepende sa ganap naantas ng pagpapalaganap ng tunog. Ito ay isang sukatan ng kapangyarihan na inilapat sa isang naibigay na yunit ng lugar, na matatagpuan sa zone ng impluwensya ng mga sound wave, na sinusukat sa mga decibel ngayon. Bilang resulta, isang kakaibang proporsyon ang naitatag - mas maraming espasyo ang nabibilang sa magagamit na bahagi ng tainga ng tao, mas mahusay ang pang-unawa sa pinakamababang kapangyarihan na matatagpuan dito.

Kaya, napatunayan ng mananaliksik na si Alexander Graham Bell na ang limitasyon ng perception ng tainga ng tao ay mula 10 hanggang 12 watts kada metro kuwadrado. Masyadong malawak ang saklaw ng resultang data, na kinakatawan ng ilang value lang. Lumikha ito ng kaunting abala at kinailangan ng mananaliksik na gumawa ng sarili niyang sukat sa pagsukat.

Sa orihinal na bersyon, ang walang pangalan na sukat ay may 14 na halaga - mula 0 hanggang 13, kung saan ang bulong ng tao ay may halaga na "3", at kolokyal na pananalita - "6". Kasunod nito, ang sukat na ito ay malawakang ginamit, at ang mga yunit nito ay tinatawag na bels. Upang makakuha ng mas tumpak na data sa isang logarithmic scale, ang orihinal na yunit ay nadagdagan ng 10 beses - ito ay kung paano nabuo ang mga decibel.

Pangkalahatang impormasyon

Decibel notation
Decibel notation

Una sa lahat, dapat tandaan na ang decibel ay isang ikasampu ng Bel, na siyang decimal na anyo ng logarithm na tumutukoy sa ratio sa pagitan ng 2 kapangyarihan. Ang katangian ng mga kapangyarihang ihahambing ay pinipili nang arbitraryo. Ang pangunahing bagay ay ang panuntunan na kumakatawan sa inihambing na mga kapangyarihan sa pantay na mga yunit, halimbawa, sa Watts, ay sinusunod. Dahil sa tampok na ito, ang mga decibel na pagtatalaga ay ginagamit sa iba't ibangmga lugar:

  • mekanikal;
  • electric;
  • acoustic;
  • electromagnetic.

Dahil ang praktikal na aplikasyon ay nagpakita na ang Bel ay naging isang medyo malaking yunit, para sa mas malinaw na iminungkahing i-multiply ang halaga nito sa sampu. Kaya, lumitaw ang isang karaniwang tinatanggap na yunit - ang decibel, kung saan ang tunog ay sinusukat ngayon.

Sa kabila ng malawak na saklaw, alam ng karamihan na ang mga decibel ay ginagamit upang matukoy ang antas ng lakas. Ang halagang ito ay nagpapakilala sa intensity ng sound wave bawat metro kuwadrado. Kaya, ang pagtaas ng volume ng 10 decibel ay maihahambing sa pagdodoble ng volume ng tunog.

Sa batas, ang decibel ay kinikilala bilang isang halaga ng disenyo para sa dami ng ingay sa isang silid. Ito ang pangunahing katangian para sa pagkalkula ng pinahihintulutang antas ng ingay sa mga gusali ng tirahan. Ginagawang posible ng value na ito na sukatin ang pinahihintulutang antas ng ingay sa mga decibel sa isang apartment at tukuyin ang mga paglabag kung kinakailangan.

Saklaw ng aplikasyon

Ngayon, ginagamit ng mga telecommunication designer ang decibel bilang base unit para sa paghahambing ng performance ng device sa isang logarithmic scale. Ang mga ganitong pagkakataon ay ibinibigay ng feature ng disenyo ng value na ito, na isang logarithmic unit ng iba't ibang antas na ginagamit para sa attenuation o, sa kabaligtaran, power amplification.

Ang

Decibel ay malawakang ginagamit sa iba't ibang larangan ng makabagong teknolohiya. Ano ang sinusukat sa decibel ngayon? Ito ay iba't ibang dami na nagbabagomalawak na hanay na maaaring ilapat:

  • sa mga system na nauugnay sa paghahatid ng impormasyon;
  • radio engineering;
  • optics;
  • antenna technology;
  • acoustics.

Kaya, ang mga decibel ay ginagamit upang sukatin ang mga katangian ng dynamic na hanay, halimbawa, maaari nilang sukatin ang volume ng tunog ng isang partikular na instrumentong pangmusika. Binubuksan din nito ang posibilidad ng pagkalkula ng damped waves sa sandali ng kanilang pagpasa sa isang absorbing medium. Binibigyang-daan ka ng mga decibel na matukoy ang nakuha o ayusin ang numero ng ingay na nabuo ng amplifier.

Posibleng gamitin ang mga walang sukat na unit na ito para sa mga pisikal na dami na nauugnay sa pangalawang order - enerhiya o kapangyarihan, at para sa mga dami na nauugnay sa unang order - kasalukuyang o boltahe. Binubuksan ng mga desibel ang posibilidad na sukatin ang ugnayan sa pagitan ng lahat ng pisikal na dami, at bukod pa, inihahambing nila ang mga ganap na halaga sa kanilang tulong.

Volume ng tunog

Ang pisikal na bahagi ng lakas ng pagkakalantad ng tunog ay tinutukoy ng antas ng available na sound pressure na kumikilos sa isang unit ng contact area, na sinusukat sa decibel. Ang antas ng ingay ay nabuo mula sa magulong pagsasanib ng mga tunog. Ang isang tao ay tumutugon sa mga mababang frequency o, sa kabaligtaran, sa mga tunog na may mataas na dalas bilang sa mas tahimik na mga tunog. At ang mga mid-frequency na tunog ay makikita bilang mas malakas sa kabila ng parehong intensity.

sukat ng decibel
sukat ng decibel

Dahil sa hindi pantay na pang-unawa ng mga tunog ng iba't ibang frequency ng tainga ng tao, sa electronicAng isang frequency filter ay nilikha sa base na may kakayahang magpadala ng katumbas na antas ng tunog na may isang yunit ng sukat na ipinahayag sa dBa - kung saan ang "a" ay tumutukoy sa paggamit ng filter. Ang filter na ito, batay sa mga resulta ng pag-normalize ng pagsukat, ay nagagawang gayahin ang timbang na halaga ng antas ng tunog.

Ang kakayahan ng iba't ibang tao na makadama ng mga tunog ay nasa hanay ng volume mula 10 hanggang 15 dB, at sa ilang pagkakataon ay mas mataas pa. Ang pinaghihinalaang mga limitasyon ng intensity ng tunog ay mga frequency mula 20 hanggang 20 thousand Hertz. Ang pinakamadaling maramdamang tunog ay matatagpuan sa hanay ng dalas mula 3 hanggang 4 kHz. Karaniwang ginagamit ang frequency na ito sa mga telepono, gayundin sa pagsasahimpapawid sa daluyan at mahabang alon.

Sa paglipas ng mga taon, lumiliit ang hanay ng mga nakikitang tunog, lalo na sa high-frequency spectrum, kung saan maaaring bumaba ang susceptibility sa 18 kHz. Nagreresulta ito sa pangkalahatang pagkawala ng pandinig na nakakaapekto sa maraming matatandang tao.

Mga pinahihintulutang antas ng ingay sa tirahan

Ang antas ng ingay sa apartment
Ang antas ng ingay sa apartment

Sa paggamit ng mga decibel, naging posible na matukoy ang mas tumpak na sukat ng ingay para sa mga tunog sa paligid. Sinasalamin nito ang mga katangiang higit na mataas sa katumpakan kumpara sa orihinal na sukat na nilikha noong panahong iyon ni Alexander Bell. Gamit ang sukat na ito, tinutukoy ng mga legislative body ang antas ng ingay, na ang pamantayan ay wasto sa loob ng residential na lugar na nilayon para sa libangan ng mga mamamayan.

Kaya, ang halaga ng "0" dB ay nangangahulugang kumpletong katahimikan, na nagiging sanhi ng pagtunog sa mga tainga. Tinutukoy din ng susunod na halaga ng 5 dB ang kabuuankatahimikan sa pagkakaroon ng isang maliit na background ng tunog na lumulunod sa mga panloob na proseso ng katawan. Sa 10 dB, nakikilala ang mga malabo na tunog - lahat ng uri ng kaluskos o kaluskos na mga dahon.

Ang value na 15 dB ay nasa hanay ng mga pinakatahimik na tunog, gaya ng pagkiss ng isang relo, na malinaw na naririnig. Sa lakas ng tunog na 20 dB, makikita mo ang maingat na bulong ng mga tao sa layong 1 metro. Ang 25 dB mark ay nagbibigay-daan sa iyo na marinig ang mas malinaw na pabulong na pag-uusap at ang kaluskos ng malambot na tissue friction.

Tinutukoy ng

30 dB kung gaano karaming decibel ang pinapayagan sa isang apartment sa gabi at inihahambing sa isang tahimik na pag-uusap o ang pagkislap ng isang wall clock. Sa 35 dB, malinaw na maririnig ang mahinang pagsasalita.

Ang antas na 40 decibel ay tumutukoy sa lakas ng tunog ng isang normal na pag-uusap. Ito ay isang sapat na volume na nagbibigay-daan sa iyong malayang makipag-usap sa loob ng silid, manood ng TV o makinig sa mga track ng musika. Tinutukoy ng markang ito kung ilang decibel ang pinapayagan sa apartment sa araw.

Antas ng ingay na pinapayagan sa ilalim ng mga kondisyon sa pagtatrabaho

Antas ng ingay sa mga kondisyon ng pagtatrabaho
Antas ng ingay sa mga kondisyon ng pagtatrabaho

Kung ikukumpara sa pinahihintulutang antas ng ingay sa mga decibel sa isang apartment, sa trabaho at sa mga aktibidad sa opisina, ang iba pang mga pamantayan sa antas ng tunog ay pinapayagan sa oras ng trabaho. May mga paghihigpit sa ibang pagkakasunud-sunod, malinaw na kinokontrol para sa bawat uri ng trabaho. Ang pangunahing tuntunin sa mga kundisyong ito ay ang pag-iwas sa mga antas ng ingay na maaaring makaapekto sa kalusugan ng tao.

Sa mga opisina

Ang antas ng ingay na 45 dB ay nasa saklaw ng naririnig at maihahambing sa tunog ng isang drill ode-kuryenteng motor. Ang ingay na 50 dB ay nasa loob din ng mga limitasyon ng mahusay na audibility at katumbas ng lakas sa tunog ng isang makinilya.

Nananatili ang antas ng ingay na 55 decibel sa napakahusay na naririnig, maaari itong katawanin ng halimbawa ng sabay-sabay na masiglang pag-uusap ng ilang tao nang sabay-sabay. Ang indicator na ito ay kinuha bilang pinakamataas na marka na katanggap-tanggap para sa espasyo ng opisina.

Sa pag-aalaga ng hayop at trabaho sa opisina

Ang lakas ng ingay na 60 dB ay itinuturing na mataas, ang ganitong antas ng ingay ay makikita sa mga opisina kung saan maraming makinilya ang gumagana nang sabay. Itinuturing ding mataas ang indicator na 65 dB at maaaring i-record kapag gumagana ang kagamitan sa pag-print.

Ang mga antas ng ingay na hanggang 70 dB ay nananatiling mataas at matatagpuan sa mga sakahan ng mga hayop. Ang halaga ng ingay na 75 dB ay ang limitasyon ng halaga para sa tumaas na antas ng ingay, maaari itong mapansin sa mga poultry farm.

Sa produksyon at transportasyon

May markang 80 dB ang antas ng malakas na tunog, ang matagal na pagkakalantad na magreresulta sa bahagyang pagkawala ng pandinig. Samakatuwid, kapag nagtatrabaho sa ganitong mga kondisyon, inirerekumenda na gumamit ng proteksyon sa tainga. Ang antas ng ingay na 85 dB ay nasa loob din ng malakas na antas ng tunog, na maihahambing sa pagpapatakbo ng kagamitan ng isang weaving factory.

Ang dami ng ingay na 90 dB ay pinananatili sa loob ng malakas na tunog, maaaring mairehistro ang ganoong antas ng ingay kapag umaandar ang tren. Ang antas ng ingay na 95 dB ay umabot sa matinding limitasyon ng malakas na tunog, ang ganitong ingay ay maaaringayusin sa rolling shop.

Limitasyon ng ingay

Ano ang naririnig ng tainga
Ano ang naririnig ng tainga

Ang antas ng ingay sa 100 dB ay umabot sa mga limitasyon ng sobrang lakas ng tunog, maihahambing ito sa kulog. Ang trabaho sa ganitong mga kundisyon ay itinuturing na hindi malusog at ginagawa sa loob ng balangkas ng isang tiyak na haba ng serbisyo, pagkatapos nito ay itinuturing na hindi karapat-dapat ang isang tao para sa mapanganib na trabaho.

Ang halaga ng ingay na 105 dB ay nasa hanay din ng sobrang lakas ng tunog, ang ingay ng naturang puwersa ay nilikha ng isang power cutter kapag nagpuputol ng metal. Ang antas ng ingay na 110 dB ay nananatili sa loob ng mga limitasyon ng isang labis na malakas na tunog, ang naturang indicator ay naitala kapag lumipad ang isang helicopter. Ang bilang ng ingay na 115 dB ay itinuturing na limitasyon para sa mga limitasyon ng sobrang lakas ng tunog, ang gayong ingay ay ibinubuga ng sandblaster.

Ang antas ng ingay na 120 dB ay itinuturing na hindi mabata, maihahambing ito sa gawa ng isang jackhammer. Ang antas ng ingay na 125 dB ay nailalarawan din ng isang hindi mabata na antas ng ingay, ang marka na ito ay naabot ng sasakyang panghimpapawid sa simula. Ang maximum na antas ng ingay sa dB ay itinuturing na limitasyon sa humigit-kumulang 130, pagkatapos ay itinakda ang threshold ng sakit, na hindi kayang tiisin ng lahat.

Kritikal na antas ng ingay

Ang lakas ng ingay sa humigit-kumulang 135 dB ay itinuturing na hindi katanggap-tanggap, ang isang tao na masusumpungan ang kanyang sarili sa zone ng tunog ng ganoong lakas ay makakatanggap ng shell shock. Ang antas ng ingay na 140 dB ay humahantong din sa pagkabigla ng shell, ang tunog ng pag-alis ng jet plane. Sa antas ng ingay na 145 dB, sumasabog ang isang fragmentation grenade.

Nakakamit ng 150-155 dB na pagkalagot ng pinagsama-samang projectile sa sandata ng tangke, ang tunog ng naturang puwersa ay humahantong saconcussions at pinsala. Lampas sa markang 160 dB, pumapasok ang sound barrier, ang tunog na lumalampas sa limitasyong ito ay nagdudulot ng pagkaputol ng eardrum, pagbagsak ng baga, at maraming pinsala sa pagsabog, na nagdudulot ng agarang kamatayan.

Ang epekto sa katawan ng mga hindi naririnig na tunog

Ang isang tunog na ang frequency ay mas mababa sa 16 Hz ay tinatawag na infrared, at kung ang dalas nito ay lumampas sa 20 thousand Hz, kung gayon ang gayong tunog ay tinatawag na ultrasound. Ang mga eardrum ng tainga ng tao ay hindi nakakaunawa ng mga tunog ng ganitong dalas, kaya ang mga ito ay nasa labas ng saklaw ng pandinig ng tao. Tinutukoy din ng mga decibel, na kung paano sinusukat ang tunog ngayon, ang kahulugan ng mga hindi naririnig na tunog.

Ang mga tunog na mababa ang dalas na mula 5 hanggang 10 Hz ay hindi gaanong tinatanggap ng katawan ng tao. Ang ganitong epekto ay maaaring mag-activate ng mga malfunctions sa gawain ng mga panloob na organo at makakaapekto sa aktibidad ng utak. Bilang karagdagan, ang intensity ng mababang frequency ay may epekto sa tissue ng buto, na nagiging sanhi ng pananakit ng kasukasuan sa mga taong dumaranas ng iba't ibang sakit o pinsala.

Ang pang-araw-araw na pinagmumulan ng ultrasound ay iba't ibang sasakyan, maaari rin itong kulog o gawa ng mga elektronikong kagamitan. Ang ganitong mga epekto ay ipinahayag sa pag-init ng mga tisyu, at ang lakas ng kanilang impluwensya ay nakasalalay sa distansya sa aktibong pinagmulan at sa antas ng tunog.

Mayroon ding ilang partikular na paghihigpit para sa mga pampublikong lugar ng trabaho na may mga sound source sa hindi naririnig na hanay. Ang maximum na intensity ng infrared na tunog ay dapat panatilihin sa loob ng 110dBa, at ang lakas ng ultrasound ay limitado sa 125 dBa. Mahigpit itong ipinagbabawal kahit na sa maikling panahon sa mga lugar kung saan ang sound pressure ay lumampas sa 135 dB ng anumang frequency.

Epekto ng ingay mula sa mga kagamitan sa opisina at mga paraan ng proteksyon

Ang ingay na ibinubuga ng isang computer at iba pang kagamitan sa organisasyon ay maaaring mas mataas sa 70 dB. Kaugnay nito, hindi inirerekomenda ng mga eksperto ang pag-install ng isang malaking bilang ng kagamitang ito sa isang silid, lalo na kung hindi ito malaki. Inirerekomenda ang mga maingay na unit na ilagay sa labas ng silid kung saan may mga tao.

Upang mabawasan ang antas ng ingay sa mga gawaing pagtatapos, ginagamit ang mga materyales na may mga katangiang sumisipsip ng ingay. Bilang karagdagan, maaari kang gumamit ng mga kurtinang gawa sa siksik na tela o, sa matinding kaso, mga ear plug na tumatakip sa eardrum mula sa pagkakalantad.

Ngayon, sa pagtatayo ng mga modernong gusali, may bagong pamantayan na tumutukoy sa antas ng pagkakabukod ng tunog ng mga lugar. Ang mga dingding at kisame ng mga bloke ng mga flat ay sinubok para sa paglaban sa ingay. Kung ang antas ng pagkakabukod ng tunog ay mas mababa sa katanggap-tanggap na limitasyon, hindi maaaring patakbuhin ang gusali hanggang sa maayos ang mga problema.

Bukod dito, nagtakda sila ngayon ng mga limitasyon sa lakas ng tunog para sa iba't ibang signaling at babala na device. Para sa mga sistema ng proteksyon sa sunog, halimbawa, ang lakas ng tunog ng signal ng babala ay dapat nasa pagitan ng 75 dBa at 125 dBa.

Inirerekumendang: