Decibel è un'unità di misura relativa, non è simile ad altre grandezze conosciute, quindi non è stata inclusa nel sistema delle unità SI generalmente accettate. Tuttavia, in molti calcoli è consentito utilizzare i decibel insieme alle unità di misura assolute e persino usarli come valore di riferimento.
I decibel sono determinati dall'appartenenza a quantità fisiche, quindi non possono essere attribuiti a concetti matematici. Questo è facile da immaginare se tracciamo un parallelo con le percentuali, con le quali i decibel hanno molto in comune. Non hanno dimensioni specifiche, ma sono molto convenienti quando si confrontano 2 valori con lo stesso nome, anche se di natura diversa. Quindi, non è difficile immaginare cosa si misura in decibel.
Cronologia dell'avvenimento
Come risultato di studi a lungo termine, la suscettibilità non dipende direttamente dall'assolutalivello di propagazione del suono. È una misura della potenza applicata a una data unità di area, che si trova nella zona di influenza delle onde sonore, che oggi si misura in decibel. Di conseguenza, è stata stabilita una curiosa proporzione: più spazio appartiene all'area utilizzabile dell'orecchio umano, migliore è la percezione della potenza minima in cui si trova.
Così, il ricercatore Alexander Graham Bell è riuscito a stabilire che il limite di percezione dell'orecchio umano è compreso tra 10 e 12 watt per metro quadrato. I dati risultanti coprivano un intervallo troppo ampio, rappresentato solo da pochi valori. Ciò ha creato qualche inconveniente e il ricercatore ha dovuto creare la propria scala di misurazione.
Nella versione originale, la scala senza nome aveva 14 valori - da 0 a 13, dove il sussurro umano aveva un valore di "3" e il discorso colloquiale - "6". Successivamente, questa scala fu ampiamente utilizzata e le sue unità furono chiamate bels. Per ottenere dati più accurati su scala logaritmica, l'unità originale è stata aumentata di 10 volte: ecco come si sono formati i decibel.
Informazioni generali
Innanzitutto va notato che un decibel è un decimo di Bel, che è la forma decimale del logaritmo che determina il rapporto tra 2 potenze. La natura dei poteri da confrontare è scelta arbitrariamente. La cosa principale è che si osserva la regola che rappresenta le potenze confrontate in unità uguali, ad esempio in Watt. A causa di questa caratteristica, le designazioni dei decibel sono utilizzate in modo diversoaree:
- meccanico;
- elettrico;
- acustica;
- elettromagnetico.
Poiché l'applicazione pratica ha mostrato che Bel si è rivelato essere un'unità piuttosto grande, per maggiore chiarezza è stato proposto di moltiplicare il suo valore per dieci. Così apparve un'unità generalmente accettata: il decibel, in cui il suono viene misurato oggi.
Nonostante la vasta portata, la maggior parte delle persone sa che i decibel vengono utilizzati per determinare il grado di volume. Questo valore caratterizza l'intensità dell'onda sonora per metro quadrato. Pertanto, aumentare il volume di 10 decibel è paragonabile a raddoppiare il volume del suono.
Nella legislazione, il decibel è stato riconosciuto come valore di progettazione per la quantità di rumore in una stanza. Era la caratteristica determinante per il calcolo del livello di rumore consentito negli edifici residenziali. Questo valore consente di misurare il livello di rumore consentito in decibel in un appartamento e identificare eventuali violazioni.
Ambito di applicazione
Oggi, i progettisti di telecomunicazioni utilizzano il decibel come unità di base per confrontare le prestazioni del dispositivo su scala logaritmica. Tali opportunità sono fornite dalla caratteristica di progettazione di questo valore, che è un'unità logaritmica di diversi livelli utilizzata per l'attenuazione o, al contrario, per l'amplificazione di potenza.
Decibel è ampiamente utilizzato in vari campi della tecnologia moderna. Cosa si misura oggi in decibel? Queste sono quantità diverse che cambianovasta gamma che può essere applicata:
- nei sistemi relativi alla trasmissione di informazioni;
- ingegneria radiofonica;
- ottica;
- tecnologia dell'antenna;
- acustica.
Così, i decibel vengono utilizzati per misurare le caratteristiche della gamma dinamica, ad esempio, possono misurare il volume del suono di un determinato strumento musicale. Offre inoltre la possibilità di calcolare le onde smorzate nel momento del loro passaggio attraverso un mezzo assorbente. I decibel consentono di determinare il guadagno o correggere la figura di rumore generata dall'amplificatore.
È possibile utilizzare queste unità adimensionali sia per grandezze fisiche relative al secondo ordine - energia o potenza, sia per grandezze relative al primo ordine - corrente o tensione. I decibel aprono la possibilità di misurare la relazione tra tutte le grandezze fisiche e, inoltre, confrontano i valori assoluti con il loro aiuto.
Volume del suono
La componente fisica dell'intensità sonora dell'esposizione sonora è determinata dal livello di pressione sonora disponibile che agisce su un'unità di area di contatto, misurata in decibel. Il livello di rumore è formato dalla fusione caotica dei suoni. Una persona reagisce alle basse frequenze o, al contrario, ai suoni ad alta frequenza come ai suoni più bassi. E i suoni a media frequenza saranno percepiti come più forti nonostante la stessa intensità.
Data la percezione non uniforme di suoni di diverse frequenze da parte dell'orecchio umano, sull'elettronicaNella base è stato realizzato un filtro di frequenza in grado di trasmettere il grado equivalente di suono con un'unità di misura espressa in dBa – dove “a” indica l'applicazione del filtro. Questo filtro, sulla base dei risultati della normalizzazione della misura, è in grado di simulare il valore ponderato del livello sonoro.
La capacità di persone diverse di percepire i suoni è compresa tra 10 e 15 dB, e in alcuni casi anche più alti. I limiti percepiti dell'intensità sonora sono frequenze da 20 a 20 mila Hertz. I suoni più facili da percepire si trovano nella gamma di frequenza da 3 a 4 kHz. Questa frequenza viene solitamente utilizzata nei telefoni, così come nelle trasmissioni su onde medie e lunghe.
Nel corso degli anni, la gamma dei suoni percepiti si restringe, specialmente nello spettro delle alte frequenze, dove la suscettibilità può scendere fino a 18 kHz. Ciò si traduce in una perdita dell'udito generale che colpisce molte persone anziane.
Livelli di rumore consentiti nei locali residenziali
Con l'uso dei decibel, è diventato possibile determinare una scala di rumore più accurata per i suoni ambientali. Riflette caratteristiche di precisione superiore rispetto alla scala originale creata all'epoca da Alexander Bell. Utilizzando questa scala, gli organi legislativi hanno determinato il livello di rumore, la cui norma è valida all'interno di locali residenziali destinati alla ricreazione dei cittadini.
Quindi, un valore di "0" dB significa completo silenzio, che provoca fischi nelle orecchie. Il valore successivo di 5 dB determina anche il totalesilenzio in presenza di un piccolo sottofondo sonoro che soffoca i processi interni del corpo. A 10 dB, i suoni sfocati diventano distinguibili - tutti i tipi di foglie fruscianti o fruscianti.
Un valore di 15 dB è nella gamma dei suoni più bassi, come il ticchettio di un orologio, essendo chiaramente udibile. Con una potenza sonora di 20 dB, puoi distinguere il sussurro attento delle persone a una distanza di 1 metro. Il segno di 25 dB ti consente di ascoltare conversazioni sussurrate più chiaramente e il fruscio dell'attrito dei tessuti molli.
30 dB determina quanti decibel sono consentiti in un appartamento di notte e viene confrontato con una conversazione silenziosa o il ticchettio di un orologio a muro. A 35 dB, il parlato attutito può essere udito chiaramente.
Un livello di 40 decibel determina la forza del suono di una normale conversazione. Questo è un volume sufficiente che ti consente di comunicare liberamente all'interno della stanza, guardare la TV o ascoltare brani musicali. Questo segno determina quanti decibel sono ammessi nell'appartamento durante il giorno.
Livello di rumore consentito in condizioni di lavoro
Rispetto al livello di rumore consentito in decibel in un appartamento, al lavoro e nelle attività d'ufficio, sono consentiti altri standard di livello sonoro durante l'orario di lavoro. Esistono restrizioni di ordine diverso, chiaramente regolate per ogni tipo di occupazione. La regola di base in queste condizioni è evitare livelli di rumore che possono influire negativamente sulla salute umana.
Negli uffici
Un livello di rumore di 45 dB rientra nella gamma udibile ed è paragonabile al suono di un trapano omotore elettrico. Anche il rumore di 50 dB rientra nei limiti di un'eccellente udibilità ed è uguale in intensità al suono di una macchina da scrivere.
Il livello di rumore di 55 decibel rimane all'interno di un'ottima udibilità, può essere rappresentato dall'esempio della conversazione sonora simultanea di più persone contemporaneamente. Questo indicatore è considerato il punteggio massimo accettabile per lo spazio ufficio.
Nella zootecnia e nel lavoro d'ufficio
La forza del rumore di 60 dB è considerata elevata, un tale livello di rumore può essere riscontrato negli uffici in cui molte macchine da scrivere lavorano contemporaneamente. Anche un indicatore di 65 dB è considerato alto e può essere registrato quando l'apparecchiatura di stampa è in funzione.
I livelli di rumore fino a 70 dB rimangono elevati e si trovano negli allevamenti. Il valore di rumore di 75 dB è il valore limite per l'aumento dei livelli di rumore, si può notare negli allevamenti di pollame.
In produzione e trasporto
Con un punteggio di 80 dB arriva il livello del suono forte, la cui esposizione prolungata comporterà una perdita parziale dell'udito. Pertanto, quando si lavora in tali condizioni, si consiglia di utilizzare una protezione per le orecchie. Anche il livello di rumore di 85 dB rientra nel livello sonoro forte, che può essere paragonato al funzionamento dell'attrezzatura di una tessitura.
Una cifra di rumore di 90 dB viene mantenuta all'interno del suono forte, tale livello di rumore può essere registrato quando un treno è in movimento. Il livello di rumore di 95 dB raggiunge i limiti estremi del suono forte, tale rumore può essereaggiustare nel negozio di laminazione.
Limite di rumore
Il livello di rumore a 100 dB raggiunge i limiti di un suono eccessivamente forte, può essere paragonato al tuono. Il lavoro in tali condizioni è considerato malsano e viene svolto nell'ambito di una certa anzianità di servizio, dopo di che una persona è considerata non idonea al lavoro pericoloso.
Il valore del rumore di 105 dB rientra anche nella gamma di suoni eccessivamente forti, il rumore di una tale forza viene creato da una troncatrice quando si taglia il metallo. Il livello di rumore di 110 dB rimane nei limiti di un suono eccessivamente forte, tale indicatore viene registrato quando un elicottero decolla. Una cifra di rumore di 115 dB è considerata il limite per i limiti del suono eccessivamente forte, tale rumore viene emesso da una sabbiatrice.
Un livello di rumore di 120 dB è considerato insopportabile, può essere paragonato al lavoro di un martello pneumatico. Il livello di rumore di 125 dB è caratterizzato anche da un livello di rumore insopportabile, questo segno viene raggiunto dall'aereo alla partenza. Il livello di rumore massimo in dB è considerato il limite intorno a 130, dopodiché si instaura la soglia del dolore, che non tutti possono sopportare.
Livello di rumore critico
La potenza del rumore a circa 135 dB è considerata inaccettabile, una persona che si trova nella zona del suono di tale forza riceve uno shock da proiettile. Un livello di rumore di 140 dB provoca anche lo shock del proiettile, il suono di un jet in decollo. A un livello di rumore di 145 dB, esplode una granata a frammentazione.
Raggiunge 150-155 dB di rottura di un proiettile cumulativo sull'armatura del carro armato, il suono di una tale forza porta acommozioni e lesioni. Oltre il limite di 160 dB, la barriera del suono si intromette, il suono che supera questo limite provoca la rottura del timpano, il collasso polmonare e lesioni multiple da esplosione, causando la morte istantanea.
L'impatto sul corpo di suoni impercettibili
Un suono la cui frequenza è inferiore a 16 Hz è chiamato infrarosso e se la sua frequenza supera i 20 mila Hz, allora tale suono è chiamato ultrasuoni. I timpani dell'orecchio umano non sono in grado di percepire suoni di questa frequenza, quindi sono al di fuori della gamma dell'udito umano. I decibel, che è il modo in cui il suono viene misurato oggi, determinano anche il significato dei suoni non udibili.
I suoni a bassa frequenza che vanno da 5 a 10 Hz sono scarsamente tollerati dal corpo umano. Un tale impatto può attivare malfunzionamenti nel lavoro degli organi interni e influenzare l'attività cerebrale. Inoltre, l'intensità delle basse frequenze ha un effetto sul tessuto osseo, provocando dolori articolari in persone che soffrono di varie malattie o lesioni.
Le sorgenti quotidiane di ultrasuoni sono vari veicoli, possono anche essere tuoni o il lavoro di apparecchiature elettroniche. Tali effetti si esprimono nel riscaldamento dei tessuti e la forza della loro influenza dipende dalla distanza dalla sorgente attiva e dal grado del suono.
Ci sono anche alcune restrizioni per i luoghi di lavoro pubblici con sorgenti sonore nella gamma impercettibile. L'intensità massima del suono infrarosso deve essere mantenuta entro 110dBa e la potenza degli ultrasuoni è limitata a 125 dBa. È severamente vietato, anche per breve tempo, in aree dove la pressione sonora supera i 135 dB di qualsiasi frequenza.
Effetto del rumore delle apparecchiature per ufficio e metodi di protezione
Il rumore emesso da un computer e da altre apparecchiature organizzative può essere superiore a 70 dB. A questo proposito, gli esperti sconsigliano di installare un gran numero di queste apparecchiature in una stanza, soprattutto se non è grande. Si consiglia di installare unità rumorose all'esterno della stanza in cui sono presenti persone.
Per ridurre il livello di rumore nei lavori di finitura, vengono utilizzati materiali con proprietà fonoassorbenti. Inoltre, puoi utilizzare tende in tessuto denso o, in casi estremi, tappi per le orecchie che coprano i timpani dall'esposizione.
Oggi, nella costruzione di edifici moderni, c'è un nuovo standard che determina il grado di isolamento acustico dei locali. Le pareti e i soffitti dei condomini sono testati per la resistenza al rumore. Se il livello di isolamento acustico è inferiore al limite accettabile, l'edificio non può essere messo in funzione fino a quando i problemi non saranno risolti.
Inoltre, oggi hanno stabilito dei limiti alla potenza del suono per vari dispositivi di segnalazione e avviso. Per i sistemi antincendio, ad esempio, l'intensità sonora del segnale di avvertimento deve essere compresa tra 75 dBa e 125 dBa.
