Enamik inimesi kuuleb iga päev fantastilist heli. Mõned neist helidest suunavad inimesed valikul oma kõrvu (nt muusika, telefonikõne teises otsas olev hääl), samas kui teised leiavad tee teie kuulmisprotseduuride keskustesse tänu sellele, et olete mõnes lihtsalt maailmas viibinud tee. Mõni heli on häiriv ja arvate tõenäoliselt, et see on müra, kuna nad on kas liiga riivivad, kõrged, lihtsalt valjud või muul viisil ebameeldivad kuulamiseks.
Veelgi enam, kui olete olnud eriti valju heliallika lähedal, nagu näiteks võimendi või kõlar rokikontserdil, mõistate teatud helitugevuse juures pole heli niivõrd heli kui energia, kusjuures lugude bassiosad on piisavad kogu keha tunnetuse tekitamiseks neid. Tegelikult on see nii ja detsibell (dB) on ühik.
Kas olete kunagi mõelnud, kui palju heli-energia vahemikku te kogu oma elu kogete? See tähendab, et kui keerate stereo helitugevuse maksimaalsele väärtusele 10, kas see on "viis korda valjem" kui siis, kui helitugevus on seatud 2-le? Kas dB teisendamiseks on lihtne protsent? Nagu juhtub, töötab see pisut teisiti kui see.
Mis on detsibell füüsikas?
Heli liigub lainete kujul, täpselt nagu elektromagnetlained (nt nähtav valgus, mikrolained). Helilained vajavad erinevalt EM-lainetest levimiseks füüsilist keskkonda, näiteks õhku või vett; füüsiline vaakum, nagu maailmaruum, on hääletu, vaatamata sellele, mida kosmose tegijad Tähtede sõda filmid oleksid uskunud.
Detsibell (dB) on mõõtühik intensiivsus ja seda mõõdetakse tavaliselt vatti ruutmeetri kohta(W / m2). Detsibel kirjeldab seega seda, kui palju helilaine võimsus igal ajal läbi ruumilise ruumiviilu liigub.
Valemit seostav võrrand suurendama helitasemes detsibellides I intensiivsuse suurenemiseni mõnelt esialgselt võrdlustugevuselt I0 on
\ text {SL (dB)} = 10 \ log \ bigg (\ frac {I} {I_0} \ bigg)
- Pange tähele, et (I / I0) on üksuseta, see tähendab, et te seda ei tee omama kasutada W / m2.
Logaritmidega töötamine
Logaritm on eksponent, number, millele alus (10, kui pole sätestatud teisiti) tuleb tõsta võrdseks argument palgist. Näiteks logige10(100) on eksponent, millele 100 saamiseks tuleb tõsta 10, mis on 2. Teie kalkulaatoril on logifunktsioon selliste probleemide lahendamiseks.
Seega, kui alustasite helitugevusega 5 (mis tahes ühikutes) ja tõstsite selle 50-ni, saadi tulemuseks muutus detsibellide tasemel oleks 10 logi (50/5) = 10 logi (10) = 10 (1) = 10.
Detsibeli skaala biofüüsika
Mis oleks, kui selle asemel, et sooviksite võrrelda kahe kergesti kuuldava heli intensiivsust, sooviksite seada Mina0 null nullpunktini, nii et tulemuseks oleks detsibellide absoluutarv? Nagu juhtub, on inimese kuulmise alumine piir umbes 1 × 10 −12 W / m2. Seda numbrit kasutatakse, kui fikseeritud väärtus on Mina otsitakse.
Kuidas teisendada dB protsenditõusuks
Kui rasketehnika tüki müratase tõuseb 3 dB võrra, siis kui suur on protsentuaalne tõus?
Vaadake võrrandit SL (dB) = 10 log (Mina/Mina0) ja lahendage argumendi jaoks (sulgudes olev kogus Mina/Mina0):
\ begin {joondatud} 3 & = 10 logi bigg (\ frac {I} {I_0} \ bigg) \\ 0,3 & = logi bigg (\ frac {I} {I_0} \ bigg) \\ 10 ^ {0.3} & = \ frac {I} {I_0} \\ & = 1.995 \ end {joondatud}
Intensiivsus on seega 1,995 korda suurem ja protsentiili erinevus saadakse seadistades Mina0 = 1, nii et protsentuaalse muutuse annab 100 × (1,995 - 1,0) = 99,5 protsenti.
Seega näete, et detsibellide skaala varieerub intensiivsuse tasemest või teisiti öeldes intensiivsusest veidi tasemed erinevad oma olemuselt palju laiemalt, kui detsibelli skaala näitab, lihtsalt selleks, et detsibelli skaala oleks hõlpsam töötada koos. Kui soovite teha keerulisemaid arvutusi, sisaldab Sengpieli detsibelli ja protsendi kalkulaator üksikasjalikuma analüüsi jaoks selliseid asju nagu täielik harmooniline moonutus (vt Ressursid).