Useimmat ihmiset kuulevat upean valikoiman ääniä joka päivä. Jotkut näistä äänistä ihmiset valitsevat suoraan korviinsa (esim. Musiikki, ääni puhelun toisessa päässä), kun taas toiset löytävät tiensä kuulokäsittelykeskuksiinne seurauksena siitä, että olette joissakin vain maailmassa tapa. Jotkut äänet ovat häiritseviä, ja luulet todennäköisesti, että nämä ovat melua, koska he ovat joko liian raastavia, korkeita, selkeitä tai muuten epämiellyttäviä kuunnella.
Lisäksi, jos olet ollut lähellä erityisen kovaa äänilähdettä, kuten vahvistinta tai kaiutinta rock-konsertissa, ymmärrät tietty äänenvoimakkuustaso tuo ääni ei ole niinkään ääni kuin energia, ja kappaleiden basso-osat riittävät saamaan koko kehosi aistimaan niitä. Itse asiassa tämä on asia, ja desibeli (dB) on yksikkö.
Oletko koskaan miettinyt, kuinka suuren osan äänienergia-alueesta koet koko elämäsi ajan? Toisin sanoen, kun käännät stereon äänenvoimakkuuden maksimiarvoonsa 10, onko tämä "viisi kertaa niin voimakas" kuin kun äänenvoimakkuudeksi on asetettu 2? Onko dB-muunnos yksinkertainen prosenttiosuus? Kuten tapahtuu, se toimii hieman eri tavalla kuin tämä.
Mikä on desibeli fysiikassa?
Ääni kulkee aaltojen muodossa, aivan kuten sähkömagneettiset aallot (esim. Näkyvä valo, mikroaallot). Ääniaallot, toisin kuin EM-aallot, tarvitsevat fyysisen väliaineen, kuten ilman tai veden, etenemiseen; fyysinen tyhjiö, kuten ulkoavaruus, on äänetön huolimatta siitä, mitä Tähtien sota olisitko uskonut.
Desibeli (dB) on mittayksikkö intensiteetti ja mitataan yleensä wattia neliömetriä kohti(W / m2). Desibeli kuvaa siis kuinka paljon ääniaaltotehoa liikkuu kaksiulotteisen avaruusviivan läpi milloin tahansa.
Yhtälö, joka liittyy lisääntyä melutasossa desibeleinä intensiteetin I kasvuun jostakin alkuperäisestä vertailuintensiteetistä I0 On
\ text {SL (dB)} = 10 \ log \ bigg (\ frac {I} {I_0} \ bigg)
- Huomaa, että (I / I0) on yksikön, mikä tarkoittaa, että et omistaa käyttää W / m2.
Työskentely logaritmien kanssa
Logaritmi on eksponentti, numero, johon pohja (10 ellei toisin mainita) on korotettava yhtä suureksi Perustelu lokista. Esimerkiksi kirjaudu10(100) on eksponentti, johon 10 on nostettava, jotta saadaan 100, mikä on 2. Laskimessasi on lokitoiminto tällaisten ongelmien käsittelemiseksi.
Siksi, jos aloitit äänenvoimakkuudella 5 (missä tahansa yksikössä) ja korotat sen 50: een, tuloksena on muuttaa desibelitasolla olisi 10 log (50/5) = 10 log (10) = 10 (1) = 10.
Decibel-asteikon biofysiikka
Entä jos haluaisit verrata kahden helposti kuultavan äänen voimakkuutta, haluat asettaa Minä0 nollapisteeseen niin, että tulos olisi absoluuttinen määrä desibeleitä? Kuten tapahtuu, ihmisen kuulon alaraja on noin 1 × 10 −12 W / m2. Tätä numeroa käytetään, kun kiinteä arvo on Minä etsitään.
Kuinka muuntaa dB prosenttikorotukseksi
Jos raskaan koneen äänitaso nousee 3 dB, mikä on prosentuaalinen lisäys?
Katso yhtälö SL (dB) = 10 log (Minä/Minä0) ja ratkaise argumentille (suluissa oleva määrä) Minä/Minä0):
\ begin {tasattu} 3 & = 10 \ log \ bigg (\ frac {I} {I_0} \ bigg) \\ 0.3 & = \ log \ bigg (\ frac {I} {I_0} \ bigg) \\ 10 ^ {0.3} & = \ frac {I} {I_0} \\ & = 1,995 \ loppu {tasattu}
Intensiteetti on siten 1,995 kertaa niin suuri, ja prosenttiero saadaan asettamalla Minä0 = 1, niin että prosenttimuutos saadaan 100 × (1,995 - 1,0) = 99,5 prosenttia.
Siten voit nähdä, että desibelin asteikko vaihtelee vain vähän voimakkuustason tai toisin sanoen voimakkuuden mukaan tasot vaihtelevat luonteeltaan paljon laajemmin kuin desibeli-asteikko paljastaa, pelkästään helpottaakseen desibelin asteikon käyttöä kanssa. Jos haluat tehdä monimutkaisempia laskutoimituksia, Sengpiel-desibeli- ja prosenttilaskin sisältää yksityiskohtaisempaa analyysia varten esimerkiksi harmonisen kokonaishäiriön (ks. Resurssit).