ज्यादातर लोग हर दिन एक शानदार रेंज की आवाज सुनते हैं। इनमें से कुछ ध्वनियाँ लोग अपनी पसंद से सीधे अपने कानों तक पहुँचाते हैं (जैसे, संगीत, फ़ोन कॉल के दूसरे छोर पर आवाज़), जबकि अन्य आपके श्रवण प्रसंस्करण केंद्रों में अपना रास्ता खोजते हैं, जिसके परिणामस्वरूप आप बस कुछ में दुनिया में होते हैं मार्ग। कुछ आवाज़ें परेशान करने वाली होती हैं, और आप इनके बारे में सोच सकते हैं शोर, क्योंकि वे या तो बहुत झंझरी वाले, ऊँचे-ऊँचे, सादे ज़ोर से या सुनने में अन्यथा अप्रिय हैं।
इसके अलावा, यदि आप किसी रॉक कॉन्सर्ट में एम्पलीफायर या स्पीकर की तरह ध्वनि के विशेष रूप से तेज़ स्रोत के पास हैं, तो आप एक पर समझते हैं निश्चित मात्रा स्तर कि ध्वनि ऊर्जा के रूप में इतनी अधिक ध्वनि नहीं है, गीतों के बास भागों के साथ आपके पूरे शरीर को समझने के लिए पर्याप्त है उन्हें। वास्तव में, यह मामला है, और डेसिबल (डीबी) इकाई है।
क्या आपने कभी सोचा है कि आप अपने पूरे जीवन में कितनी ध्वनि-ऊर्जा रेंज का अनुभव करते हैं? यानी, जब आप स्टीरियो वॉल्यूम को 10 के अधिकतम मान तक घुमाते हैं, तो क्या यह "पांच गुना जोर से" होता है जब वॉल्यूम 2 पर सेट होता है? क्या डीबी रूपांतरण के लिए एक साधारण प्रतिशत है? जैसा कि होता है, यह इससे थोड़ा अलग काम करता है।
भौतिकी में एक डेसिबल क्या है?
ध्वनि तरंगों के रूप में यात्रा करती है, जैसे विद्युत चुम्बकीय तरंगें (जैसे, दृश्य प्रकाश, माइक्रोवेव) करती हैं। ध्वनि तरंगों को, EM तरंगों के विपरीत, एक भौतिक माध्यम की आवश्यकता होती है जैसे हवा या पानी जिसमें प्रचार करना होता है; एक भौतिक निर्वात जैसे बाहरी स्थान नीरव है, इसके बावजूद कि इसके निर्माता क्या हैं स्टार वार्स फिल्में आपको विश्वास दिलाएंगी।
डेसीबल (dB) का माप है तीव्रता और आमतौर पर में मापा जाता है वाट प्रति वर्ग मीटर(डब्ल्यू/एम2). डेसिबल इस प्रकार वर्णन करता है कि किसी भी समय अंतरिक्ष के द्वि-आयामी स्लाइस के माध्यम से ध्वनि-तरंग शक्ति कितनी चलती है।
से संबंधित समीकरण बढ़ना डेसिबल में ध्वनि स्तर में तीव्रता में वृद्धि I से कुछ प्रारंभिक संदर्भ तीव्रता I0 है
\text{SL(dB)} = 10 \log \bigg(\frac{I}{I_0}\bigg)
- ध्यान दें कि (मैं/मैं0) इकाई रहित है, जिसका अर्थ है कि आप नहीं है डब्ल्यू / एम. का उपयोग करने के लिए2.
लघुगणक के साथ कार्य करना
एक लघुगणक एक है प्रतिपादक, वह संख्या जिससे आधार (10 जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो) को बराबर करने के लिए उठाया जाना चाहिए बहस लॉग का। उदाहरण के लिए, लॉग10(१००) वह घातांक है जिससे १०० प्राप्त करने के लिए १० को ऊपर उठाया जाना चाहिए, जो २ है। इस तरह की समस्याओं से निपटने के लिए आपके कैलकुलेटर में एक लॉग फ़ंक्शन है।
इसलिए, यदि आपने 5 (किसी भी इकाई में) की ध्वनि तीव्रता के साथ शुरुआत की और इसे बढ़ाकर 50 कर दिया, तो परिणामी परिवर्तन डेसिबल स्तर में 10 लॉग (50/5) = 10 लॉग (10) = 10(1) = 10 होगा।
डेसिबल स्केल की बायोफिज़िक्स
क्या होगा अगर, दो आसानी से सुनाई देने वाली ध्वनियों की तीव्रता की तुलना करने के बजाय, आप सेट करना चाहते हैं मैं0 शून्य संदर्भ बिंदु पर ताकि परिणाम डेसिबल की पूर्ण संख्या हो? जैसा कि होता है, मानव श्रवण की निचली सीमा लगभग 1 × 10. होती है −12 डब्ल्यू / एम2. इस संख्या का उपयोग तब किया जाता है जब का एक निश्चित मान होता है मैं की दरकार है।
डीबी को प्रतिशत वृद्धि में कैसे बदलें
यदि भारी मशीनरी के एक टुकड़े का ध्वनि स्तर 3 dB बढ़ जाता है, तो प्रतिशत वृद्धि क्या है?
समीकरण का संदर्भ लें SL(dB) = 10 लॉग (मैं/मैं0) और तर्क के लिए हल करें (कोष्ठक में मात्रा मैं/मैं0):
\शुरू {गठबंधन} 3 &= 10 \लॉग \bigg(\frac{I}{I_0}\bigg) \\ 0.3 &= \log \bigg(\frac{I}{I_0}\bigg) \\ 10^ {०.३} &= \frac{I}{I_0} \\ &= 1.995 \end{aligned}
इसलिए तीव्रता 1.995 गुना अधिक है, और प्रतिशतक अंतर सेटिंग द्वारा प्राप्त किया जाता है मैं0 = 1, ताकि प्रतिशत परिवर्तन 100 × (1.995 - 1.0) = 99.5 प्रतिशत द्वारा दिया गया हो।
इस प्रकार आप देख सकते हैं कि डेसिबल पैमाना केवल तीव्रता के स्तर के साथ थोड़ा बदलता है, या दूसरे तरीके से कहें तो तीव्रता डेसिबल पैमाने से पता चलता है कि स्तर प्रकृति में कहीं अधिक व्यापक रूप से भिन्न होते हैं, बस डेसिबल पैमाने को काम करना आसान बनाने के लिए साथ से। यदि आप अधिक जटिल गणना करना चाहते हैं, तो सेंगपील डेसिबल और प्रतिशत कैलकुलेटर में अधिक विस्तृत विश्लेषण के लिए कुल हार्मोनिक विरूपण जैसी चीजें शामिल हैं (संसाधन देखें)।