A legtöbb ember minden nap fantasztikus hangtartományt hall. Ezek közül néhány olyan hang hallható, amelyet az emberek választásukkal a fülükbe irányítanak (pl. Zene, a telefonhívás másik végén lévő hang), míg mások a hallási feldolgozó központokba kerülnek annak eredményeként, hogy egyesekben egyszerűen a világban vagytok út. Egyes hangok zavaróak, és valószínűleg ezeket úgy gondolja zaj, mivel túl rácsosak, magas hangúak, egyszerűen hangosak vagy más módon kellemetlenek hallgatni őket.
Sőt, ha egy különösen hangos hangforrás közelében volt, például erősítő vagy hangszóró egy rockkoncerten, akkor egy Bizonyos hangerő, hogy a hang nem annyira hang, mint energia, a dalok basszus részei pedig elegendőek ahhoz, hogy érzékeltessék az egész testet őket. Valójában ez a helyzet, és a decibel (dB) az egység.
Elgondolkodott már azon, hogy mennyi hangenergiatartományt tapasztal meg egész életében? Vagyis amikor a sztereó hangerőt a maximális 10-es értékre fordítja, ez "ötször olyan hangos", mint amikor a hangerőt 2-re állítják? Van-e egyszerű százalék a dB konverzióra? Ahogy történik, ez kicsit másképp működik, mint ez.
Mi a decibel a fizikában?
A hang hullámok formájában halad, akárcsak az elektromágneses hullámok (pl. Látható fény, mikrohullámok). A hanghullámoknak, az EM hullámokkal ellentétben, fizikai közegre, például levegőre vagy vízre van szükségük, hogy továbbterjesszék őket; egy fizikai vákuum, például a világűr, zajtalan, annak ellenére, hogy a gyártók Csillagok háborúja filmekben elhinnéd.
A decibel (dB) mértéke intenzitás és általában ben mérik watt négyzetméterenként(W / m2). A decibel tehát leírja, hogy mennyi hanghullám-erő mozog bármikor a tér kétdimenziós szeletén.
Az egyenlet a növekedés a zajszintben decibelben az I. intenzitás növekedéséhez valamilyen kezdeti referenciaintenzitásról I0 van
\ text {SL (dB)} = 10 \ log \ bigg (\ frac {I} {I_0} \ bigg)
- Vegye figyelembe, hogy (I / I0) egység nélküli, vagyis nem van W / m használatához2.
Munka logaritmusokkal
A logaritmus egy kitevő, a szám, amelyre a bázis (10 eltérő rendelkezés hiányában) egyenlőre kell emelni érv a rönköt. Például naplózni10(100) az a kitevő, amelyre 10-et kell emelni, hogy 100-at kapjon, ami 2. Számológépének van egy naplófüggvénye az ilyen problémák kezelésére.
Ezért, ha 5-ös hangerősséggel indult (bármely egységben) és 50-re emelte, az eredményül kapott változás decibelben 10 log (50/5) = 10 log (10) = 10 (1) = 10 lenne.
A decibel skála biofizikája
Mi lenne, ha ahelyett, hogy összehasonlítani akarná két könnyen hallható hang intenzitását, beállítani szeretné én0 nulla referenciapontig, hogy az eredmény abszolút decibelszám legyen? Amint előfordul, az emberi hallás alsó határa körülbelül 1 × 10 −12 W / m2. Ezt a számot akkor használjuk, ha fix érték én keresik.
Hogyan konvertálhatjuk dB-t százalékos növekedéssé
Ha egy nehézgép hangereje 3 dB-rel emelkedik, akkor mekkora a százalékos növekedés?
Lásd az SL (dB) = 10 log (én/én0) és oldja meg az argumentum számára (a zárójelben lévő mennyiség én/én0):
\ begin {aligned} 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 \ end {igazítva}
Az intenzitás tehát 1,995-szer akkora, és a százalékos különbséget beállítással kapjuk meg én0 = 1, így a százalékos változást 100 × (1,995 - 1,0) = 99,5 százalék adja meg.
Így láthatja, hogy a decibel skála csak kissé változik az intenzitással, vagy másképpen fogalmazva: az intenzitás a szintek sokkal szélesebb körben változnak, mint azt a decibel skála feltárja, pusztán azért, hogy a decibel skála könnyebben működjön val vel. Ha bonyolultabb számításokat szeretne végezni, a Sengpiel decibel és százalékkalkulátor részletesebb elemzéshez olyan dolgokat tartalmaz, mint a teljes harmonikus torzítás (lásd: Források).