Majoritatea oamenilor aud o gamă fantastică de sunete în fiecare zi. Unele dintre aceste sunete pe care oamenii le direcționează către urechi la alegere (de exemplu, muzică, vocea de la celălalt capăt al unui apel telefonic), în timp ce alții își găsesc drumul în centrele voastre de procesare auditivă ca urmare a faptului că pur și simplu vă aflați în lume în unele cale. Unele sunete sunt deranjante și este posibil să vă gândiți la acestea ca la zgomot, deoarece sunt fie prea grătare, înțepenite, simplu zgomotoase sau altfel neplăcute pentru a le asculta.
Mai mult, dacă ați fost aproape de o sursă de sunet deosebit de puternică, cum ar fi un amplificator sau difuzor la un concert rock, înțelegeți la un un anumit nivel de volum, sunetul nu este atât de mult sunet cât energie, cu părțile de bas ale melodiilor suficiente pentru a vă face să vă simțiți întregul corp lor. De fapt, acesta este cazul și decibel (dB) este unitatea.
V-ați întrebat vreodată cât de mult din gama de energie sonoră experimentați de-a lungul vieții? Adică, când ridicați volumul stereo până la valoarea maximă de 10, este „de cinci ori mai tare” decât atunci când volumul este setat la 2? Există o conversie simplă în procente în dB? Așa cum se întâmplă, funcționează puțin diferit de acest lucru.
Ce este un decibel în fizică?
Sunetul se deplasează sub formă de unde, la fel ca undele electromagnetice (de exemplu, lumina vizibilă, microundele). Undele sonore, spre deosebire de undele EM, au nevoie de un mediu fizic precum aerul sau apa în care să se propage; un vid fizic, cum ar fi spațiul cosmic, este fără zgomot, în ciuda a ceea ce fac producătorii Razboiul Stelelor filmele te-ar face să crezi.
Decibelul (dB) este o măsură a intensitate și se măsoară de obicei în wați pe metru pătrat(L / m2). Decibelul descrie astfel câtă putere de undă sonoră se mișcă printr-o felie de spațiu bidimensională în orice moment.
Ecuația referitoare la crește la nivelul sonor în decibeli la creșterea intensității I de la o anumită intensitate de referință inițială I0 este
\ text {SL (dB)} = 10 \ log \ bigg (\ frac {I} {I_0} \ bigg)
- Rețineți că (I / I0) este fără unitate, ceea ce înseamnă că nu avea a folosi W / m2.
Lucrul cu logaritmi
Un logaritm este un exponent, numărul la care se afișează baza (10, cu excepția cazului în care se specifică altfel), trebuie crescut la egal cu argument a jurnalului. De exemplu, jurnal10(100) este exponentul la care trebuie crescut 10 pentru a obține 100, care este 2. Calculatorul dvs. are o funcție de jurnal pentru a rezolva astfel de probleme.
Prin urmare, dacă ați început cu o intensitate a sunetului de 5 (în orice unități) și ați ridicat-o la 50, rezultatul va fi Schimbare la nivel de decibeli ar fi 10 log (50/5) = 10 log (10) = 10 (1) = 10.
Biofizica scalei Decibel
Ce se întâmplă dacă, în loc să doriți să comparați intensitățile a două sunete ușor de auzit, ați dori să setați Eu0 la un punct de referință zero, astfel încât rezultatul să fie un număr absolut de decibeli? După cum se întâmplă, limita inferioară a auzului uman este de aproximativ 1 × 10 −12 L / m2. Acest număr este utilizat atunci când o valoare fixă de Eu este căutat.
Cum se convertește dB în creștere procentuală
Dacă nivelul sonor al unei piese de utilaje grele crește cu 3 dB, care este procentul de creștere?
Consultați ecuația SL (dB) = 10 log (Eu/Eu0) și rezolvați pentru argument (cantitatea dintre paranteze Eu/Eu0):
\ begin {align} 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 {align}
Prin urmare, intensitatea este de 1.995 ori mai mare, iar diferența percentilă se obține prin setare Eu0 = 1, astfel încât modificarea procentuală este dată de 100 × (1,995 - 1,0) = 99,5 procente.
Astfel, puteți vedea că scala decibelilor variază doar ușor în funcție de nivelul de intensitate sau, altfel spus, intensitatea nivelurile variază mult mai mult în natură decât dezvăluie scala decibelilor, pur și simplu pentru a ușura funcționarea scalei decibelilor cu. Dacă doriți să faceți calcule mai complicate, calculatorul Sengpiel în decibeli și procente încorporează lucruri precum distorsiunea armonică totală pentru o analiză mai detaliată (consultați Resurse).