Večina ljudi vsak dan sliši fantastično paleto zvokov. Nekatere od teh zvokov ljudje usmerjajo na ušesa po izbiri (npr. Glasba, glas na drugem koncu telefonskega klica), medtem ko se drugi znajdejo v vaših centrih za slušno obdelavo, ker ste v nekaterih preprosto na svetu način. Nekateri zvoki so moteči in verjetno boste o njih mislili hrupa, saj so bodisi preveč rešetkasti, visoki, navadno glasni ali kako drugače neprijetni za poslušanje.
Poleg tega, če ste bili na posebej glasnem viru zvoka, na primer ojačevalnik ali zvočnik na rock koncertu, na določena glasnost ni toliko zvok kot energija, tako da nizki deli pesmi zadoščajo, da zazna celo telo njim. Pravzaprav je temu tako in decibel (dB) je enota.
Ste se kdaj vprašali, koliko zvočno-energijskega razpona doživljate skozi svoje življenje? Se pravi, ko stereo glasnost zvišate na najvišjo vrednost 10, ali je to "petkrat toliko glasno", kot če je glasnost nastavljena na 2? Ali obstaja preprosta pretvorba v odstotke v dB? Kot se zgodi, deluje nekoliko drugače kot to.
Kaj je Decibel v fiziki?
Zvok potuje v obliki valov, tako kot elektromagnetni valovi (npr. Vidna svetloba, mikrovalovi). Zvočni valovi za razliko od EM valov potrebujejo fizični medij, kot sta zrak ali voda, v katerem se lahko širijo; fizični vakuum, kot je vesolje, je neslišen, kljub temu, kar ustvarjajo Vojna zvezd filmi bi verjeli.
Decibel (dB) je merilo intenzivnost in se običajno meri v vatov na kvadratni meter(Š / m2). Decibel tako opisuje, koliko moči zvočnega vala se kadar koli premika skozi dvodimenzionalno rezino prostora.
Enačba, ki se nanaša na porast v ravni zvoka v decibelih do povečanja intenzitete I od neke začetne referenčne jakosti I0 je
\ text {SL (dB)} = 10 \ log \ bigg (\ frac {I} {I_0} \ bigg)
- Upoštevajte, da (I / I0) je brez enot, kar pomeni, da ne imeti za uporabo W / m2.
Delo z logaritmi
Logaritem je eksponent, številka, na katero je osnova (10, razen če ni določeno drugače), je treba dvigniti na enako vrednost prepir dnevnika. Na primer dnevnik10(100) je eksponent, na katerega je treba dvigniti 10, da dobimo 100, kar je 2. Vaš kalkulator ima funkcijo dnevnika za reševanje takih težav.
Če ste torej začeli z jakostjo zvoka 5 (v kateri koli enoti) in jo dvignili na 50, je rezultat spremembe v decibelih bi bilo 10 log (50/5) = 10 log (10) = 10 (1) = 10.
Biofizika Decibelove lestvice
Kaj pa, če bi namesto, da bi želeli primerjati jakost dveh zlahka slišnih zvokov, želeli nastaviti jaz0 na ničelno referenčno točko, tako da bi bil rezultat absolutno število decibelov? Kot se zgodi, je spodnja meja človeškega sluha približno 1 × 10 −12 Š / m2. Ta številka se uporablja pri fiksni vrednosti jaz se išče.
Kako pretvoriti dB v odstotek
Kolikšen odstotek se poveča, če se raven hrupa težkih strojev poveča za 3 dB?
Glej enačbo SL (dB) = 10 log (jaz/jaz0) in reši argument (količina v oklepajih jaz/jaz0):
\ start {poravnano} 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 \ konec {poravnano}
Intenzivnost je torej 1,995-krat večja, percentilsko razliko pa dobimo z nastavitvijo jaz0 = 1, tako da je odstotna sprememba podana s 100 × (1,995 - 1,0) = 99,5 odstotka.
Tako lahko vidite, da se skala decibelov le nekoliko spreminja glede na stopnjo intenzivnosti ali drugače, intenziteta Ravni se po naravi razlikujejo veliko širše, kot razkriva lestvica decibelov, preprosto zato, da bi lažje delovale na lestvici decibelov s. Če želite narediti bolj zapletene izračune, Sengpielov kalkulator decibelov in odstotkov vključuje podrobnosti, kot je popolno harmonično popačenje, za podrobnejšo analizo (glejte Viri).