Більшість людей щодня чують фантастичний діапазон звуків. Деякі з цих звуків люди спрямовують на вуха за вибором (наприклад, музика, голос на іншому кінці телефонного дзвінка), інші ж потрапляють у ваші центри слухової обробки в результаті того, що ви просто перебуваєте у світі шлях. Деякі звуки турбують, і ви, ймовірно, будете думати про них як шум, оскільки вони або занадто решітчасті, високі, просто гучні або неприємно слухати.
Більше того, якщо ви були біля особливо гучного джерела звуку, наприклад, підсилювача чи динаміка на рок-концерті, ви розумієте на певний рівень гучності, який звучить - це не стільки звук, скільки енергія, оскільки басові частини пісень достатні, щоб сприйняти все ваше тіло їх. Насправді це так, і децибел (дБ) - одиниця виміру.
Ви коли-небудь замислювались, скільки діапазону звукової енергії ви відчуваєте протягом свого життя? Тобто, коли ви збільшуєте стереозвук до максимального значення 10, це "в п'ять разів голосніше", ніж коли гучність встановлюється на 2? Чи існує перетворення простого відсотка в дБ? Це трапляється, працює трохи інакше, ніж це.
Що таке децибел у фізиці?
Звук подорожує у формі хвиль, як електромагнітні хвилі (наприклад, видиме світло, мікрохвилі). Звукові хвилі, на відміну від хвиль ЕМ, потребують фізичного середовища, такого як повітря або вода, в якому можуть поширюватися; фізичний вакуум, такий як космічний простір, безшумний, незважаючи на те, що виробники Зоряні війни Ви б повірили у фільми.
Децибел (дБ) є мірою інтенсивність і зазвичай вимірюється в ват на квадратний метр(Вт / м2). Таким чином, децибел описує, скільки потужності звукової хвилі рухається через двовимірний зріз простору в будь-який час.
Рівняння, що стосується збільшувати рівня звуку в децибелах до збільшення інтенсивності I від деякої початкової опорної інтенсивності I0 є
\ text {SL (dB)} = 10 \ log \ bigg (\ frac {I} {I_0} \ bigg)
- Зауважте, що (I / I0) не має одиниць, тобто ви цього не робите мати використовувати Вт / м2.
Робота з логарифмами
Логарифм - це показник степеня, число до якого база (Якщо не вказано інше) необхідно підняти, щоб дорівнювати аргумент журналу. Наприклад, журнал10(100) - показник ступеня, до якого потрібно підняти 10, щоб отримати 100, що дорівнює 2. Ваш калькулятор має функцію журналу для вирішення подібних проблем.
Отже, якщо ви почали з інтенсивності звуку 5 (у будь-яких одиницях) і підняли його до 50, отриманий результат змінити в децибелах рівень буде 10 log (50/5) = 10 log (10) = 10 (1) = 10.
Біофізика шкали Децибеля
Що робити, якщо замість того, щоб хотіти порівняти інтенсивність двох легко чутних звуків, ви хочете встановити Я0 до нульової контрольної точки, щоб результат мав абсолютну кількість децибел? Як це трапляється, нижня межа людського слуху становить приблизно 1 × 10 −12 Вт / м2. Це число використовується при фіксованому значенні Я шукається.
Як перетворити дБ на збільшення у відсотках
Якщо рівень звуку у важкій машині підвищується на 3 дБ, який відсоток збільшується?
Зверніться до рівняння SL (дБ) = 10 log (Я/Я0) і вирішити аргумент (кількість у дужках Я/Я0):
\ 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}
Тому інтенсивність в 1,995 рази більша, і різниця процентилів отримується шляхом встановлення Я0 = 1, так що зміна відсотків дається 100 × (1,995 - 1,0) = 99,5 відсотка.
Таким чином, ви можете бачити, що шкала децибел змінюється лише незначно залежно від рівня інтенсивності, або, по-іншому, інтенсивності рівні за своєю суттю варіюються набагато ширше, ніж показує шкала децибел, просто для полегшення роботи шкали децибел з. Якщо ви хочете зробити більш складні розрахунки, калькулятор децибелів і відсотків Сенгпіеля включає такі речі, як загальне гармонійне спотворення для більш детального аналізу (див. Ресурси).