Децибел — Википедия
Децибе́л (русское обозначение: дБ; международное: dB) — дольная единица бела, равная одной десятой этой единицы. Бел выражает отношение двух значений энергетической величины десятичным логарифмом этого отношения.
Отношение D P {\displaystyle D_{P}} двух значений энергетической величины P {\displaystyle P} , такой как мощность, энергия, плотность энергии и т. п., выраженное в децибелах, определяется по формуле:
- D P = 10 lg P 2 P 1 . {\displaystyle D_{P}=10\lg {\frac {P_{2}}{P_{1}}}.}
Отсюда следует, что увеличение энергетической величины на 1 дБ означает её увеличение в 10 0 , 1 {\displaystyle 10^{0,1}} ≈ 1,259 раза.
Энергетические величины пропорциональны квадратам силовых величин (или величин поля, как принято в международных документах[1][2]), таких как звуковое давление, электрическое напряжение, сила электрического тока и т. п., поэтому отношение D F {\displaystyle D_{F}} двух значений силовой величины F {\displaystyle F} , выраженное в децибелах, определяется по формуле:
- D F = 20 lg F 2 F 1 . {\displaystyle D_{F}=20\lg {\frac {F_{2}}{F_{1}}}.}
Отсюда следует, что увеличение силовой величины на 1 дБ означает её увеличение в 10 0 , 05 {\displaystyle 10^{0,05}} ≈ 1,122 раза.
Децибел относится к единицам, не входящим в Международную систему единиц (СИ), но в соответствии с решением Международного комитета мер и весов допускается к применению без ограничений совместно с единицами СИ[3]. В основном применяется в электросвязи, акустике, радиотехнике, в теории систем автоматического управления[4][5][6].
История
Распространение децибела берёт начало от методов, используемых для количественной оценки потери (ослабления) сигнала в телеграфных и телефонных линиях. Единицей потерь изначально была миля стандартного кабеля (англ. mile of standard cable — m.s.c.). 1 m.s.c. соответствовала потерям мощности сигнала с частотой 800 Гц в кабеле длиной в 1 милю (примерно 1,6 км), имеющем распределённое сопротивление 88 Ом (на петлю) и распределённую ёмкость 0,054 мкФ[7] (диаметр жил витой пары около 0,9 мм). Такая величина потерь была близка к наименьшей различимой средним слушателем разнице двух сигналов по громкости. Однако миля стандартного кабеля была частотно-зависимой, и она не могла быть полноценной единицей отношения мощностей[8].
В 1924 году компания «Белл телефон» получила положительный ответ на новое определение единицы среди членов Международного телеграфного союза в Европе: вместо m.s.c. — единица передачи (англ. transmission unit — TU). Единица передачи определялась так, что численное выражение в этих единицах соответствовало десяти десятичным логарифмам отношения измеренной мощности к исходной мощности[9]. Удобство такого определения было в приблизительном соответствии старой и новой единиц (1 m.s.c. — это примерно 0,95 TU). В 1928 году компания «Белл телефон» переименовала единицу передачи TU в децибел[10], который стал одной десятой вновь определённой единицы логарифмического отношения мощностей, получившей наименование бел в честь американского учёного Александра Белла[11]. Единица бел используется редко, в то время как децибел получил широкое распространение [12].
Изначальное определение децибела в Ежегоднике стандартов Национального института стандартов и технологий в США от 1931 года[13]:
Децибел может быть определён таким утверждением, что две величины мощности отличаются на 1 децибел, когда они находятся в соотношении 100,1, и любые две величины мощности отличаются на N децибел, когда они находятся в соотношении 10N(0,1). Количество единиц передачи (децибелов), выражающее отношение любых двух мощностей, в десять раз превышает десятичный логарифм этого отношения.
Оригинальный текст (англ.)
The decibel may be defined by the statement that two amounts of power differ by 1 decibel when they are in the ratio of 100.1 and any two amounts of power differ by N decibels when they are in the ratio of 10N(0.1). The number of transmission units expressing the ratio of any two powers is therefore ten times the common logarithm of that ratio.
В апреле 2003 года Международный комитет мер и весов (МКМВ) рассматривал рекомендацию о включении децибела в Международную систему единиц (СИ), но отказался от этого предложения[14]. Однако децибел признан другими международными организациями, такими как Международная электротехническая комиссия (МЭК) и Международная организация по стандартизации (ИСО)[15]. МЭК позволяет использовать децибел и с силовыми, и с энергетическими величинам, и этой рекомендации следуют многие национальные организации по стандартизации.
Определение
Децибелы принято использовать для измерения или выражения отношения одноимённых энергетических величин, таких как мощность, энергия, интенсивность, плотность потока мощности, спектральная плотность мощности и т. п., а также силовых величин, таких как напряжение, сила тока, напряженность поля, звуковое давление и т. п. Часто в качестве одной из величин отношения (в знаменателе) выступает общепринятая исходная (или опорная) величина. Тогда отношение, выраженное в децибелах, принято называть уровнем соответствующей физической величины (например, уровень мощности, уровень напряжения и т. д.)[1][2].
Энергетические величины
| D {\displaystyle D} | P 2 / P 1 {\displaystyle P_{2}/P_{1}} | F 2 / F 1 {\displaystyle F_{2}/F_{1}} |
|---|---|---|
| 40 dB | 10000 | 100 |
| 20 dB | 100 | 10 |
| 10 dB | 10 | ≈ 3,16 |
| 6 dB | ≈ 4 | ≈ 2 |
| 3 dB | ≈ 2 | ≈ 1,41 |
| 1 dB | ≈ 1,26 | ≈ 1,12 |
| 0 dB | 1 | 1 |
| −1 dB | ≈ 0,79 | ≈ 0,89 |
| −3 dB | ≈ 0,5 | ≈ 0,71 |
| −6 dB | ≈ 0,25 | ≈ 0,5 |
| −10 dB | 0,1 | ≈ 0,32 |
| −20 dB | 0,01 | 0,1 |
| −40 dB | 0,0001 | 0,01 |
Отношение D P {\displaystyle D_{P}} двух значений энергетической величины P 2 {\displaystyle P_{2}} и P 1 {\displaystyle P_{1}} , выраженное в децибелах, определяется по формуле:
- D P = 10 lg P 2 P 1 . {\displaystyle D_{P}=10\lg {\frac {P_{2}}{P_{1}}}.}
Отсюда:
- P 2 P 1 = 10 0 , 1 D P {\displaystyle {\frac {P_{2}}{P_{1}}}=10^{0,1D_{P}}} 00или00 P 2 = P 1 ⋅ 10 0 , 1 D P . {\displaystyle P_{2}=P_{1}\cdot 10^{0,1D_{P}}.}
Силовые величины
Энергетические величины пропорциональны квадратам силовых величин. Например, в электрической цепи мощность P {\displaystyle P} , рассеиваемая в тепло на нагрузке с сопротивлением R {\displaystyle R} при напряжении U {\displaystyle U} , определяется по формуле:
- P = U 2 R . {\displaystyle P={U^{2} \over R}.}
Отсюда отношение двух величин:
- P 2 P 1 = U 2 2 R 2 R 1 U 1 2 . {\displaystyle {P_{2} \over P_{1}}={U_{2}^{2} \over R_{2}}{R_{1} \over U_{1}^{2}}.}
Логарифмическое отношение в частном случае, при R 2 = R 1 {\displaystyle R_{2}=R_{1}} :
- 10 lg P 2 P 1 = 10 lg ( U 2 U 1 ) 2 = 20 lg U 2 U 1 . {\displaystyle 10\lg {P_{2} \over P_{1}}=10\lg {\left({U_{2} \over U_{1}}\right)}^{2}=20\lg {U_{2} \over U_{1}}.}
Таким образом, сохранение численных значений в децибелах при переходе от отношения мощностей к отношению напряжений при одинаковых нагрузках требует, чтобы выполнялось следующее соотношение:
- D P = D U , {\displaystyle D_{P}=D_{U},} 00где0 D U = 20 lg U 2 U 1 . {\displaystyle D_{U}=20\lg {U_{2} \over U_{1}}.}
Отсюда:
- U 2 U 1 = 10 0 , 05 D U {\displaystyle {\frac {U_{2}}{U_{1}}}=10^{0,05D_{U}}} 00или00 U 2 = U 1 ⋅ 10 0 , 05 D U . {\displaystyle U_{2}=U_{1}\cdot 10^{0,05D_{U}}.}
Определение единицы бел
Бел (русское обозначение: Б; международное: B) выражает отношение двух мощностей как десятичный логарифм этого отношения[2].
Согласно ГОСТ 8.417—2002[16], бел — единица логарифмического отношения физической величины к одноимённой физической величине, принимаемой за исходную. Для энергетических величин (P): 1 Б = lg(P2/P1) при P2 = 10P1; для силовых величин (F): 1 Б = 2 lg(F2/F1) при F2 = 100,5 F1.
Таким образом, бел соответствует отношению 10 для энергетических величин или отношению 100,5 ≈ 3,162 для силовых величин.
Бел редко применяется как без приставки, так и с какими-либо другими приставками СИ, кроме деци. Например, вместо тысячной доли бела предпочтительным является использование сотой доли децибела (общепринятой будет запись не 5 мБ, а 0,05 дБ)[17].
Сравнение логарифмических единиц
| Единица | Обозначение | Изменение энергетической величины в … раз | Изменение силовой величины в … раз | Пересчёт в … | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| дБ | Б | Нп | |||||
| децибел | дБ, dB | 10 10 {\displaystyle {\sqrt[{10}]{10}}} ≈ 1,259 | 10 20 {\displaystyle {\sqrt[{20}]{10}}} ≈ 1,122 | 1 | 0,1 | ≈0,1151 | |
| бел | Б, B | 10 | 10 {\displaystyle {\sqrt {10}}} ≈ 3,162 | 10 | 1 | ≈1,151 | |
| непер | Нп, Np | e2 ≈ 7,389 | e ≈ 2,718 | ≈8,686 | ≈0,8686 | 1 | |
Применение
Децибелы широко применяются в областях техники, где требуется измерение или представление величин, меняющихся в широком диапазоне: в радиотехнике, антенной технике, в системах передачи информации, автоматического регулирования и управления, в оптике, акустике (в децибелах измеряется уровень громкости звука) и др. Так, в децибелах принято измерять или указывать динамический диапазон (например, диапазон громкости звучания музыкального инструмента), затухание волны при распространении в поглощающей среде, коэффициент затухания радиочастотного кабеля, коэффициент усиления и коэффициент шума усилителя.
Акустика
Звуковое давление — силовая величина, а интенсивность звука, пропорциональная квадрату звукового давления, — энергетическая величина. Например, если громкость звука (субъективно определяемая его интенсивностью) возросла на 10 дБ, то это значит, что интенсивность звука возросла в 10 раз, а звуковое давление — приблизительно в 3,16 раза.
Использование децибелов при указании громкости звука обусловлено человеческой способностью воспринимать звук в очень большом диапазоне изменений его интенсивности. Применение линейной шкалы оказывается практически неудобным. Кроме того, на основании закона Вебера — Фехнера, ощущение громкости звука пропорционально логарифму его интенсивности. Отсюда удобство логарифмической шкалы. Диапазон величин звукового давления от минимального порога слышимости звука человеком (20 мкПа) до максимального, вызывающего болевые ощущения, составляет примерно 120 дБ. Например, утверждение «громкость звука составляет 30 дБ» означает, что интенсивность звука в 1000 раз превышает порог слышимости звука человеком.
Для выражения громкости звука также используют единицы фон и сон, учитывающие частотную и субъективную восприимчивость звука человеком.
Удобства применения децибелов
Прежде всего следует отметить удобство децибела по сравнению с единицей бел. Для практических применений бел оказался слишком крупной единицей, часто предполагающей дробную запись значения логарифмической величины. Перечисленные ниже удобства так или иначе связаны с применением не только децибелов, а логарифмической шкалы и логарифмических величин вообще.
- Характер отображения в органах чувств человека и животных изменений течения многих физических и биологических процессов пропорционален логарифму интенсивности раздражителя (см. Закон Вебера — Фехнера). Эта особенность делает применение логарифмических шкал, логарифмических величин и их единиц вполне естественным. Например, одной из таких шкал является музыкальная равномерно темперированная шкала частот.
- Логарифмическая шкала даёт наглядное графическое представление и упрощение анализа величины, изменяющейся в очень широких пределах (примеры — диаграмма направленности антенны, амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) системы автоматического регулирования). Это же относится к передаточным частотным характеристикам электрических фильтров (см. логарифмическая амплитудно-фазовая частотная характеристика). При этом форма кривой упрощается и возможно применение кусочно-линейной аппроксимации, при которой скорость убывания частотной характеристики имеет размерность дБ/декада или дБ/октава[6]. Упрощается анализ частотной характеристики фильтров, составленных из последовательно включенных звеньев с независимыми друг от друга частотными характеристиками. Следует заметить, что построение графиков в логарифмическом масштабе требует определённого навыка (см. Логарифмическая бумага).
- Логарифмическое представление некоторых относительных величин в ряде случаев упрощает математические операции с ними, в частности, умножение и деление заменяются сложением и вычитанием. Например, если собственные коэффициенты усиления последовательно включённых усилителей выражены в децибелах, то общий коэффициент усиления находится как сумма собственных коэффициентов.
Опорные величины и обозначения уровней
Если в качестве одной из величин отношения (в знаменателе) выступает общепринятая исходная (или опорная) величина Xref, то отношение, выраженное в децибелах, называют уровнем (иногда называют абсолютным уровнем) соответствующей физической величины X и обозначают LX (от англ. level).
В соответствии с действующими стандартами[16][15], при необходимости указать исходную величину её значение помещают в скобках за обозначением логарифмической величины. Например, уровень LP звукового давления P можно записать: LP (исх. 20 мкПа) = 20 дБ, а с использованием международных обозначений — LP (re 20 µPa) = 20 dB (re — сокращение от англ. reference). Допускается указывать значение исходной величины в скобках за значением уровня, например: 20 дБ (исх. 20 мкПа). Также используется краткая форма, например, уровень
Специальные обозначения
Приведены некоторые специальные обозначения, которые в предельно краткой форме указывают на значение исходной (опорной) величины, по отношению к которой определён соответствующий уровень, выраженный в децибелах[1][2]. Для указанных ниже опорных величин под электрическим напряжением понимается его среднеквадратичное (эффективное) значение.
- dBW (русское дБВт) — опорная мощность 1 Вт. Например, уровень мощности +30 дБВт соответствует мощности 1 кВт.
- dBm (русское дБм) — опорная мощность 1 мВт.
- dBm0 (русское дБм0) — опорная мощность 1 мВт. Обозначение применяется в электросвязи для указания абсолютного уровня мощности, приведённого к так называемой точке нулевого относительного уровня.
- dBV (русское дБВ) — опорное напряжение 1 В.
- dBuV или dBμV (русское дБмкВ) — опорное напряжение 1 мкВ.
Схематическое представление соотношения между дБн (источник напряжения) и дБм (мощность, рассеиваемая в тепло на резисторе 600 Ом)- dBu (русское дБн) — опорное напряжение 0,600 {\displaystyle {\sqrt {0{,}600}}} ≈ 0,775 В, соответствующее мощности 1 мВт на нагрузке 600 Ом.
- dBrn — опорное напряжение соответствует мощности теплового шума идеального резистора с сопротивлением R {\displaystyle R} равным 50 Ом при комнатной температуре в полосе частот 1 Гц: U тш = 4 k B T R ⋅ 1 Гц ≈ 9 ⋅ 10 − 10 В {\displaystyle U_{\text{тш}}={\sqrt {4k_{\rm {B}}TR\cdot 1~{\text{Гц}}}}\approx 9\cdot 10^{-10}~{\text{В}}} . Это значение соответствует уровню напряжения −61 dBμV или уровню мощности −168 dBm.
- dBFS (от англ. full scale — «полная шкала») — опорный сигнал (мощность, напряжение) соответствует полной шкале аналого-цифрового преобразователя.
- dB SPL (от англ. sound pressure level — «уровень звукового давления») — опорное значение амплитуды звукового давления 20 мкПа, соответствующее порогу слышимости гармонического звукового колебания с частотой 1 кГц.
- dB(A), dB(B), dB(C) — эти символы применяются для обозначения взвешенного уровня звукового давления относительно 20 мкПа, когда при измерениях используются фильтры с соответствующими стандартными частотными характеристиками.
- dBc (русское дБн) — опорная величина соответствует мощности излучения на частоте несущей (англ. carrier).
- dBi (русское дБи) — изотропный децибел. Обозначение применяется для описания характеристик антенны (коэффициент направленного действия, коэффициент усиления) по сравнению с гипотетической изотропной антенной, которая равномерно излучает энергию по всем направлениям.
- dBd (русское дБд) — децибел относительно полуволнового вибратора (диполя). Обозначение применяется для описания характеристик антенны по сравнению с полуволновым вибратором (0 dBd = 2,15 dBi).
- dBsm (от англ. square meter, русское дБкв.м или дБ(м²)) — децибел относительно одного квадратного метра. Характеризует эффективную поверхность рассеяния рассеивателя в радиолокации.
По аналогии образуются составные единицы[1][2], например уровня спектральной плотности мощности: дБВт/Гц — «децибельный» аналог единицы Вт/Гц (мощность на номинальной нагрузке в полосе частот 1 Гц с центром на заданной частоте) — здесь опорный уровень 1 Вт/Гц.
См. также
Примечания
- ↑ 1 2 3 4 Recommendation ITU-R V.574-3. Use of the decibel and the neper in Telecommunications (1978-1982-1986-1990)
- ↑ 1 2 3 4 5 Рекомендация МСЭ-R V.574-4. Использование децибела и непера в электросвязи (1978-1982-1986-1990-2000)
- ↑ Non-SI units accepted for use with the SI, and units based on fundamental constants (contd.) (англ.). SI Brochure: The International System of Units (SI). BIPM. Проверено 12 октября 2015.
- ↑ Ерофеев А. А. Теория автоматического управления. — СПб., 2003. — С. 265—270
- ↑ Бесекерский В. А., Попов Е. П. Теория систем автоматического регулирования. — М. : Наука, 1972. — 768 с. — С. 65
- ↑ 1 2 Поляков К. Ю. Теория автоматического управления для «Чайников». — СПб., 2008. — С. 32—33
- ↑ Johnson, Kenneth Simonds. Transmission Circuits for Telephonic Communication: Methods of Analysis and Design. — New York : D. Van Nostrand Co., 1944. — P. 10.
- ↑ mile of standard cable (англ.). sizes.com. Проверено 26 января 2017.
- ↑ Don Davis and Carolyn Davis. [[1] в «Книгах Google» Sound system engineering]. — 2nd. — Focal Press, 1997. — P. 35. — ISBN 978-0-240-80305-0.
- ↑ R. V. L. Hartley (Dec 1928). «[[2] в «Книгах Google» ‘TU’ becomes ‘Decibel’]». Bell Laboratories Record (AT&T) 7 (4): 137–139.
- ↑ Martin, W. H. (January 1929). «DeciBel—The New Name for the Transmission Unit». Bell System Technical Journal 8 (1).
- ↑ [3] в «Книгах Google», Robert J. Chapuis, Amos E. Joel, 2003
- ↑ (1931) «Standards for Transmission of Speech» (National Bureau of Standards, U. S. Govt. Printing Office) 119.
- ↑ Consultative Committee for Units, Meeting minutes, Section 3
- ↑ 1 2 Стандарт Международной электротехнической комиссии IEC 60027-3:2002. Обозначения буквенные, применяемые в электротехнике. Часть 3. Логарифмические и относительные величины и единицы измерения.
- ↑ 1 2 ГОСТ 8.417-2002 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Единицы величин, ГОСТ от 04 февраля 2003 года №8.417-2002. docs.cntd.ru. Проверено 26 августа 2018.
- ↑ Fedor Mitschke, Fiber Optics: Physics and Technology, Springer, 2010 ISBN 3-642-03703-8.
Литература
- Гинкин Г. Г. Логарифмы, децибелы, децилоги. — М.- Л., 1962.
- Сена Л. А. Единицы физических величин и их размерности. — М.: Наука, 1977. — 336 с.
Что такое децибел? Объясняем просто.
Есть такое понятие как децибел. В этой статье постараемся объяснить что это такое максимально просто.
Александр Белл выяснил, что человек перестает слышать звук, если мощность источника этого звука ниже определенного уровня, а выше критического уровня готовьте ваши уши к неприятной боли — это болевой порог.
Белл поделил расстояние между порогом слышимости и болевым порогом на 13 ступеней. Таким образом он определил шкалу звуковой мощности.
Сила звука измеряется в децибелах. Слово “децибел” состоит из двух частей: приставки “деци” и корня “бел”. “Деци” дословно означает “десятая часть”, т.е. десятая часть “бела”. Давайте теперь разбираться с тем что такое “бел”. Посмотрим на следующую иллюстрацию:
Получается, что один Бел равен 10 децибел. Это примерно уровень дыхания человека. А ноль бел или ноль децибел будет соответствовать неподвижной среде- естественному давлению такой среды на измерительный прибор или на ухо. Так как мы не способны остановить молекулы воздуха, то ноль децибел практически недостижим.
Почему же было необходимо ввести такую казалось бы сложную величину? А причина проста. Наше ухо воспринимает силу звука специфическим образом. Например звук самолета и звук голоса отличаются по силе создаваемого давления в миллионы раз. Поэтому Александр Бэл для удобства разделил весь слышимый спектр звука на 13 частей. И казалось бы, небольшое отличие 120 децибел- концерт рок- музыки и 160 децибел- смертельно опасное давление. Числовая разница небольшая, но нужно понимать что по силе давления они отличаются в тысячи раз. Это значение отвечает на вопрос “во сколько раз звук громче”, а не на “насколько звук громче”. Это утверждение можно проиллюстрировать следующими цифрами:
- +10 дБ = громкость х2
- +20 дБ = громкость х4
- +40 дБ = громкость х16 и так далее
Есть еще один пример, который поможет вам лучше понять что такое децибел. Когда вы отдаляйтесь на некоторое расстояние от источника звука, он воспринимается тише:
- дистанция х2 = -6 дБ
- дистанция х10 = -20 дБ
Большинство единиц измерения линейны. Например, 2 сантиметра в 2 раза длиннее, чем 1 сантиметр, а 4 сантиметра в 2 раза длиннее, чем 2 сантиметра. Если построить график из этих чисел, то их свяжет прямая линия.
Но с децибелами так не получится. Децибелы — ЛОГАРИФМИЧЕСКИЕ единицы измерения. Если вы не помните логарифмы из школьного курса математики, вот очень краткое их объяснение:
Когда мы имеем дело с логарифмами, каждая следующая единица в несколько раз увеличивает число. Например:
- +3 дБ = мощность х2
- +10 дБ = мощность х10
- +60 дБ = мощность х1000000
То есть звуковое давление в 20 децибел (тикающие часы) в миллион раз ниже, чем давление создаваемое кричащим человеком (80 децибел).
Что такое децибел видео.
Надеемся, что в этой статье мы смогли максимально просто объяснить что же такое децибел. Пишите ваши вопросы и комментарии ниже.
Автор Евгений На чтение 6 мин.
Если вы решили самостоятельно записывать, а затем доводить до ума свои треки дома, то вам необходимо иметь полное представление об основных понятиях звукозаписи. Мощность, громкость, частотный баланс, динамическая обработка, фазирование – вы должны знать, что это такое и как применяется на практике.
Но начать лучше с самых базовых понятий. В числе первых начинающему музыканту или звукорежиссеру нужно понять, что такое децибел.
Децибел – НЕ единица измерения громкости
В обычной жизни громкость принято оценивать в децибелах. Но это неправильно. Децибел – это десятая часть бела, который, в свою очередь, является десятичным логарифмом отношения двух мощностей.
Если взглянуть на это понятие с точки зрения звука и его громкости, то можно уяснить для себя, что децибел измеряет уровень звукового шума (интенсивности) или уровень звукового давления.
В русском языке эта величина обозначается так: дБ.
Децибел – НЕЛИНЕЙНОЕ измерение
Чтобы лучше понять сущность децибела, необходимо уяснить, что это не постоянная физическая величина, а относительное математическое понятие. Такое же, как, например, процент.
Децибелы используются, потому что человек лучше воспринимает логарифмическое изменение уровня громкости.
Зависимость силы звука и ощущения громкостиЭто связано с чувствительностью человеческого уха. Тишина (0 дБ) не означает, что звука нет. Это означает, что человек его не слышит, то есть звуковая волна настолько слабая, что ей не хватает мощности колебать барабанную перепонку. Но чем мощнее становится волна, тем сильнее колеблется перепонка и тем больше ощущается уровень громкости.
Примеры уровня дБ из повседневной жизни
Приведем таблицу с примерами уровня дБ и тем звуком, который человек слышит.
| Уровень децибел | Звук |
| 0 | Ничего не слышно, «идеальная» тишина |
| 15 | Легкий шелест листвы |
| 20 | Тихий шепот |
| 45 | Тихий разговор |
| 60 | Обычный разговор двух людей в комнате |
| 100 | Рок-концерт |
| 135 | Дрель, когда сверлишь сам |
| 160 | Звук выстрела возле уха |
ВАЖНО!
Нельзя перегружать свои уши избыточным звуковым давлением. Это ведет к снижению чувствительности слуха. Что это значит? Не слушайте долго музыку в наушниках. Порог звукового давления в наушниках по европейским стандартам равен 100 дБ.
Как децибелы применимы к музыке и звукам
Еще раз: изменение звука происходит не на определенное число единиц, а в определенное число раз. Это очень важно для того, чтобы правильно понимать природу звуков и музыки.
Например, частота двух нот, отличающихся в 1 октаву, отличается в 2 раза или на 6 дБ.
В музыке децибелы применяются для измерения динамического диапазона звучащих инструментов. Или, другими словами, звукового давления, которое они создают. Это очень важно для создания сбалансированного звукового полотна.
Благодаря этому принципу гитарное соло, сыгранное высокими нотами, не теряется даже в плотном миксе среди нескольких звучащих инструментов, а бас и барабаны создают тот самый приятный грув, за который все любят рок-музыку.
Как децибелы влияют на воспринимаемую громкость
Индиактор уровня громкостиЧеловек безболезненно воспринимает звук в пределах 10 – 100 дБ. Дальнейшее усиление звука переносить становится невыносимо, а в районе 130 дБ начинается болевой порог, превышение которого грозит контузией и потерей слуха.
Все это связано с уже упомянутой особенностью человеческого уха. Барабанная перепонка устает от слишком частых колебаний, вызываемых сильным давлением звуковой волны. Оптимальный уровень шума находится в пределах 40 – 60 дБ. Это норма для офиса.
Если вы хотите более детально разобраться во всем, то вам нужны учебники физики и 2-3 недели свободного времени. Но если вы все же больше музыкант, чем физик, то для осознания влияния децибела на воспринимаемую громкость вам достаточно следующего примера:
Увеличение на 10 дБ повысит громкость в 2 раза, на 20 дБ – в 4 раза, на 40 дБ в 16 раз и т.д.
Как частотный баланс влияет на громкость
Воспринимаемая громкость зависит не только от звукового давления, но и частоты звука. Так, например, средние частоты субъективно воспринимаются громче, чем низкие и высокие. Даже при одинаковых показателях дБ. Лучше всего наш слух воспринимает частотный диапазон в районе 1 – 4 кГц.
Вы можете проверить это самостоятельно. Включите любую песню, откройте эквалайзер в мультимедиа-плеере и увеличьте количество децибел на частоте 2000 Гц. Песня стала громче. Теперь верните все как было и увеличьте количество дБ на частоте 70 – 100 Гц. Особенно громче песня не стала, но звук стал более ватным и замыленным.
Как расстояние влияет на громкость
Из предыдущих объяснений вы наверняка уже поняли, что чем дальше от источника, тем звук будет тише. Эта особенность восприятия так же связана с тем фактом, что звук является волной, и с увеличением расстояния давление звуковой волны уменьшается.
Проведем еще один эксперимент. Включите музыку через самые обычные компьютерные колонки (или даже на телефоне) и отойдите на 1 метр. Предположим, что уровень создаваемого звукового давления в этой точке пространства равен 40 дБ. Теперь увеличьте расстояние от динамика в 2 раза. Интенсивность слышимого вами звука упадет на 6 дБ. Если вы увеличите дистанцию в 10 раз, то интенсивность снизится уже на 20 дБ.
Также, если вы заметили, тише стали восприниматься высокие частоты. Баланс сместился вниз.
Кстати эта особенность объясняет, почему мы слышим только басы, когда кто-то из соседей громко слушает музыку.
Как децибелы используются в записывающем оборудовании
Итак, вы уяснили для себя, что такое децибел, и теперь готовы работать над своей музыкой в DAW. Открываете программу и видите, что шкала дБ находится в диапазоне от -18 до 6 дБ. Желая сделать свой трек громче, вы выставляете значение 6 дБ и внезапно получаете клиппинг и искажение сигнала. В чем дело?
А дело в том, что 0 дБ в цифровой компьютерной программе – это не 0 дБ в реальном мире, то есть не «отсутствие слышимого звука». Это максимальный уровень сигнала, который DAW может обработать без внесения искажений.
Здесь все завязано на кодировании сигнала на входе и выходе.
СОВЕТ!
При домашней записи музыки (вокал, гитара) через аудиоинтерфейс на мастершине в DAW устанавливайте уровень в -6 Дб. Это убережет вашу запись от клиппинга на пиковых значениях.
Не бойтесь того, что ваш трек будет звучать тихо. Громкость добавится на этапах сведения и мастеринга, когда в композиции уже будет достигнут оптимальный баланс всех частот.
Вы просто гитарист, которому нужно сделать короткую демо-запись? Выставьте -6 дБ на входе и -6 дБ на выходе и забудьте обо всем.
Что такое децибел?
Андрей Щетников
«Квантик» №3, 2016
Изображённый на фотографии прибор называется измерителем уровня громкости звука, а по-простому — шумомером. Нажмём на кнопку и посмотрим, что он покажет. Оказывается, в тихой комнате, где я сейчас нахожусь, уровень звука составляет 35 дБ (читается «35 децибел»). То есть какой-то звук здесь всё-таки есть, хотя я и сижу молча и неподвижно. И в самом деле, если прислушаться, то можно услышать, как хлопнула дверь в подъезде, проехала машина на улице, где-то вдали идёт поезд — прибор реагирует на все эти звуки и отображает на дисплее общий уровень шума. А что будет, если я заговорю? Уровень звука теперь прыгает между 55 и 70 дБ. Было 35 — стало 70. Означает ли это, что звук стал в два раза громче? Похоже, что нет — ведь было совсем тихо, а стало довольно громко — и с этим надо разобраться.
Для начала давайте поймём, что такое громкость звука и как её можно измерять. Всякий звук — это волна, которая распространяется в упругой среде, например, в воздухе. Волны создаются колеблющимися телами и распространяются от них во все стороны, перенося механическую энергию. Именно эта энергия заставляет колебаться барабанную перепонку нашего уха или мембрану микрофона. Наш шумомер — это прежде всего микрофон; чем больше энергия, переносимая волной, тем больше амплитуда колебаний мембраны микрофона и тем больше электрический ток, который течёт от этого микрофона по проводам. Мы измеряем этот ток и по его величине узнаём, какова была энергия звуковой волны, которая заставила колебаться мембрану.
Если энергия — слишком абстрактное понятие для вас, подойдём к делу по-другому. Пусть в комнате вместо одного человека с той же самой громкостью разговаривают десять человек одновременно. Естественно считать, что при этом шум в комнате станет в десять раз громче. А физик скажет, что десять одновременно говорящих людей по сравнению с одним человеком создают в десять раз большую звуковую энергию.
Однако при чём здесь децибелы? Ведь это какая-то совсем другая единица? Это правильный вопрос, и с ним полезно будет разобраться. Тем более что это не только интересная физика, но и хорошая математика.
Мы начнём с того, что дадим определение децибела, и его надо внимательно прочитать. Говорят, что один сигнал сильнее («громче») другого на 10 децибел, когда энергия первого сигнала превышает энергию второго сигнала в 10 раз. Прочитайте это определение ещё раз, чтобы привыкнуть, потому что на первый взгляд оно звучит достаточно странно. А теперь давайте с ним разбираться.
Самое главное в этом определении то, что оно связывает две разные арифметические операции — сложение и умножение. «Больше на» — это сложение; «больше в» — умножение. Найдём, во сколько раз будет различаться энергия двух сигналов, когда один из них будет громче другого на 30 дБ. Первый сигнал будет громче второго на 10 дБ, плюс ещё на 10 дБ, плюс ещё на 10 дБ. Применяем определение и понимаем, что энергия первого сигнала будет больше энергии второго сигнала в 10 раз, потом ещё в 10 раз, и потом ещё в 10 раз. Но увеличить что-то в 10 раз три раза подряд — значит увеличить его в 10 × 10 × 10 = 1000 раз.
Но что же такое тогда звук в 0 дБ, от которого идёт отсчёт шкалы громкости? Это вовсе не отсутствие звука в физическом смысле — это такой уровень звука, когда человеческое ухо перестаёт что-либо слышать. Звук в физическом смысле, как колебания воздуха, ещё есть, но мы его уже не слышим, потому что он для нас слишком слабый. Если этот звук сделать в 10 раз громче, его уровень станет равным 10 дБ, увеличение громкости ещё в 10 раз даст уровень 20 дБ, и так далее. Заметьте также, что громкость звука на шкале децибел может быть отрицательной — просто такие звуки мы не будем слышать, хотя какое-нибудь более чуткое ухо или физический прибор всё равно сможет их фиксировать.
Если уровень звука на громкой дискотеке равен 100 дБ, это означает, что он в 10 000 000 000 раз (десять нулей) громче самого тихого звука, который мы можем слышать. Примерные значения разных уровней громкости показаны в этой таблице. Интересно заметить, что психологически мы воспринимаем скорее децибелы, чем звуковую энергию: громкий и тихий разговор различаются на 30 дБ, но никто не почувствует, что разговор стал в 1000 раз громче.
| 15 | Шелест листвы |
| 20 | Тихий шёпот, 1 м |
| 35 | Тиканье настенных часов |
| 45 | Тихий разговор |
| 60 | Спокойный разговор |
| 75 | Громкий разговор |
| 80 | Шум пылесоса |
| 90 | Тяжёлый грузовик, 7 м |
| 100 | Концерт рок-музыки |
| 110 | Вертолёт |
| 120 | Отбойный молоток |
| 140 | Взлёт реактивного самолета, 25 м |
| 150 | Взлёт ракеты, 100 м |
| 160 | Выстрел из ружья вблизи уха |
Художник Максим Калякин
Децибел – Уикипедия
Децибѐл (означение dB) е една десета част от бел (bel), логаритмична безразмерна величина за измерване отношението на физични величини, най-често мощност и интензивност. По принцип могат да се измерват всички видове величини: Hz->dBHz, °C->dB°C и т.н. Тоест, това е величина, сродна на „пъти“ и проценти. С известно изменение и допълнение на дефиницията – дефиниране на нивото „0 dB“ – в децибели може да се мери мощност, напрежение, нива на звук и електромагнитен сигнал. Децибелът се използва предимно в електрониката и акустиката. Наречен е в чест на Александър Бел, изобретателят на телефона.
Оригиналната дефиниция на децибел е:
- децибели = 10 log 10 P 2 P 1 {\displaystyle 10\log _{10}{P_{2} \over P_{1}}}
Примери: Нека мощността P2 е 2 пъти по-голяма от мощността P1, тогава
- 10 log10(P2/P1) = 10 log10 2 ≈ 3 dB,
т.е. изменение на мощността с 3 dB означава увеличаването ѝ 2 пъти. Ако обаче мощността P2 е наполовина от мощността P1, тогава получаваме -3 dB.
Аналогично, ако изменението на мощността е 10 пъти:
- 10 log10(P2/P1) = 10 log10 10 = 10 dB,
а за 1000 пъти:
- 10 log10(P2/P1) = 10 log10 1000 = 30 dB,
а за 8000 пъти:
- 10 log10(P2/P1) = 10 log10 8000 = 10 log10 1000 + 10 log10 8 = 30 dB + 9 dB = 39 dB,
Затихване и усилване[редактиране | редактиране на кода]
Видяхме, че ако мощността е двойна спрямо базовата, децибелите са 3. Това може да се произнесе като „ниво +3 децибела“ или „усилване 3 децибела“. Когато мощността е наполовина, имаме -3 dB. Това респективно може да се произнесе като „ниво -3 децибела“ или „затихване 3 децибела“. Тоест, думата „затихване“ означава отрицателни децибели.
От физическа гледна точка е важно да се спомене, че когато говорим за усилване (почти) винаги разбираме внасянето на допълнителна енергия – т.е. допълнителен източник на енергия, а при затихване – отделяне на енергия т.е. топлина (в частност (недопустимо) прегряване)!
В радиоелектрониката много често се използва единицата децибел – при сравняване на напрежения, токове, мощности, звуков интензитет и др. Например в децибели се изразяват коефициентите на усилване, звуковият интензитет, шумовете и др., като във всички случаи се сравнява колко пъти една величина е по-голяма от друга (децибел по определение е логаритмична единица за отношение на едноименни величини). Тъй като децибелите са логаритмична мярка, те по-точно изразяват особеностите на слуха при възприемането на звукове.
Понеже децибелът не е абсолютна величина, а е мярка за отношение, то се правят някои допълнителни договорки, за да не става объркване. При всички случаи, ако се каже „усилване с 5 dB или затихване (на сигнала) с 15 dB“, е ясно за какво става въпрос, защото се говори за отношение. В този ред на мисли, дименсията dB е безразмерна величина!
Условни означения[редактиране | редактиране на кода]
Понастоящем dB без допълнителен индекс се използва в акустиката като единица за ниво на звуковото налягане.
За други величини след dB се добавя буква, уточняваща условията на измерване. Тази буква се отнася най-вече до базовата стойност, служеща за 0 dB. В противен случай тълкуванието е нееднозначно.
Ниво при нула dB[редактиране | редактиране на кода]
Нарича се също и опорно, прагово или нулево ниво.
Децибелите са мярка за отношение, затова те не се мерят непосредствено, а се изчисляват. Затова е важно коя е началната стойност, спрямо която сравняваме – нивото при 0 dB. Примери;
- dBW – за 0 dB е приета мощност 1 W
- dBm – за 0 dB е приета мощност 1 mW
- dBU – за 0 dB е прието напрежение 0,775 V
- dBI – за 0 dB е приет ток 1,29 mA
- dBi – за 0 dB е прието усилването на изотропния излъчвател, съответната антена се сравнява с него.
- dBc – за 0 dB е приета мощността на основния сигнал. В dBc се мери мощността на хармоничните (целочислено кратните) на този основен сигнал.
В акустиката за 0 dB се приема границата на чуваемост на човешкия слух, или 10-12 W/m2 за честота 1 kHz. Един децибел е минимално различимата разлика в силата на звука. Изразяването силата на звука в децибели, а не в W/m2 е по-нагледно, защото ухото възприема разликите в силата на звука като логаритмични.
- Таблица DBU – V, на стъпки от обхвата 0,1 db – 0 db / – 60 db
- Таблица DBU – V, на стъпки от обхвата 0,1 db – 0 db / + 40 db
- Таблица DBU – V, на стъпки от обхвата 0,01 db – 0 db / – 60 db
- Таблица DBU – V, на стъпки от обхвата 0,01 db – 0 db / + 40 db
- Таблица DBU – V, на стъпки от обхвата 0,001 db – 0 db / – 60 db
- Таблица DBU – V, на стъпки от обхвата 0,001 db – 0 db / +40 db
«Чему равны 45 децибел?» – Яндекс.Кью
Ну, во-первых, 135 дБ — не совсем верная граница. Начиная со 130 дБ человек может чувствовать боль, сильный дискомфорт. Смерть от звуковой волны примерно в 140 дБ может наступить, но при том, что организм сильно ослаблен, шум продолжается длительное время и его источник находится близко к человеку, а так, последствия могут быть плачевными, но не приводящими к летальному исходу (травма внутреннего уха, тошнота, головокружения, проблемы со зрением и прочие не самые приятные вещи).
Во-вторых, что касаемо стрельбы и гоночных автомобилей: не всякий звук не всякого оружия достигает той отметки, которую вы указали.
Значение имеет и вид оружия, и то, чем это самое оружие заряжено, и глушитель(!), который не просто так изобрели. Кстати говоря, сами стрелки пользуются специальными наушниками/ берушами — это прописано в правилах техники безопасности. Гонщик «Формулы 1» тоже беспокоятся о своей безопасности — шлемы у них явно не тонюсенькие:) На фото Брюс Макларен. Что уж говорить о современной экипировке.
Зрители, в свою очередь, находятся на приличном расстоянии, да и посещают гонки подготовленными. Собственно, поэтому люди и остаются живы, хотя без травм всяко уж не обходится.
Отметка в 160 дБ, к примеру, — шок, возможен разрыв барабанной перепонки (выстрел из ружья близко от уха, ударная волна от сверхзвукового самолёта или взрыва давлением 0,002 МПа).
168 дБ — выстрел из винтовки M1 Garand на расстоянии 1 м.
180 дБ — вот граница, при которой (при довольно длительном воздействии на человека) со стопроцентной вероятностью наступит смерть. А вот 200 децибел будет достаточно, чтобы разорвать лёгкие и вызвать внутренние повреждения.
Кстати, во времена Первой мировой войны такая вот смерть вызывала множество вопросов: из-за отсутствия на теле человека видимых повреждений, никто не мог понять, от чего же все-таки он погиб. Поэтому, если вы видите в фильме сцену того, как герой, отброшенный взрывом, легко поднимается и идёт по своим делам — это полная ерунда. В реальной жизни он был бы мёртв и глух.
децибел | Определение, формула и факты
децибел (дБ) , единица для выражения соотношения между двумя физическими величинами, обычно величинами акустической или электрической мощности, или для измерения относительной громкости звуков. Один децибел (0,1 бел) равен 10-кратному логарифму отношения мощностей. Выраженная в формуле, интенсивность звука в децибелах составляет 10 log 10 ( S 1 / S 2 ), где S 1 и S 2 являются интенсивность двух звуков; я.удвоение интенсивности звука означает увеличение чуть более чем на 3 дБ. При обычном использовании определение интенсивности звука подразумевает сравнение интенсивности звука с интенсивностью звука, который только воспринимается человеческим ухом. Например, звук в 60 дБ или 6-ти, такой как обычная речь, в шесть раз в 10 (т.е. 10 , 6 , или 1 000 000) раз интенсивнее, чем едва различимый звук, такой как слабый шепот от 1 дБ. Децибелы также используются в более общем смысле для выражения логарифмического отношения двух величин любой единицы, например двух электрических напряжений или токов (или аналогичных акустических величин).В случаях, когда отношение является квадратом, 1 дБ равно 20-кратному общему логарифму отношения.
Подробнее на эту тему
звук: шкала децибел
Ушной механизм способен реагировать как на очень маленькие, так и на очень большие волны давления благодаря своей нелинейности; то есть отвечает …
Термин бел происходит от имени Александра Грэма Белла, изобретателя телефона.Единица децибела используется потому, что разница громкости между двумя звуками в один децибел является наименьшей разницей, обнаруживаемой человеческим слухом.
децибел уровней | Owlcation
Что такое децибел?
Уровень децибела важен для вас, потому что он говорит вам, насколько громкий или тихий звук, и это очень важно, так как если что-то слишком громкое, это может навсегда повредить ваш слух. Обычно мы измеряем, насколько громкий звук, используя меру, называемую децибелом, причем один децибел составляет одну десятую от бела, что является очень редко используемой мерой. Это мера уровня звукового давления или громкости.
Шкала децибел — это не линейная шкала, это логарифмическая шкала.Удвоение вашего значения в децибелах не означает удвоение шума, так как при каждом увеличении звука на 10 дБ наше восприятие громкости удваивается. Таким образом, 60 дБ вдвое громче, чем 50 дБ, а 70 дБ — четыре громкости, как 50 дБ.
Я не собираюсь вдаваться в техническое описание децибела в качестве измерения уровней звукового давления, если вы хотите получить полное техническое описание, вы можете найти его в википедии.
Как громко громко?
Сильфон — это иллюстрация децибел против распространенных звуков, с которыми знакомо большинство людей, чтобы попытаться помочь вам понять шкалу децибел.То, что большинство людей считают громким, это что-то выше 80 дБ, что является звуком будильника. Нормальная речь составляет от 60 до 70 дБ.
При 85 дБ большинство людей могут страдать от нарушения слуха при длительном воздействии, рекомендуется, чтобы вы не подвергались воздействию 85 дБ в течение более 8 часов в течение одного дня. Когда звук достигает значения около 120 дБ, вы достигли порога боли для большинства людей. и немедленное повреждение вашего слуха возможно
Звук против шума
Когда мы говорим о шуме и звуке, что мы имеем в виду? Звук — это вибрация, которую мы воспринимаем через барабанные перепонки; сила которого мы можем измерить, используя децибелы.Но как звук отличается от шума или это так?
Шум — это просто нежелательный звук, в некоторых случаях то, что вы воспринимаете как шум, другие воспринимают как приятный звук, такой как различия во мнениях, которые у нас с дочерью относительно того, что находится на стерео! Один человек шумит, другой человек предпочитает слушать!
Однако мы также используем шум, чтобы указать, что звук не только нежелателен, но обычно слишком громкий. Мы используем шум, чтобы описать звук, который звучит громче, чем нам удобно, часто настолько неудобным, что потенциально может повредить слух.
Шум — это очень реальная опасность на многих рабочих местах, и от потери слуха, вызванной шумом, вы должны серьезно защититься. Я работал на заводах, где работают сотни прессов для штамповки панелей для автомобильных деталей; Шум на этих заводах таков, что вы чувствуете каждый удар больших машин, а также слышите их. Даже с качественной защитой слуха вы все равно можете слышать и чувствовать шум на заводе. Вы наверняка понесли бы серьезную потерю слуха, если бы вы использовали эти устройства без защиты.
Потеря слуха, вызванная шумом
Потеря слуха, вызванная шумом, — это то, что происходит, если вы подвергаетесь воздействию слишком громкого шума слишком долго. Шум — это вибрация, и если эти вибрации слишком велики и сильны, они могут серьезно повредить наши барабанные перепонки; даже разорвать их.
В промышленных условиях правила техники безопасности и гигиены труда требуют использования средств защиты органов слуха, если средний уровень шума составляет 85 дБ или более, а также множества других требований, таких как ежегодные проверки слуха для оценки вызванного шумом повреждения слуха.
Это означает, что вам нужно будет приобрести оборудование для измерения уровня звука на рабочем месте и использовать средства защиты слуха для защиты слуха и слуха ваших сотрудников.
Многие люди считают, что им не нужно использовать средства защиты органов слуха дома, но это так же важно, как использовать их в промышленных условиях. Потеря слуха может происходить дома так же легко, как и на работе, если вы подвергаете себя воздействию высоких уровней звука в течение продолжительных периодов времени.
Работая в пресс-цехах с работающими 1000-тонными прессами, я бы порекомендовал показанную здесь полную защиту наушников в стиле наушников, а не заглушки, которые вы вставляете в уши, если вы действительно хотите защитить свой слух.
Сколько шума мы можем вынести?
Слух у всех немного отличается, и, как и у многих людей, выносливость и способность противостоять повреждениям значительно различаются. Тем не менее, приведенная ниже таблица дает представление о том, как долго человек может безопасно подвергаться воздействию уровней звука.
Измерение уровней в децибелах
Измерение громкости чего-либо может быть сделано довольно дешево и легко с помощью простых инструментов, доступных сегодня. Вы даже можете загружать приложения на свой телефон для измерения уровней децибел, однако они не будут такими точными и должны использоваться только для «развлечения».
Доступные в Интернете счетчики децибел не так дороги, однако, если вы ищете прибор для контроля за своим рабочим местом, убедитесь, что вы приобрели прибор, соответствующий требованиям законодательства, так как некоторые из них являются базовыми. При этом вам не придется тратить больше ста долларов!
Если у вас есть какие-либо сомнения относительно того, является ли ваша рабочая среда слишком шумной, вы должны взять измеритель, такой как простой, показанный здесь, и измерить уровень шума. Лучше измерить и контролировать свои уровни децибел, чем игнорировать их и впоследствии получить судебный иск от сотрудника, который получил повреждение слуха.Невежество не является защитой в суде!
Защита вашего слуха от высоких уровней децибел
В средах, где вы подвергаетесь воздействию шума выше 85 дБ, рекомендуется использовать средства защиты органов слуха для предотвращения потери слуха. Если вам известен уровень шума, который вы будете испытывать, тогда вы можете выбрать средства защиты слуха, которые уменьшат звук до уровня менее 85 дБ.
Беруши и затычки для ушей имеют значения децибел относительно того, насколько они могут снизить уровень звука, поэтому, например, пара затычек для ушей может снизить уровень шума в ухе на 25 дБ, поэтому было бы хорошо носить их в среде, в которой средние значения децибел составляют 100 дБ, но не рекомендуется носить их там, где звуки достигают 120 дБ, поскольку они не обеспечивают достаточную защиту.
Ношение слишком сильного устройства защиты слуха в условиях с низким уровнем шума также может вызвать проблемы, так как вы не сможете слышать, что люди говорят, или даже выкрикивать предупреждения; поэтому носите подходящие средства защиты органов слуха для нужной среды.
Если вас беспокоит уровень децибел, наденьте защитные наушники, чтобы сохранить слух.
Правильное ношение защиты органов слуха
Слишком часто, будучи менеджером в шумной рабочей среде, я обнаружил, что сотрудники неправильно надевают защитные наушники.Они отталкивают наушники от ушей, чтобы оставить их открытыми или не вставлять полностью пробки. Они часто утверждают, что им нужно услышать свои колледжи.
Проблема заключается в том, что они все еще могут подать в суд на вас, если у них разовьется потеря слуха, даже если они взяли на себя обязательство не правильно использовать предоставленную защиту. Крайне важно тщательно контролировать использование средств защиты органов слуха, поскольку не все понимают или верят, насколько легко повредить слух.
Другое дело, чтобы рассмотреть типы защиты слуха, которые предоставляются.Иногда мы предоставляем наушники и беруши, которые слишком эффективны для уровня шума в нашей работе. Вам следует сравнить показатели защиты, которую вы предоставляете, с фактическими уровнями децибел в вашей среде, чтобы убедиться, что операторы не могут слышать друг друга или даже машины. Помните, что вам нужно только снизить уровень ниже 85 дБ, делайте, если ваш уровень шума составляет 95 дБ, тогда вам нужна защита для слуха, которая снизит 10 дБ.
,Децибел (или дБ ) измеряет соотношение мощности или интенсивности. Он выражает их как экспоненциальную функцию. Один бел имеет отношение мощностей 10: 1 и делится на десять децибел. Увеличение на три децибела — это примерно удвоение мощности. Децибелы часто используются при измерении телекоммуникационных сигналов. С электрическими звуковыми сигналами, есть несколько децибел единиц, относительно нескольких баз.Например, дБм относительно одного милливатта.
Говорят, что наименьшее различие, которое люди могут слышать, составляет 0 дБ и связано с абсолютным порогом слуха, хотя в лучшем случае это очень субъективно.
Бел подразделение было названо в честь Александра Грэма Белла. Эта единица была настолько грубой, что более типично использовать децибел, который является одним белом, разделенным на десять. До белс существовал блок трансмиссии (ТУ).
Часто децибелы используются, чтобы сказать, насколько громкий звук относительно порога слуха.Децибел не является единицей СИ. В этой таблице в качестве единиц звука используются дБ SPL , что указывает на общее мнение о защите слуха. Некоторые примеры звуков:
| Уровень звука | Примеры |
|---|---|
| 171 дБ | Рядом с громкой винтовкой |
| 150 дБ | Прямо рядом с реактивным двигателем |
| 110-140 дБ | реактивный двигатель на 100 метров |
| 130-140 дБ | Где большинство людей начинают чувствовать боль |
| 130 дБ | Труба (полметра перед) |
| 120 дБ | Вувузела рог (1 метр впереди), риск немедленной потери слуха |
| 110 дБ | Газовая бензопила |
| 100 дБ | отбойный молоток |
| 80-90 дБ | Движение на оживленной дороге |
| 60-80 дБ | Легковой автомобиль |
| 40-60 дБ | нормальный разговор |
| 20-30 дБ | Очень спокойная комната |
| 10 дБ | Легкий шелест листьев, спокойное дыхание |
| 0 дБ | Порог слуха рядом с ухом |
Защиту органов слуха также можно использовать для защиты от повреждений уха.Эта таблица дает некоторые безопасные пределы для уровня звука, чтобы уши не были повреждены.
| децибел | Максимальное время выдержки |
|---|---|
| 90 | 8 часов |
| 92 | 6 часов |
| 95 | 4 часа |
| 97 | 3 часа |
| 100 | 2 часа |
| 102 | 90 минут |
| 105 | 60 минут |
| 110 | 30 минут |
| 115 | 10–15 минут |
| 120 | 3-5 минут |
[1]
- Ref Pocket Ref, General Sciences, стр. 322-323.
Что такое децибел? Его природа и история
Что такое децибел? Его природа и историяАлександр Грэм Белл
Примеры уровней шума в дБ см. В разделе шум.
- Значение сейчас
- Оригинальное определение: блок передачи
- Освежитель по логарифмам
- Расширение его до напряжения и тока
- Расширение до звучания
- Коэффициенты мощности для электрических блоков
- дБм
- дБм0
- дБВт
- дБи
- дБд
- Коэффициенты напряжения для электрических сигналов
- дБВ
- дБв
- дБу
- дБФС
- Уровни интенсивности звука
- дБ
- дБА, дББ, дБС
- Уровни звукового давления
- дБ SPL
- Радиолокационный сигнал, рассеянный от облаков
- дБЗ
Единица, используемая в электротехнике и акустике, чтобы выразить соотношение между двумя значениями с такими же размерами.Сравниваемые величины могут быть двумя уровнями мощности, двумя напряжениями, двумя уровнями звукового давления и так далее. Так как величины в соотношении всегда имеют одинаковые размеры, эти размеры сокращаются; Сам децибел безразмерен. Некоторыми примерами других безразмерных единиц являются радиан и ppm. Символ, дБ, но см. Ниже.
Измерение в децибелах может выражать абсолютную величину при условии, что одна сторона отношения является опорным уровнем, явно или неявно указанным. Большое количество ссылок уровни, измеряющие несколько различных свойств, были использованы.Какой уровень какое свойство часто отображается добавлением суффикса к символу дБ, например, «ДБм». Иногда часть после «дБ» печатается как нижний индекс или следует как отдельное слово, например, «дБ SPL». В нескольких случаях суффиксы сами стали частью названий подразделений. Звукозаписывающие инженеры, для Например, обратитесь к разделу «ди-бе-ты», дБу.
Бел назван в честь Александра Грэма Белла (1847-1922).
Децибел не является единицей СИ, хотя использование децибела с Единицы СИ санкционированы CIPM.² Символ для децибела изначально был «дБ», но со временем влияние правил использования СИ стало настолько сильным, что теперь они применяются к символу децибела. история, пожалуйста: первая буква, которая представляет имя человека в символе, пишется с большой буквы, а название единицы — нет. Сравните ватт, Вт .; паскаль, Па; вольт, В; герц, Гц и т. д. Строчная буква «d» происходит от символа метрики префикс «деци». Следовательно, дБ.
Система Bell приняла название «децибел» для «единицы передачи», исходя из коэффициента мощности 10 .1 Это соответствует терминологии для десятичной единицы, при этом префикс «deci» является обычным для обозначения одной десятой отношения. 3
Одна десятая в определении децибела встречается в 10 к одна десятая степени. Это не то, что означает «деци» в метрической системе. (Если вы хотите быстро освежиться, проверьте это из.)
Децибел начинался как блок передачи, исследователи AT & T определили «милю» стандартного кабеля », единица отношения мощности, используемая в телефоне машиностроение.¹ Один из недостатков мили стандарт кабель был в том, что он был частотно-зависимым. Единицы передачи не было; это было чисто единица соотношения мощности.
Коробка передач вскоре была переименована в Бел (для Белла) 3, но Бел неудобно большой, а децибел тоже.
Расширение децибел до напряжения и тока
Со временем децибел стал использоваться для выражения соотношений между двумя текущими уровни или два уровня напряжения. Другими словами, сначала он использовался для описания соотношение между измерениями в ваттах, но стало распространяться на вольт и ампер.В телефонной системе сопротивление было стандартизировано на уровне 600 Ом, и в этих условиях мощность пропорциональна квадратному корню из напряжения или силы тока. В логарифме, квадрат корни, таким образом, стали в 2 × 10 раз бревно V / V; или войти.
Аналогично для электрических токов,
Позже, когда децибел распространился за пределы Bell Labs, разница между 10 и 20 станет источником путаницы.
0.467 милливатт на 600 Ом / 1 милливатт на 600 Ом = 0,467 (примечание: безразмерный, без единиц измерения!)
Общий (основание 10) журнал 0,467 составляет -0,331
Умножьте на 10 (мы имеем дело с мощностью) 10 × -0,331 = -3,3 дБм
То, что дБм фактически является единицей, подтверждается тем фактом, что Процесс расчета может быть запущен в обратном порядке, чтобы получить милливатты (нет сомнений, что это единица измерения!) от измерения, выраженного в дБм. Обратите внимание, что без «м», что было бы невозможно.-3,3 дБ также описывает 467 киловатт и контрольный уровень 1000 киловатт.
Использование растет
Первая международная акустическая конференция (Париж, июль 1937 г.) принял децибел в качестве международной единицы в масштабах энергии и уровни давления. ²
Важные документы, которые были написаны и проверены людьми, видными в их профессия содержала заявления, которые являются очевидными противоречиями основных физических законов. Измерения величин мощности были найдены для результаты, отличающиеся на несколько порядков от оценок основанный на вычислении.Эти ошибки можно отнести непосредственно к практике выражая текущие отношения или отношения акустического давления, в децибелах, когда они отношения не являются квадратными корнями соответствующих отношений мощности.
Horton (1954), стр. 551.
Автор, как председатель Подкомитета ASA C42 по Определения Условия общения, засыпаны письмами, разделенными примерно поровну между просьбами о расширении БД [ SIC ] до новых видов отношений и просьб для строгого ограничения значения.
Е. И. Грин.
IRE Транзакции, Апрель 1954 г., стр. 43.
Использование термина «децибел» в связи с количеством, отличным от Власть является нарушением первоначального определения децибела. Однако оно стало настолько общим, что с ним, возможно, придется жить, по крайней мере, в обозримом будущем. будущее.
Хартли 1955
Для децибела было предложено множество других названий, включая логит 36 , децилит 37 , decilog, Разлог 38 и decilu.39
Децибел изначально использовался в Великобритании и США. Состояния; в континентальной Европе Непер играл ту же роль. В начале 21 века, ЦК рассмотрел вопрос о том, чтобы рекомендовать добавить непера в список Единицы СИ как когерентная единица логарифмического распада, оставляя бель вне СИ. На сегодняшний день ничего пришел из этого усилия. 3
2. У. Х. Мартин.
Блок передачи и телефон
системы отсчета передачи.
AIEE Сделки , vol. 42 (Июнь 1924 г.), стр. 797-801.
Р. В. Л. Хартли.
Блок передачи.
Электрические
Сообщение (июль 1924 года), стр. 34–42.
3.
У. Х. Мартин.
Децибел – Название единицы передачи.
Технический журнал Bell System, , январь 1929 г.,
.
www3.alcatel-lucent.com/bstj/vol08-1929/bstj-vol08-issue01.html
4.
Первая международная акустическая конференция.
Nature , том 140 , стр. 370 (28 августа 1937 г.).
В. В. Л. Рао.
Децибелевая запись.
New York: Chemical Publishing Co., 1946.
Первое издание было опубликовано в Мадрасе, Индия.
36. Дж. У. Хортон.
Изумительный децибел.
Электротехника , вып. 73 , выпуск 6 (июнь 1954 года).
doi: 10.1109 / EE.1954.6438830
37. В. В. Л. Рао и С. Лакшминараянан.
Децилит: новое имя для логарифмической единицы относительных величин.
Журнал Акустического общества Америки , том. 27 , выпуск 2,
стр. 376 (1955).
дои: 10.1121 / 1.1907863
38. Джон Б. Мур.
Письмо в редакцию: Decilog.
Электротехника , вып. 73 , выпуск 10 (1954), стр. 960.
doi: 10.1109 / EE.1954.6439050
39. Относится в статье Грина в 1954 году к неопубликованной записке М. В. Болдуина и Р. Э. Грэма.
Коэффициенты мощности для электрических сигналов
В аудиотехнике и радиовещании для мощности электрических сигналов децибел в 10 раз больше обычного логарифма отношения мощность сигнала описывается к мощности эталонного уровня.когда метр читает «0 дБ», измеряемый сигнал равен опорный уровень.
дБм
Опорный уровень составляет 1 милливатт при сопротивлении 600 Ом. «М» означает «милливатт». Значение в 600 Ом было получено из стандартов в телефонной индустрии, хай-теке начала 20-го века, в котором максимизация передачи энергии путем согласования выходного и входного импедансов была важным фактором. Обратите внимание, что сигнал 0 дБм в цепи с импедансом 600 Ом соответствует 0.775 вольт Изменение сигнала -3 дБм — это примерно половина мощности.
См. Также единицу измерения объема.
дБм0
децибел выше 1 милливатта в точке нулевого уровня передачи.
стр. 789.
дБВт
Контрольный уровень составляет 1 Вт.
дБи
Используется в инженерных антеннах. «Я» означает «изотропный». мнимый Изотропная антенна, излучающая одинаково во всех направлениях, сила излучения измеряется в микроваттах на квадратный метр.
дБд
Коэффициенты напряжения для электрических сигналов
Поскольку трубки (клапаны) уступили место транзисторам, согласование импедансов стало менее важным. Аудиоинженеры перешли от использования децибел на основе мощности к децибелам на основе напряжения. Для напряжения, децибел в 20 раз больше общего логарифма отношения напряжения измеряется с опорным напряжением.
дБВ
Опорный уровень составляет 1 вольт среднеквадратичного значения на любом импедансе. Чтобы преобразовать дБВ в дБу, добавить 2.2 дБ. Бытовая аудио аппаратура рассчитана на нормальный ввод уровень −10 дБВ, что соответствует 0,316 вольт среднеквадратичного значения. Это напряжение уровень возник, потому что это был оптимальный максимальный уровень для сигнала, подаваемого напрямую к электронной трубке (клапан для британцев), что было практикой в потребительском оборудование.
дБв
Опорный уровень составляет 0,775 Вольт среднеквадратичного значения на любом импедансе. 0,775 вольт значение исходит из определения дБм, так как это напряжение, когда 0 дБм синусоида подается в 600 Ом.Этот символ слишком легко спутать с дБВ, и поэтому был переименован в dBu.
Некоторые авторы не наблюдают различие между верхним и нижний регистр V и обрабатывать как дБВ, так и дБв, как указано в 1 вольт.
дБу
Опорный уровень составляет 0,775 Вольт среднеквадратичного значения на любом импедансе. См. ДБм выше для определения значения. «Вы» обозначает неопределенный. Профессиональное аудиооборудование предназначено для нормальный входной уровень («уровень линии») +4 дБн, что соответствует до 1.23 вольт Изменение сигнала на -6 дБн составляет примерно половину напряжение.
дБФС
«FS» означает «полный масштаб». Единица измерения уровня сигнала в цифровая обработка сигналов, например цифровая аудио. Для цифровой записи звука (или любого аналогового сигнала) уровень сигнала измеряется с равными небольшими интервалами, а значение записывается в виде числа. Для аудио это требует записи до 192000 номеров каждую секунду, так что это необходимо выбрать способ представления чисел, который может обрабатывать компьютер очень быстро и качественно.Все такие системы для представления чисел имеют наибольшее число, которое может быть представлено (а также наименьшее отрицательное число, последующее относится и к отрицательным числам). Это точка полной шкалы. Если уровень аналогового сигнала превышает уровень, назначенный наибольшее возможное число, нет способа записать его фактическое значение. каждый уровень, превышающий уровень, назначенный как можно большему числу, обычно просто записывается как максимально возможное число. Сигнал «обрезается».»The Шкала dBFS дает возможность указать, насколько близко к этому подходит нежелательная ситуация.
В такой системе максимальный уровень перед отсечением синусоиды составляет -3 дБFS.
Соответствующим стандартом является МЭК 6106-3, изд. 1.0 (2008-10). Соответствующим стандартом Аудиоинженерного общества является AES17.
Информационный документ AES для цифровой аудиотехники
— Руководство по использованию интерфейса AES3,
AES-2id-2006 определяет полную амплитуду как: «среднеквадратичное напряжение, которое соответствует синусоиде, положительное пиковое значение которой достигает максимума положительное цифровое значение и отрицательный пик которого достигает одного LSB больше, чем минимальное отрицательное цифровое значение.Это означает, что полномасштабный синусоидальный вход будет читать +3 дБФС, и так было бы в натуральную величину прямоугольной волны, и ее среднеквадратичное значение будет равно +3 дБФС.
Далее, Информационный документ AES для цифровой аудиотехники — Личный компьютерные измерения качества звука, AES-6id-2006 определяет децибелы, Fullscale (дБ FS): «Среднеквадратичная амплитуда цифрового сигнала, выраженная в виде уровня в децибелах относительно полной амплитуды (в 20 раз больше общего логарифма амплитуды по полной амплитуде [определяется как среднеквадратичная амплитуда синуса 997 Гц волна в цифровой области, чье положительное пиковое значение достигает положительного цифровая полная шкала, оставляя отрицательный максимальный код неиспользованным.«]). Обратите внимание, что дБ FS выражает уровень сигнала цифрового сигнала и не должен использоваться для выразить уровень сигнала аналогового сигнала «.
Хорошее обсуждение использования и неправильного использования шкалы dBFS см. В работах Нильсена и Лунда по адресу www.tcelectronic.com/TechLibrary#LoudnessControl%20and%20Mastering
дБр
Опорный уровень указывается в непосредственном контексте.
Уровни интенсивности звука
В акустике децибелы, используемые для выражения уровней интенсивности звука, равны 10 умноженный на общий логарифм отношения между измеренной интенсивностью и эталонная интенсивность.
дБ
Контрольный уровень обычно составляет 1 пиковатт на квадратный метр.
дБА, дББ, дБС
Измерение частотно-взвешенное
.Похожие записи
