Непер в децибелах. Шумовое загрязнение: источники, последствия и методы борьбы — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Что такое шумовое загрязнение. Какие источники шума существуют в городах. Как шум влияет на здоровье человека. Какие методы используются для борьбы с шумовым загрязнением. Как измеряется уровень шума.

Содержание

Что такое шумовое загрязнение и его основные источники

Шумовое загрязнение — это excessive или неприятный звук, который негативно влияет на здоровье и качество жизни людей. Основными источниками шумового загрязнения в городах являются:

Транспорт (автомобили, поезда, самолеты)
Промышленные предприятия и стройки
Бытовые приборы
Массовые мероприятия
Громкая музыка в общественных местах

Уровень шума измеряется в децибелах (дБ). Нормальный уровень шума для жилых районов составляет 40-50 дБ днем и 30-40 дБ ночью. Шум свыше 70 дБ считается вредным для здоровья.

Влияние шумового загрязнения на здоровье человека

Длительное воздействие повышенного уровня шума может привести к серьезным проблемам со здоровьем:

Нарушение сна и бессонница
Повышение артериального давления

Сердечно-сосудистые заболевания
Стресс и раздражительность
Снижение концентрации и работоспособности
Ухудшение слуха вплоть до глухоты

Особенно чувствительны к шуму дети, пожилые люди и люди с хроническими заболеваниями. Даже относительно невысокий, но постоянный шум может негативно влиять на психическое здоровье.

Транспортный шум как основной источник загрязнения в городах

Транспорт является главным источником шумового загрязнения в городской среде. Рассмотрим основные виды транспортного шума:

Автомобильный шум

Основные источники шума от автотранспорта:

Двигатель и выхлопная система
Шины при движении по дороге
Аэродинамический шум на высоких скоростях
Сигналы автомобилей

Уровень шума от автомобилей может достигать 70-80 дБ. Для снижения шума применяются шумозащитные экраны вдоль дорог, улучшение дорожного покрытия, ограничение скорости в жилых районах.

Железнодорожный шум

Источники шума от поездов:

Контакт колес с рельсами
Двигатели локомотивов
Тормозные системы
Сигналы на переездах

Уровень шума от поездов может превышать 100 дБ. Для снижения шума используются звукопоглощающие материалы в конструкции поездов, шумозащитные экраны, улучшение состояния путей.

Авиационный шум

Основные источники шума от самолетов:

Реактивные двигатели
Турбулентные потоки вокруг фюзеляжа
Шасси при посадке

Уровень шума от пролетающих самолетов может достигать 140 дБ. Для снижения шума используются глушители двигателей, оптимизация траекторий взлета и посадки, запрет ночных полетов над жилыми районами.

Промышленные и строительные шумы

Промышленные предприятия и стройки являются значительными источниками шумового загрязнения в городах. Основные виды промышленного и строительного шума:

Работа станков и оборудования на производстве
Вентиляционные системы
Погрузочно-разгрузочные работы
Строительная техника (отбойные молотки, краны, экскаваторы)
Сварочные и слесарные работы

Уровень шума на промышленных объектах может достигать 90-100 дБ. Для снижения шумового воздействия применяются следующие меры:

Звукоизоляция производственных помещений
Использование малошумного оборудования
Установка глушителей и виброизоляторов
Рациональное размещение шумных объектов
Ограничение времени работы шумных механизмов

Методы измерения уровня шума

Для оценки уровня шумового загрязнения используются специальные приборы — шумомеры. Основные характеристики, измеряемые шумомерами:

Уровень звукового давления (в дБ)
Частотный спектр шума
Эквивалентный уровень шума за период времени

Максимальный уровень шума

Для долговременных измерений применяются шумовые дозиметры. Они позволяют определить суммарную дозу шумового воздействия за рабочую смену.

При проведении измерений важно учитывать следующие факторы:

Расположение точек измерения
Время суток
Продолжительность измерений
Фоновый шум

Результаты измерений сравниваются с нормативами допустимого уровня шума для различных территорий и помещений.

Законодательное регулирование шумового загрязнения

Во многих странах приняты законы и нормативные акты, направленные на борьбу с шумовым загрязнением. Основные аспекты законодательного регулирования:

Установление допустимых уровней шума для различных зон и времени суток
Требования к звукоизоляции жилых и общественных зданий
Ограничения на шумные работы в ночное время

Запрет на использование звуковоспроизводящей аппаратуры в общественных местах
Штрафы за нарушение тишины

Например, в России действуют санитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.562-96, устанавливающие допустимые уровни шума для различных территорий и помещений. В жилых помещениях допустимый уровень шума составляет 55 дБ днем и 45 дБ ночью.

Во многих городах приняты законы о тишине, запрещающие шумные работы и громкую музыку в определенные часы, обычно с 23:00 до 7:00.

Технические средства защиты от шума

Для снижения уровня шумового загрязнения применяются различные технические средства:

Шумозащитные экраны

Устанавливаются вдоль дорог и железнодорожных путей. Снижают уровень шума на 8-12 дБ. Изготавливаются из звукопоглощающих материалов.

Звукоизоляционные материалы

Применяются при строительстве зданий и сооружений. Эффективны для защиты от воздушного и структурного шума. Основные типы:

Минеральная вата
Пенополистирол
Звукоизоляционные мембраны

Глушители шума

Устанавливаются на выхлопные системы двигателей, вентиляционные установки. Снижают шум за счет поглощения звуковых волн.

Виброизоляторы

Применяются для снижения вибраций от работающего оборудования. Уменьшают передачу колебаний на строительные конструкции.

Шумозащитные окна

Многослойные стеклопакеты со специальным заполнением. Снижают проникновение уличного шума в помещения на 30-40 дБ.

Архитектурно-планировочные методы защиты от шума

При проектировании городов и отдельных зданий применяются следующие архитектурно-планировочные решения для снижения шумового загрязнения:

Функциональное зонирование территории с выносом шумных объектов за пределы жилых районов
Рациональная трассировка магистралей и развязок

Использование защитных полос зеленых насаждений
Шумозащитная ориентация зданий
Применение закрытых дворов-колодцев
Размещение тихих помещений с противоположной от магистралей стороны зданий

Эти меры позволяют снизить уровень шума в жилой застройке на 5-10 дБ. Особенно эффективно комплексное применение архитектурно-планировочных и технических средств защиты от шума.

Индивидуальные средства защиты от шума

Для защиты от шума на рабочих местах и в быту применяются различные индивидуальные средства:

Противошумные наушники

Снижают уровень шума на 20-30 дБ. Бывают пассивного и активного типа. Активные наушники генерируют звуковые волны в противофазе для подавления шума.

Беруши (ушные вкладыши)

Вставляются в слуховой проход. Снижают шум на 15-30 дБ. Изготавливаются из мягких полимерных материалов.

Шлемы и каски

Применяются для комплексной защиты головы и органов слуха. Снижают шум на 35-40 дБ.

Антифоны

Устройства, вставляемые в наружный слуховой проход. Снижают уровень шума, но позволяют слышать речь.

При выборе средств индивидуальной защиты важно учитывать уровень и спектр шума, длительность воздействия, совместимость с другими СИЗ.

непер [Нп] в децибел [дБ] • Конвертер уровня звука • Акустика — звук • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Конвертер длины и расстоянияКонвертер массыКонвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питанияКонвертер площадиКонвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептахКонвертер температурыКонвертер давления, механического напряжения, модуля ЮнгаКонвертер энергии и работыКонвертер мощностиКонвертер силыКонвертер времениКонвертер линейной скоростиПлоский уголКонвертер тепловой эффективности и топливной экономичностиКонвертер чисел в различных системах счисления.Конвертер единиц измерения количества информацииКурсы валютРазмеры женской одежды и обувиРазмеры мужской одежды и обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаКонвертер момента инерцииКонвертер момента силыКонвертер вращающего моментаКонвертер удельной теплоты сгорания (по массе)Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему)Конвертер разности температурКонвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер удельной теплопроводностиКонвертер удельной теплоёмкостиКонвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излученияКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициента теплоотдачиКонвертер объёмного расходаКонвертер массового расходаКонвертер молярного расходаКонвертер плотности потока массыКонвертер молярной концентрацииКонвертер массовой концентрации в раствореКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКонвертер кинематической вязкостиКонвертер поверхностного натяженияКонвертер паропроницаемостиКонвертер плотности потока водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофоновКонвертер уровня звукового давления (SPL)Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давленияКонвертер яркостиКонвертер силы светаКонвертер освещённостиКонвертер разрешения в компьютерной графикеКонвертер частоты и длины волныОптическая сила в диоптриях и фокусное расстояниеОптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×)Конвертер электрического зарядаКонвертер линейной плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаКонвертер объемной плотности зарядаКонвертер электрического токаКонвертер линейной плотности токаКонвертер поверхностной плотности токаКонвертер напряжённости электрического поляКонвертер электростатического потенциала и напряженияКонвертер электрического сопротивленияКонвертер удельного электрического сопротивленияКонвертер электрической проводимостиКонвертер удельной электрической проводимостиЭлектрическая емкостьКонвертер индуктивностиКонвертер реактивной мощностиКонвертер Американского калибра проводовУровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицахКонвертер магнитодвижущей силыКонвертер напряженности магнитного поляКонвертер магнитного потокаКонвертер магнитной индукцииРадиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность. Конвертер радиоактивного распадаРадиация. Конвертер экспозиционной дозыРадиация. Конвертер поглощённой дозыКонвертер десятичных приставокПередача данныхКонвертер единиц типографики и обработки изображенийКонвертер единиц измерения объема лесоматериаловВычисление молярной массыПериодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

Людям очень нравятся некоторые звуки, например музыка. Она поднимает настроение, а иногда даже вызывает чувство блаженства. Парад Санта-Клауса в Торонто (Канада), 2010.

Общие сведения

Уровень звука определяет его громкость и используется в акустике — науке, изучающей уровень и другие свойства звука. Когда говорят о громкости, часто имеют в виду уменно уровень звука. Некоторые звуки очень неприятны и могут вызвать ряд психологических и физиологических проблем, в то время как другие звуки, например музыка, звук прибоя и пение птиц — действуют успокаивающее, нравятся людям и улучшают их настроение.

Таблица значений в децибелах и отношений амплитуд и мощностей

дБ	Отношение мощностей		Отношение амплитуд
100	10 000 000 000		100 000
90	1 000 000 000		31 620
80	100 000 000		10 000
70	10 000 000		3 162
60	1 000 000		1 000
50	100 000		316	0,2
40	10 000		100
30	1 000		31	0,62
20	100		10
10	10		3	0,162
3	1	0,995	1	0,413
1	1	0,259	1	0,122
0	1		1
–1	0	0,794	0	0,891
–3	0	0,501	0	0,708
–10	0	0,1	0	0,3162
–20	0	0,01	0	0,1
–30	0	0,001	0	0,03162
–40	0	0,0001	0	0,01
–50	0	0,00001	0	0,003162
–60	0	0,000001	0	0,001
–70	0	0,0000001	0	0,0003162
–80	0	0,00000001	0	0,0001
–90	0	0,000000001	0	0,00003162
–100	0	0,0000000001	0	0,00001

Звуковая аппаратура. Студия CityTV мпании Роджерс (англ. Rogers). Торонто, Онтарио, Канада.

Эта таблица показывает как логарифмическая шкала позволяет описать очень большие и очень маленькие числа, представляющие отношения мощностей, энергий или амплитуд.

Ухо человека обладает очень высокой чувствительностью и способно услышать звуки от шепота на расстоянии 10 метров до шума реактивных двигателей. Мощность звука петарды может быть в 100 000 000 000 000 раз больше, чем самый слабый звук, который способно услышать человеческое ухо (20 микропаскалей). Это очень большая разница! Поскольку человеческое ухо способно различать такой большой диапазон громкостей звуков, для измерения силы звука используется логарифмическая шкала. На шкале в децибелах самый слабый звук, называемый порогом слышимости, имеет уровень 0 децибел. Звук, который громче порога слышимости в 10 раз, имеет уровень 20 децибел. Если звук в 30 раз громче порога слышимости, его уровень будет равен 30 децибелам. Ниже приведены примеры громкости различных звуков:

Порог слышимости — 0 дБ
Шепот — 20 дБ
Спокойный разговор на расстоянии 1 м — 50 дБ
Мощный пылесос на расстоянии 1 м — 80 дБ
Звук, при длительном воздействии которого возможно ухудшение слуха — 85 дБ
Портативный мультимедийный проигрыватель при полной громкости — 100 дБ
Болевой порог — 130 дБ
Турбореактивный двигатель истребителя на расстоянии 30 м — 150 дБ
Светозвуковая ручная граната M84 на расстоянии 1,5 м — 170 дБ

Музыка

Уровень звука одиночной скрипки вблизи примерно равен 82–92 децибелам. Выступление детского оркестра города Лос-Анджелес в Центральном Парке Нью-Йорка.

Музыка, согласно археологам, украшает нашу жизнь на протяжении не менее 50 000 лет. Она окружает нас везде — музыка присутствует во всех культурах, и, как считают ученые, объединяет нас с другими людьми — в обществе, в семье, в группе по интересам. Мамы поют малышам колыбельные; люди ходят на концерты; танцы, как народные, так и современные, проходят под музыку. Музыка привлекает нас своей закономерностью и ритмичностью, так как мы часто ищем порядок и четкость и в повседневной жизни.

Шумовое загрязнение

В отличие от музыки, некоторые звуки вызывают у нас очень неприятные ощущения. Шум, возникший из-за жизнедеятельности людей, который мешает людям или приносит вред животным, называется шумовым загрязнением. Он вызывает у людей и животных ряд психологических и физиологических проблем, таких как бессонница, усталость, нарушения кровяного давления, нарушение слуха при сильном шуме, и другие проблемы.

Источники шума

Шум может быть вызван множеством факторов. Транспорт — один из главных шумовых загрязнителей окружающей среды. Особенно много шума производят самолеты, поезда и автомобили. Оборудование на различных предприятиях в промышленной зоне также является источником шума. Люди, живущие возле ветряных турбин, часто жалуются на шум и связанные с ним недомогания. Ремонтные работы, особенно те, что связанны с использoванием отбойных молотков, обычно производят много шума. В некоторых странах люди держат собак, часто — в целях безопасности. Эти собаки, чаще всего те, что живут во дворе, лают, если рядом другие собаки и незнакомые люди. Это не так заметно днем, когда вокруг и так много шума, но очень хорошо слышно ночью. Шум в жилых районах также часто вызван громкой музыкой в домах, барах и ресторанах.

Ветряная турбина компании Винд Шер (англ. WindShare) в комплексе Эксибишн Плейс (англ. Exhibition Place) вырабатывает примерно 1 миллион киловатт экологически чистой энергии ветра в год. Торонто, Онтарио, Канада.

Ветряные турбины

По данным организаций, контролирующих работу компаний, добывающих электроэнергию с помощью ветряных турбин, низкочастотный шум, который они производят, мешает спать и вызывает головные боли и другие симптомы у людей, живущих рядом с турбинами. Эти проблемы настолько серьезны, что люди часто бросают свои дома и уезжают, чтобы избавиться от этого шума. Сторонники ветряной энергетики, наоборот, утверждают, что эти проблемы вызваны не шумом непосредственно, а эффектом ноцебо. То есть, проблемы вызваны не самим звуком а ожиданием того, что эти проблемы должны появиться. На данный момент не существует длительных исследований этого вопроса, позволяющих понять кто прав. Так как возможность шумового загрязнения — реальная угроза, то необходимо как можно скорее начать исследования влияния этого шума на людей. Даже если исследования покажут, что шум от турбин не влияет на жизнь людей, эти знания помогут жителям возле ветряных турбин избавиться от влияния эффекта ноцебо.

Поезда

Скрипучие дисковые тормоза на вагоне поезда

Инженеры постоянно стараются усовершенствовать как сами поезда, так и железнодорожные пути, чтобы уменьшить шум, вызванный движением поездов. Большая часть шума образуется во время колебаний, образующихся при движении колес по рельсам. Кроме этого на поворотах колеса издают шум из-за проскальзывания колес относительно рельсов. Последнее неизбежно, но шум можно уменьшить. Эксперименты по уменьшению этого шума обычно проводятся на моделях колес и рельсов. Часто достаточно уменьшить вибрацию колеса и рельсов, что достигается при усовершенствовании их конструкции. Также, уменьшить шум помогают улучшенные конструкции тормозного механизма.

Шумозащитный экран, отгораживающий железную дорогу от жилого района

Конструкция железной дороги в целом также влияет на шум. Например, установка противошумных барьеров, похожих на те, что ставят вокруг скоростных трасс, помогает уменьшить шум. Насыпи из гравия вокруг рельсов тоже поглощают звуки.

Некоторое шумовое загрязнение, связанное с железными дорогами, неизбежно. Например, звуковая сигнальная система на железнодорожных переездах необходима, и помогает предотвратить аварии. В условиях плохой видимости именно благодаря ей пешеходы и водители знают о приближении поезда. Эта система также необходима для людей с плохим зрением.

Учебный реактивный самолет Fouga Magister, пролетающий над жилым районом Торонто, Онтарио, Канада

Самолеты

Шум, вызванный самолетами, в основном образуется во время работы воздушно-реактивных и турбиновинтовых двигателей. Проблема шумового загрязнения существует как для пассажиров и экипажа, так и для тех, кто живет рядом с аэропортом. Шум в кабине самолета, когда его двигатели работают на полную мощность, достигает 80 децибелов. Чтобы немного уменьшить этот шум, некоторые пассажиры используют наушники с системой активного шумоподавления, описанные ниже.

Законы во многих странах не требуют, чтобы самолеты летали не ниже определенной высоты, даже в жилых районах. Также мало где ограничивается общее время, которое самолет может находиться над определенным пространством. Обычно воздушное пространство открыто для самолетов 24 часа в сутки, независимо от того, жилая это зона или нет. При планировании аэропорта его часто стараются вынести за черту города, но это не всегда возможно, особенно в мегаполисах. Чтобы помощь в борьбе с шумом в некоторых странах для компаний, занимающимся авиаперевозками выпускаются, сборники рекомендаций по уменьшению шумового загрязнения.

Час пик в Нью-Йорке

Автомобили

Шумовое загрязнение, вызванное автомобилями — привычная проблема, особенно в городах. Обычно причины шума две. На больших скоростях он вызван движением шин по асфальту. Зимние шины летом, или езда на внедорожных автомобилях по скоростным трассам усиливают эту проблему. Это происходит потому, что зимние и внедорожные шины сконструированы так, чтобы обеспечить максимальную силу трения при движении, которая, в свою очередь, помогает сцеплению шины с дорожным покрытием, необходимому на обледенелой дороге или на бездорожье. По мере увеличения силы трения, соответственно увеличивается и шум.

Если, наоборот, автомобили движутся медленно, то шум в основном вызван двигателем. Производители автомобилей постоянно стараются уменьшить этот шум. Он мешает не только пешеходам и окрестным жителям, но и самим водителям. Поэтому контролируют не только общий звук, издаваемый автомобилем, но и звук, проникающий в кабину — особенно в дорогих автомобилях. Для этого кабину звукоизолируют, а также используют систему активного шумоподавления. Для подавления шума используют звуковые волны, находящиеся в противофазе волнам, вызывающих шум. Этот метод активного шумоподавления используют и в других сферах, например для подавления шума в наушниках. Ниже он описан более подробно.

Шумозащитный экран из стекла, который почти не пропускает шум. Нагоя, Япония.

На больших и скоростных трассах часто устанавливают звукоизоляционный барьер, который не дает шуму проезжающих машин распространяться за пределы трассы. Некоторые барьеры сконструированы так удачно, что человек, стоящий по другую его сторону от трассы, практически не слышит проезжающие машины. К сожалению, не все барьеры так хорошо сделаны. Некоторые блокируют звук только на уровне первого этажа, и совсем не защищают от шума людей, живущих в многоэтажных домах.

Благодаря их конструкции, двигатели электромобилей намного тише двигателей автомобилей, работающих на бензине. Иногда электромобили передвигаются настолько тихо, что их не слышно пешеходам, поэтому для безопасности окружающих электромобили иногда снабжают устройством, которое производит шум вместо двигателя. Это необходимо для безопасности движения.

Строительные работы на стоянке железнодорожной станции Кларксон GO (англ. Clarkson GO). Миссиссога, Онтарио, Канада.

Строительство и ремонтные работы

Шум от строительства и ремонтных работ, например от ремонта трасс и железных дорог, часто способствует общему шумовому загрязнению. Ремонтные работы особенно часто проводят в то время, когда путями или дорогами пользуется наименьшее число людей, то есть, ночью. Один и тот же шум ночью мешает людям гораздо сильнее, не только потому, что его лучше слышно в тишине, но и потому, что в это время большинство людей спит. В большинстве случаев этот шум невозможно контролировать, и он неизбежен. Во многих странах компания, которая проводит строительные или ремонтные работы, должна вначале получить разрешение. В нем обычно указаны условия работы, например запрет на работы ночью, по выходным, или в праздники.

Бытовой и прочий шум

Шум в частных домах трудно регулировать с помощью законов, однако городские власти обычно регулируют шум в общественных местах. Так, например, в некоторых странах ограничивают или полностью запрещают частным лицам устраивать фейверки. В некоторых случаях фейверки разрешены только в определенные праздничные дни. Нарушителей обычно штрафуют. Городские власти также иногда ограничивают максимальный шум пиротехнических средств. В некоторых странах органы, которые следят за шумовым загрязнением в городе или районе, выпускают брошюры с советами жителям о том, как уменьшить количество бытового шума, который они производят. Например, в них советуют заранее сообщать соседям в случае предстоящих шумных мероприятий или работ. Советуют также делать ремонт и другие дела, которые производят много шума, в то время суток, когда большинство людей бодрствует, а также дрессировать собак, чтобы те меньше лаяли, и устанавливать шумную бытовую технику подальше от стен, смежных со стенами соседей. Если шум из соседних домов и квартир чрезмерно громок, то в ряде стран считается нормальным звонить в полицию с жалобами.

Звукоизоляция в некоторых зданиях, особенно в многоквартирных домах, сделана плохо, поэтому покупая или снимая дом или квартиру необходимо хорошо проверить, насколько звук с улицы или из других квартир проникает внутрь. Для этого можно попробовать следующее:

Шумный район Нью-Йорка

Если, несмотря на тщательную проверку, вы обнаружили после переезда, что в квартире шумно, то попробуйте для уменьшения шума сделать следующее:

В некоторых съемных квартирах хозяева требуют от жильцов, чтобы во всех комнатах на полу было ковровое покрытие. Если ваши соседи сверху сильно шумят и вы подозреваете, что у них нет ковров, то можно обратиться к домовладельцу, чтобы это проверить.

Законодательство о шуме

В некоторых странах шум регулируют соответствующими законами. Нарушения обычно грозят штрафами. В этом случае жители могут пожаловаться на шум в окрестностях в органы, ответственные за соблюдение порядка. Жалобу обычно рассматривают, и по возможности проверяют источник шума. В ряде стран в многоквартирных домах также часто существуют правила о шуме, например о том, можно ли и в какое время разрешено играть на музыкальных инструментах.

Во многих городах, чтобы построить или открыть в жилом районе ресторан, бар, ночной клуб, или другое заведение, в которых играет громкая музыка, необходимо получить лицензию. В ней часто указывается, какой уровень звука допустим, и в какое время. В некоторых районах запрещают строить такие заведения, или разрешают, но с условием, что здание будет звукоизолировано. С шумовым загрязнением также помогает зонирование, то есть, деление города на зоны, такие как спальная, промышленная, и другие. В этом случае зоны с наибольшим шумовым загрязнением, например промышленные зоны с предприятиями и заводами, стараются разместить как можно дальше от жилых районов, больниц и школ.

Шумомер

Измерение уровня звука

Уровень звука измеряют, чтобы убедиться, что он не превышает нормы и соответствует требованиям выполняемой работы, например, что микрофоны обеспечивают достаточную громкость звука во время мероприятия. Такие измерения также необходимы для обеспечения безопасного уровня шума на рабочем месте.

Шумомеры

Если окружающий шум превышает 85 децибел, то высока вероятность повреждения слуха, особенно когда человек подвержен такому шуму в течение длительного времени. Болевой порог человека начинается с 115 децибел, но у некоторых людей он может быть и 140 децибел. То есть, даже если уровень звука грозит потерей слуха, люди этого не замечают. Именно поэтому в ситуациях, когда люди подвергаются воздействию громкого звука в течение длительного времени, уровень звука измеряют специальными приборами, чтобы убедиться, что этот уровень не превышает норму. Обычно это — шумомеры. Большинство из них портативны, и их можно приобрести по доступной цене.

Персональный звуковой дозиметр

Звуковые дозиметры

Если необходимо измерить не только уровень звука на данный момент, но и общую дозу шумового воздействия в течение определенного промежутка времени, используют звуковые дозиметры. Так как часто повреждение слуха происходит именно из-за длительного воздействия громких звуков, дозиметры помогают определить, нужно ли людям, работающим в условиях повышенного шума, носить защитные наушники или ушные пробки. Также удобно использовать дозиметры, если уровень звука в течении дня неодинаков. Обычно дозиметры прикрепляют к одежде самих работников, но не все приветствуют использование дозиметров на рабочем месте, так как с ними связано много проблем. Например, работники могут легко исказить данные, намеренно или случайно, особенно когда они видят индикатор уровня звука. Дозиметры также часто мешают работе, и даже могут зацепиться и попасть в оборудование. Это грозит не только сломанным оборудованием, но вероятно и несчастными случаями с работниками. По этой причине вместо дозиметров можно использовать шумомеры, измеряя уровень звука в разное время и в разных местах. С помощью этой информации создается шумовая карта, которая дает приблизительное представление о шумовом загрязнении на разных участках рабочего помещения. Это особенно полезно знать, если работники каждый день работают в одних и тех же местах. В последнее время производители дозиметров также стараются бороться с указанными выше проблемами, выпуская дозиметры меньшего размера, с короткими проводами или вообще без проводов, и часто без дисплея, чтобы работник не мог влиять на работу прибора, основываясь на текущей информации о шуме.

Способы борьбы с шумом

На заводах, в аэропортах и на других рабочих местах, где много шума, необходимо не только измерять, но и контролировать количество шума, который слышат работники, чтобы защитить их слух и предотвратить его потерю. Шум не только ухудшает слух, но и не дает людям сосредоточиться. Это мешает работе и подвергает их дополнительной опасности, так как по невнимательности они могут не услышать аварийную сигнализацию из-за шума, что может привести к несчастному случаю. К тому же, в шумном помещении неприятно находиться и работать, поэтому звук контролируют еще и для комфорта работников. Не всегда есть возможность воспользоваться шумомером. В такой ситуации действует простое правило: если для того, чтобы быть услышанным, приходится кричать — то это значит, что помещение слишком шумное, и этот шум необходимо уменьшать.

Есть два основных способа борьбы с шумом: шумоизоляция или шумоподавление с помощью противодействующего шума. Первый метод — пассивный, а второй — активный. Какой из двух методов использовать — решают в зависимости от ситуации, а иногда используют оба сразу. Также можно одновременно использовать сразу несколько способов пассивного шумоподавления или блокирования шума. Например, команды наземного технического обслуживания в аэропортах часто используют ушные пробки и наушники с пассивным шумоподавлением одновременно.

Иногда на заводах и фабриках также используются звукопоглотители. Они предотвращают усиление звука в помещении и его отражение от стен и других поверхностей. Для этого звукопоглотители изготавливают из материалов, хорошо поглощающих звук.

Пассивное шумоподавление

Для пассивного шумоподавления используют материалы, которые хорошо поглощают звук. Большинство приведенных выше советов об уменьшении шума в квартире основаны именно на этом принципе. Звукопоглащающие материалы, используемые в наушниках — это вспененные полимеры.

Наушники с устройством активного шумоподавления

Активное шумоподавление

С помощью активного шумоподавления можно уменьшить окружающий шум примерно на 20 децибел. Принцип активного подавления звука заключается в том, что входящая звуковая волна гасится при помощи исходящей волны с одинаковой амплитудой, но с противоположной фазой. Исходящий шум создают наушники.

Работник аэропорта в шумоподавляющих наушниках. Международный аэропорт имени Лестера Б. Пирсона в Торонто (YYZ, англ. Pearson International Airport), Канада.

То, что происходит в этом случае со звуком, можно продемонстрировать с помощью примера о качелях. Когда один человек толкает качели вперед, а другой, с той же амплитудой начнет качать их назад, то эти толчки будут в противофазе. Когда две волны находятся в противофазе, то их общая сумма равна нулю. То есть, в случае с качелями — они перестанут качаться.

Чтобы правильно блокировать звук, шумоподавляющие устройства сначала должны определить амплитуду и частоту входящих звуковых волн, чтобы потом создать аналогичные волны в противофазе. Такие устройства хорошо работают с монотонным повторяющимся звуком, который легко предсказать. Если же звук спонтанный и все время меняется, то шумоподавляющие устройства неэффективны. Входящий звук принимается в таких устройствах, например наушниках, на встроенный микрофон. Кроме кабин последних моделей автомобилей и бытовых наушников, активное шумоподавление используется в некоторых защитных наушниках для работников аэропортов.

Поддержка защитных средств в рабочем состоянии

Несмотря на то, что работодатели во многих странах обязаны предоставить своим работникам персональное средства защиты слуха, например наушники и ушные пробки, всегда лучше проверять их перед использованием, чтобы убедиться, что они в рабочем состоянии и нигде нет трещин. Это особенно важно потому, что иногда происходят ошибки, и неисправное снаряжение может быть не замечено при его проверке.

Литература

Автор статьи: Kateryna Yuri

Unit Converter articles were edited and illustrated by Анатолий Золотков

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

непер [Нп] в децибел [дБ] • Конвертер уровня звука • Акустика — звук • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Общие сведения

Таблица значений в децибелах и отношений амплитуд и мощностей

дБ	Отношение мощностей		Отношение амплитуд
100	10 000 000 000		100 000
90	1 000 000 000		31 620
80	100 000 000		10 000
70	10 000 000		3 162
60	1 000 000		1 000
50	100 000		316	0,2
40	10 000		100
30	1 000		31	0,62
20	100		10
10	10		3	0,162
3	1	0,995	1	0,413
1	1	0,259	1	0,122
0	1		1
–1	0	0,794	0	0,891
–3	0	0,501	0	0,708
–10	0	0,1	0	0,3162
–20	0	0,01	0	0,1
–30	0	0,001	0	0,03162
–40	0	0,0001	0	0,01
–50	0	0,00001	0	0,003162
–60	0	0,000001	0	0,001
–70	0	0,0000001	0	0,0003162
–80	0	0,00000001	0	0,0001
–90	0	0,000000001	0	0,00003162
–100	0	0,0000000001	0	0,00001

Звуковая аппаратура. Студия CityTV мпании Роджерс (англ. Rogers). Торонто, Онтарио, Канада.

Порог слышимости — 0 дБ
Шепот — 20 дБ
Спокойный разговор на расстоянии 1 м — 50 дБ
Мощный пылесос на расстоянии 1 м — 80 дБ
Звук, при длительном воздействии которого возможно ухудшение слуха — 85 дБ
Портативный мультимедийный проигрыватель при полной громкости — 100 дБ
Болевой порог — 130 дБ
Турбореактивный двигатель истребителя на расстоянии 30 м — 150 дБ
Светозвуковая ручная граната M84 на расстоянии 1,5 м — 170 дБ

Музыка

Шумовое загрязнение

Источники шума

Ветряные турбины

Поезда

Скрипучие дисковые тормоза на вагоне поезда

Шумозащитный экран, отгораживающий железную дорогу от жилого района

Учебный реактивный самолет Fouga Magister, пролетающий над жилым районом Торонто, Онтарио, Канада

Самолеты

Час пик в Нью-Йорке

Автомобили

Шумозащитный экран из стекла, который почти не пропускает шум. Нагоя, Япония.

Строительные работы на стоянке железнодорожной станции Кларксон GO (англ. Clarkson GO). Миссиссога, Онтарио, Канада.

Строительство и ремонтные работы

Бытовой и прочий шум

Шумный район Нью-Йорка

Законодательство о шуме

Шумомер

Измерение уровня звука

Шумомеры

Персональный звуковой дозиметр

Звуковые дозиметры

Способы борьбы с шумом

Пассивное шумоподавление

Наушники с устройством активного шумоподавления

Активное шумоподавление

Поддержка защитных средств в рабочем состоянии

Литература

Автор статьи: Kateryna Yuri

Unit Converter articles were edited and illustrated by Анатолий Золотков

Перевод отношений U1/U2 и P1/P2 в децибелы и неперы онлайн калькулятор

В таблице представлен перевод отношения значений напряжения и мощности в децибелы и неперы, широко применяемые в современной технике.

Для расчёта введите число в любое поле и щёлкните мышкой в любом месте страницы — скрипт расчитает остальные значения.

Для корректной работы ограничено максимальное число, получаемое при расчётах, или вводимое в поле P1/P2 значением 2⁵³ — 1 (особенности JavaScript).

U1/U2 (dB) = 20 lg(U1/U2) P1/P2(dB) = 10 lg(P1/P2) 1dB = ln10/20 ≈ 0,115129 Np	U1/U2(Np) = ln(U1/U2) P1/P2(Np) = 0,5 ln(P1/P2) 1Np = 20/ln10 ≈ 8,68589 dB

Таблица перевода U1/U2 и P1/P2 в децибелы и неперы

Децибел	Непер	U1/U2	P1/P2	Децибел	Непер	U1/U2	P1/P2
0,00	0,00	1,00	1,00	21	2,40	11,20	125,90
0,1	0,01	1,01	1,02	22	2,53	12,60	158,5
0,2	0,02	1,02	1,05	23	2,65	14,10	199,5
0,3	0,03	1,04	1,07	24	2,76	15,90	251,2
0,4	0,05	1,05	1,10	25	2,88	17,78	316,2
0,5	0,06	1,06	1,12	26	2,99	20,00	398,1
0,6	0,07	1,07	1,15	27	3,10	22,40	501,2
0,7	0,08	1,08	1,18	28	3,22	25,10	631,0
0,8	0,09	1,10	1,20	29	3,33	28,40	794,3
0,9	0,10	1,11	1,23	30	3,45	31,62	1000
1,0	0,12	1,12	1,26	31	3,57	35,5	1259
1,5	0,17	1,19	1,41	32	3,68	39,8	1585
2,0	0,23	1,26	1,59	33	3,80	44,7	1995
2,5	0,29	1,33	1,78	34	3,91	50,1	2512
3,0	0,35	1,41	2,00	35	4,03	56,2	3162
3,5	0,40	1,50	2,24	36	4,14	63,1	3981
4,0	0,46	1,59	2,51	37	4,25	71,0	5012
4,5	0,52	1,68	2,82	38	4,37	79,4	6310
5,0	0,58	1,78	3,16	39	4,50	89	7943
5,5	0,63	1,88	3,55	40	4,61	100	10 000
6,0	0,69	2,00	3,98	41	4,70	113	12 590
6,5	0,75	2,11	4,47	42	4,83	125,9	15 850
7,0	0,81	2,24	5,01	43	4,94	141	19 950
7,5	0,86	2,37	5,62	44	5,06	158,5	25 120
8,0	0,92	2,51	6,31	45	5,18	177,8	31 620
8,5	0,98	2,66	7,08	46	5,30	199,5	39 810
9,0	1,04	2,82	7,94	47	5,40	224	50 120
9.5	1,09	2,99	8,91	48	5,53	251,2	63 100
10	1,15	3,16	10,00	49	5,66	284	79 430
11	1,27	3,55	12,59	50	5,76	316,2	100 000
12	1,38	3,98	15,85	55	6,33	562,3	316 230
13	1,50	4,47	19,95	60	6,91	1000	1000 000
14	1,61	5,01	25,11	70	8,06	3162,3	10⁷
15	1,73	5,62	31,62	80	9,21	10 000	10⁸
16	1,84	6,31	39,81	90	10,36	31 623	10⁹
17	1,96	7,08	50,12	100	11,51	100 000	10¹⁰
18	2,07	7,94	63,10	110	12,66	316 230	10¹¹
19	2,19	8,91	79,43	120	13,82	1000 000	10¹²
20	2,30	10,00	100,00	130	14,97	3 162 300	10¹³

Джон Непер и Александр Белл. Удивительная встреча в веках Текст научной статьи по специальности «Искусствоведение»

ХРОНИКА I Лица истории

Джон Непер и Александр Белл

Удивительная встреча в веках

Каждый инженер знает, что «непер» и «децибелы» — это единицы затухания сигнала. Да и простой обыватель нередко пользуется такими оборотами, как «уровень громкости» или «уберите децибелы!». Однако редкие знатоки сообщат, что 1 Неп = 8,69 дБ, а 1 дБ = 0,115 Неп. Еще более «редкие интеллектуалы» заявят, что «Децибел — это такой ученый, который сейчас работает в Канаде» (подобную «сенсационную новость» автор этих строк услышал в 1982 г. на военной переподготовке, и не удержался — захохотал).

…Известно, что если расчеты затухания ведутся с применением натуральных логарифмов, то результаты получаются в неперах, а если с применением десятичных логарифмов, то в децибелах. Напомним: Непер — математик, а Белл — изобретатель телефона, и единицы затухания названы в их честь. Вот, собственно, и все.

Как же встретились Непер и Белл в XX веке? Что их может связывать, знали ли в Международном телеграфном союзе, кого они объединили в системе единиц радио и электросвязи?

Владимир СЕВРЮГИН, обозреватель журнала

а долю каждого поколения людей выпадают гражданские и внешние войны, эпидемии и политические конфликты. Каждый человек, каждая семья в любые времена эпохи решает и семейные, и нравственные, и имущественные проблемы. Это самые общие обстоятельства жизни человечества.

Джон Непер и Александр Белл -не исключение: они жили каждый в свой век, каждый разделил судьбу своего поколения. Но и Джон Непер, и Александр Белл — люди особенные. Ральф Эмерсон в книге «Избранники человечества» писал: «Великий человек не просыпается в одно прекрасное утро со словами: «Я полон жизни, я поплыву за моря и открою антарктический материк; сегодня я найду квадратуру круга; я перерою ботанику и открою человеку новый пищевой продукт; я введу новый стиль архитектуры; я открою новую механическую силу…». Нет, он сам находится в потоке идей и событий, гонимый идеями и потребностями своих современников. Он становится там, где глаза людей устремлены в одну сторону, и руки их показывают направление, в котором он должен идти… Мир довел его до этого пункта своего пути».

И надо сделать только один следующий шаг, который может изменить направление пути, повлиять на формирование картины мира и, наконец, просто изменить мир.

Чтобы сделать этот шаг, нужна отвага, смелость — интеллектуальные отвага и смелость.

Непер «Несравненный»

Джон Непер родился в Эдинбурге (Шотландия) в 1550 г. в семье Ар-

с с с

чибальда и Джанет Непер. Его предки и близкие родственники — знаменитые рыцари, приближенные к престолу шотландских королей, видные деятели Реформации; сэр Арчибальд был юристом, управляющим Монетным двором Шотландии. В его обязанности входило руководство поисками драгоценных металлов и контроль добычи полезных ископаемых.

тые в те времена философ Джон Резерфорд и теолог Кристофер Гудмен. Выдающиеся способности и склонность к учебе юного Джона Непера были настолько явными, что для завершения образования родители отправили его в путешествие на континент. Около пяти лет (до конца 1571 г.) продолжалось это путешествие, во время которого Джон Непер в Нидерландах, Швейцарии, Франции и Германии приобретал знания «частным образом», встречался со знаменитыми богословами, философами, математиками.

По возвращении в Шотландию, где в это время бушевала гражданская война, Джон Непер вел жизнь «сельского джентльмена» — поселился после женитьбы в 20 милях от Глазго, изредка приезжая в Эдинбург. Там он написал (на латыни) и издал в 1593 г. свою первую книгу «Простое объяснение всех откровений св. Иоанна».

Толкование Апокалипсиса было важнейшим занятием мыслителей того времени — и Исаака Ньютона, и Роберта Гука, и Роберта Бойля, не говоря уж о богословах. Джон Непер -знаток языков, классической культу-

Автогоаф Непео

В 13 лет Джона Непера отправили учиться в университет святого Андрея в Сент-Эндрюс — неофициальную церковную столицу Шотландии. В университете он познакомился с основами классической культуры, увлекся теологическими проблемами. Его учителями были знамени-

Автограф Непера

ры, древних календарных систем дает собственное толкование терминов и дат, скрытых в «Откровениях». В книге, кроме теологических проблем, Непер представил математические расшифровки предвидений библейских пророков, вычислил дату «конца света» (между 1688 и 1700 гг.).

Март 2008 г.

ХРОНИКА I Лица истории

Джон Непер сразу стал знаменитым теологом. Его книгу практически одновременно перевели на английский, немецкий и французский языки, подряд вышло несколько ее изданий. В Германии, Франции и, конечно, в Шотландии он был прославлен как «Несравненный».

«Конец света» не наступил, и книгу забыли. Так и остался бы Джон Непер персонажем в истории богословия, а его удивительная книга стала бы таким же богословским раритетом, как и «Замечания на пророчества Священного писания и в особенности на пророчества Даниила и об Апокалипсисе св. Иоанна» Исаака Ньютона или теологические трактаты Лейбница.

Колдун, алхимик, изобретатель…

Джон Непер, имевший репутацию мага и колдуна, увлекался астрологией и алхимией, пытался добыть «философский камень» — гипотетическое вещество, осуществляющее трансмутацию несовершенных металлов в золото и серебро, проводил сельскохозяйственные опыты. Он еще был и изобретателем: построил машину (модификацию архимедова винта), откачивающую воду из затопленных шахт, предложил строить системы плоских «зажигательных зеркал» для «сжигания вражеских кораблей на любом заданном расстоянии», сконструировал прототипы скорострельной пушки, танка, подводной лодки. Но подробных описаний своих изобретений Джон Непер не оставил, хотя его уговаривали сделать это «ради славы его семьи и его собственной памяти у потомков». Дело не в фантастичности изобретений, и не в бес-серебренности Непера. Причину он высказал сам: «Для уничтожения людей создано довольно много устройств; если бы можно было уменьшить их число, я приложил бы для этого все свои силы, но, видя, что вражда и злоба, укоренившиеся в человеческих сердцах, не позволяют этого сделать, я не должен допустить хотя бы чтобы мои новые изобретения увеличили число таких устройств».

Главное достижение Джона Непера — его математические работы. Но что же подвигнуло его — богослова — к многолетним занятиям математикой? В предисловии к книге «Рабдология, или две книги о счете с помощью палочек» он писал: «Пользуясь каждой свободной минутой для размышления над тем, с помощью какого метода можно в большей степени облегчить тяжкий труд вычислителя. я пришел к идее.». Каждая свободная минута богослова, общественного деятеля, отца 12

Век Качества < 2

детей была занята размышлениями о математике! Для нас, людей XX-начала XXI веков, при нашей «глобальной» специализации это может выглядеть странным. Но так было в XV-XIX веках.

Во-первых, к математике в XVI-XVII веках причисляли не только арифметику с алгеброй и геометрию с тригонометрией, но и механику, архитектуру, оптику. Энциклопедические знания и обширные интересы теолога Джона Непера обязательно привели бы его к математическим изысканиям.

Во-вторых, в личной переписке философов, астрономов, математиков практически всех европейских стран того времени обсуждались самые актуальные научные проблемы. Переписка заменяла научные журналы и конференции, приобщала оди-ночек-мыслителей, рассеянных по разным странам Европы, к решению научных и математических задач. Джон Непер был знаком со многими европейскими учеными, состоял с ними в переписке.

В-третьих, Джон Непер узнал о трудностях, которые встретил Тихо Браге при астрономических вычислениях. Об этом ему рассказал сын друга и коллеги его отца доктор Крейг — придворный врач короля, посетивший (вместе с королем Иаковом VI) Тихо Браге в 1590 г. Возможно, эти проблемы заинтересовали Непера, и он задумался.

Изобретение логарифмов произвело переворот в методах вычислений

Основная идея вычислений с помощью логарифмов и первая логарифмическая таблица появилась между 1590 и 1592 гг. О логарифмическом методе вычислений Непер опубликовал в 1614 г. книгу «Описание удивительных таблиц логарифмов». Слово «логарифм» Непер придумал, составив два греческих слова: logos (соотношение) и arithmos (число). Теперь все школьники знают это слово.

В предисловии к книге он писал: «Убедившись, что нет ничего другого, что вызывало бы большие трудности в математической практике, а также мешало и досаждало бы вычислителям, чем умножение, деление, извлечение квадратных и кубических чисел (каковые операции, помимо утомительной траты времени, являются основным источником многочисленных ошибок), я начал размышлять над тем, каким надежным и легким способом я мог бы устранить эти препятствия. И, обдумывая различные средства, пригодные для достижения этой цели, я, наконец, нашел замечательные короткие правила, которыми можно будет

пользоваться в дальнейшем. Среди всех этих правил нет более полезных, чем те, что исключают из вычислений числа, которые должны быть перемножены, разделены или превращены в корни, и на их место ставят другие числа, с помощью которых все вычисления выполняются только сложением, вычитанием или делением на два или три».

После изобретения логарифмов Джон Непер предложил «арифметику мест» — первое использование двоичной системы счисления в инструментальных вычислениях и «счетные палочки» («неперовы костяшки») — метод вычислений с помощью естественных чисел, а не логарифмов. Описания этих его изобретений вошли в знаменитую «Раб-дологию», изданную в 1617 г. — году смерти Джона Непера «Несравнен-

С разницей в 300 лет

Александр Белл тоже родился в Эдинбурге в 1847 г. в семье Мелвил-ла Белла — профессора Эдинбургского университета, автора так называемой «видимой речи» (метода обучения речи глухонемых). Он окончил Эдинбургский и Лондонский университеты. С детства помогал отцу в его занятиях, а уже в 16 лет преподавал музыку в школе. Отец и дед (тоже специалист по исправлению дефектов речи) снабдили Александра Белла обширными знаниями в области физиологии и механизмов человеческой речи. Еще в Эдинбурге он самостоятельно изучил книгу Гельмгольца «Теория тоноощущения».

Весной 1870 г. семья Белл переехала в Канаду, там Александр Белл продолжал ассистировать отцу, транскрибировал индейские слова и фразы в «видимую речь», за что был

провозглашен «Вождем североамериканских племен». (Индейцы научили его танцу войны, который он

иногда исполнял в моменты своих триумфов).

В апреле 1871 г. Александр Белл прибыл в Бостон, чтобы занять пост учителя в школе для глухонемых; в 1877 г. он женился на Мейбл Сандерс. Занимаясь обучением глухонемых, Александр Белл добился больших успехов, опубликовал несколько статей о «видимой речи» в американских научных журналах и в 1873 г. получил пост профессора физиологии и дикции в Бостонском университете. Он выступал на съездах и конференциях с докладами о «видимой речи», с успехом читал лекции (на некоторые проходило до 400 человек), сам слушал лекции по волновой теории света, зоологии, экспериментальной механике. В то же время Белл проводил эксперименты с электрическим камертонным аппаратом Гельмгольца.

Это было время романтиков, изобретателей-одиночек, честолюбивых искателей славы и богатства. Когда в 1872 г. фирма Western Union предложила вознаграждение тому, кто изобретет способ одновременной передачи по одному проводу 4-8 телеграфных сообщений, Белл, зная принципы работы аппаратуры Гельмгольца, понял, что можно объединить токовые сигналы различной частоты в составной сигнал. Теоретические и практические проблемы в области дикции, физиологии слуха (в том числе механизм работы барабанной перепонки — мембраны) ему были известны, но, приняв вызов фирмы и коллег, ему пришлось изучить теорию и методы экспериментальных исследований электричества.

Четыре года поисков, экспериментов, сомнений в целесообразности таких усилий и уверенности в том, что «близок день, когда телеграфные провода будут подходить к домам, подобно водопроводным и газовым трубам, и друзья смогут переговариваться друг с другом, не покидая дома»… И вот в 1876 г. в Филадельфии, на выставке, посвященной Дню независимости, Александр Белл демонстрировал пару электромагнитных телефонов, объяснял их работу, а затем переговорил по телефону с сэром Уильямом Томсоном и императором Бразилии доном Педро. «Сэр Томсон не побоялся назвать устройство Белла чудом из чудес».

В 1880 г. А. Белл закончил опыты с устройством по передаче звука без проводов, в котором свет лампы, отраженный системой тонких, вибрирующих под влиянием звука подвижных зеркал, направлялся на селеновый фотоэлемент. Приемником служил селеновый фотоэлемент, расположенный в 213 м от зеркал и про-

изводящий обратное преобразование. Белл писал: «27 августа 1880 г. я докладывал перед Американской ассоциацией прогресса науки об экспериментах, выполненных мною и Тейтнером. Эти опыты привели к созданию фотофона — аппарата для излучения звука посредством света. Название «фотофон» мы выбрали не потому, что наш прибор чувствителен только видимому свету. Мы лишь хотели подчеркнуть, что пучок обычного солнечного све-

та содержит такие лучи, которые вызывают звучание веществ, и этот звук воспринимается ухом человека». Но уже в начале 1881 г. Белл сообщил: «Во избежание путаницы в будущем мы решили принять термин «радиофон», предложенный М.Е. Мэсседи, как общее название, означающее аппарат для создания звука любой формой излучения, относя слова «термофон», «фотофон» и «актинофон» к аппаратам для создания звука посредством тепловых, видимых и ультрафиолетовых лучей соответственно».

С 1904 г. слово «радио» стало употребляться как составная часть сложных слов.

Всего Белл получил 18 патентов, не считая 12, полученных за совместные исследования. Как сообщали в прессе того времени, «…изобретатель думает применить свой фотофон, между прочим, к выслушиванию шума, который, предположительно, происходит на поверхности солнца».

Летом 1881 года, когда умирал раненный безумным адвокатом Гито 20-й президент США Джемс А. Гарфилд, Александр Белл придумал «Индукционный прибор для отыскания металла в пораненном человеческом теле» (прототип миноискателя!). Биографы и Гарфилда, и Белла писали, что «спешность приготовления прибора и отсутствие опытности в применении его не дозволили открыть место, где находилась пу-

ХРОНИКА I Лица истории

ля». Но Белл все-таки довел свой «миноискатель» до практического применения в хирургии того времени, за что в 1896 г. Гейдельбергский университет присудил ему почетную степень доктора медицины.

В 1881 г. Белл прекратил работы по телефонии. Его жена Мейбл объясняла впоследствии: «Белл прекратил работы над фотофоном потому, что я, оставаясь глухой, не могла оценить прелести передачи человеческой речи, но зато могла бы увидеть летающую машину». Генерал Джон Карти тоже вспоминал, как Белл «показав в сторону находившейся здесь же миссис Белл, с горечью сказал мне: «Вы понимаете, что она никогда не сможет пользоваться телефоном».

Но он увлекся проблемами воздухоплавания на аппаратах тяжелее воздуха, способами конденсирования из тумана питьевой воды для людей, унесенных в море, проблемами долгожительства…

Умер Александр Белл в 1922 г.

Они изменили наш мир

В 1929 г. Международный комитет дальней телефонии рекомендовал к официальному применению для обозначения единиц передачи «неперы» и «децибелы» — в честь Джона Непера и Александра Белла. Эти блистательные личности родились в Шотландии с разницей в 300 лет. В лексикон человечества они внесли два слова — «логарифм» и «радио».

По первоначальному образованию они готовились к совсем другой деятельности: Непер должен был стать богословом, Белл — учителем.

Дар, энергия и смелый ум подвигли их и к самообразованию, и к «путешествию» в неизведанные области. Они имели «мужество отказа» от работ, сулящих им славу и богатство. И, наконец, их творчество изменило наш мир. Физика Ньютона в значительной степени основывалась на вычислениях Кеплера, которые вряд ли могли быть выполнены без изобретения логарифмов. Что уж и говорить об изобретении телефона — «чуда из чудес».

Действительно, удивительная встреча в веках… ч»

Литература.

1. Гутер Р.С., Полунов Ю.Л. Джон Непер. — М.: Наука, 1980.

2. Хоуншелл Д.А. Белл и Грей -контраст стиля, политики, этики// ТИИЭР. 1976. Т. 64. № 9.

3. Шарле Д. Хет-трик в матче с Атлантикой. — М., 2002.

Март 2008

С С С

Использование децибела и непера в электросвязи 

Рек. МСЭ-R V.574-4 9

РЕКОМЕНДАЦИЯ МСЭ-R V.574-4

Использование децибела и непера в электросвязи^{^}^,^{^}^^,^{^}^

(1978-1982-1986-1990-2000)

Сфера применения

В настоящем документе содержатся обозначения, которые рекомендуется использовать для логарифмического выражения относящихся к мощности величин, а также приводятся примеры использования децибела и непера и соотношения между ними.

Ассамблея радиосвязи МСЭ,

учитывая,

a) частое использование в МСЭ-R децибела и непера для выражения величин;

b) Международный стандарт МЭК 60027-3 (1989 г.) Международной электротехнической комиссии по «логарифмическим величинам и единицам»;

c) Международный стандарт ИСО 31 Международной организации по стандартизации по величинам и единицам;

d) удобство использования только одной единицы для выражения в логарифмической форме цифровых величин международных спецификаций и результатов измерений при обмене на международном уровне;

e) использование в радиосвязи только децибела для выражения результатов измерений в логарифмической форме,

рекомендует,

1 чтобы обозначения, используемые для логарифмического выражения величин, которые прямо или косвенно относятся к мощности, выбирались исходя из рекомендаций Приложения 1.

Приложение 1

Использование децибела и непера

1 Определение децибела

1.1 Бел (обозначение: Б; англ. В) выражает отношение двух мощностей как десятичный логарифм этого отношения. Эта единица используется редко, вместо нее употребляется децибел (обозначение: дБ; англ. dB), составляющий одну десятую часть бела.

1.2 Децибел может использоваться для выражения отношения двух величин поля, а именно напряжения, тока, звукового давления, электрического поля, скорости или плотности заряда, квадрат которых в линейных системах пропорционален мощности. Для получения аналогичной цифровой величины отношения по мощности логарифм отношения величин поля умножается на коэффициент 20 в предположении, что полные сопротивления одинаковы.

Соотношение между отношением по току или напряжению и соответствующим отношением по мощности зависит от полного сопротивления. Использование децибела в случаях, когда полные сопротивления различны, возможно лишь при наличии адекватной информации относительно имеющихся полных сопротивлений.

Например, если P₁ и P₂ являются двумя мощностями, то их отношение, выраженное в децибелах, составит:

10 lg (P₁/P₂).

Если P₁ и P₂ представляют две мощности, рассеиваемые токами I₁ и I₂ в сопротивлениях R₁ и R₂, то:

1.3 Децибел может также использоваться для выражения отношения двух значений величины, связанной с мощностью через хорошо известное соотношение. В данном случае логарифм этого отношения необходимо умножить на коэффициент, представляющий соотношение, которое связывает величину с мощностью, и к нему может быть добавлен термин, представляющий этот множитель.

Если между отношением двух мощностей P₁ и P₂ и отношением значений X₁ и X₂ другой величины X существует зависимость вида P₁/P₂(X₁/X₂)^, где  – любое действительное число, то это можно выразить в децибелах как:

10 lg (P₁/P₂)  10  lg (X₁/X₂) дБ.

2 Определение непера

Непер (обозначение: Нр; англ. Np) выражает отношение двух таких величин поля, как напряжение или ток, квадрат которых пропорционален мощности, в виде натурального логарифма этого отношения. Величина отношения по мощности в неперах равняется одной второй натурального логарифма отношения мощностей. Значения в неперах отношений двух величин поля и соответствующих мощностей равны только в случае равенства полных сопротивлений.

Один непер соответствует значению e отношения величин поля и значению e² отношения величин мощности.

Используются также такие кратные величины, как децинепер (дНр; англ. dNp).

В некоторых областях непер может использоваться для выражения логарифма отношения мощностей без коэффициента 1/2. Пример – оптическая глубина или затухание в радиометрии. Подобное применение не разрешено в электросвязи, чтобы не создавать путаницы. При таком определении непер фактически был бы равен 4,34 дБ вместо 8,68 дБ при обычном использовании.

3 Использование децибела и непера

Для измерений на своих территориях страны могут по-прежнему использовать как непер, так и децибел, но, чтобы избежать преобразования значений при обмене информацией, страны, предпочитающие так поступать, могут продолжать использовать непер по двустороннему соглашению.

При международном обмене информацией, касающейся измерений характеристик передачи и связанных величин, и при международном определении пределов таких величин единственным логарифмическим выражением, которое следует использовать, является децибел.

В случае теоретических или научных расчетов, когда отношения выражаются с помощью натуральных логарифмов, всегда явно или неявно используется непер.

В результате в некоторых расчетах, связанных с комплексными величинами, действительная часть выражается в неперах, а мнимая часть – в радианах. Могут применяться коэффициенты для перевода в децибелы или градусы.

Величинами для преобразования между непером и децибелом являются:

1 Нр  (20 lg e) дБ  8,686 дБ

1 дБ  (0,05 ln 10) Нр  0,1151 Нр.

4 Правила использования обозначений, в которые включен дБ

При применении обозначений, включающих обозначение дБ, следует, насколько это возможно, использовать приведенные ниже правила:

4.1 Обозначение дБ без дополнительного знака

Обозначение дБ без дополнительного знака необходимо использовать для указания отношения двух мощностей, двух плотностей мощности, двух других величин, однозначно связанных с мощностью, или разницы между двумя уровнями мощности (см. § 6).

4.2 Обозначение дБ, за которым следует дополнительная информация в скобках

Обозначение дБ, за которым следует дополнительная информация в скобках, необходимо использовать для выражения абсолютного уровня мощности, плотности потока мощности или любой другой величины, однозначно связанной с мощностью, относительно эталонного значения, указанного в скобках. В некоторых случаях, однако, могут быть использованы упрощенные обозначения типа дБм вместо дБ(мВт).

4.3 Обозначение дБ, за которым следует дополнительная информация без скобок

Обозначение дБ, за которым следует дополнительная информация без скобок, необходимо использовать по соглашению для выражения конкретных условий, таких как измерения с помощью заданных фильтров или в заданной точке цепи (см. § 8).

5 Потери и усиление

Затухание или потери – это уменьшение электрической, электромагнитной или акустической энергии между двумя точками. Затухание – это также количественное выражение уменьшения мощности, обычно в децибелах; это уменьшение выражается отношением значений мощности или величины, связанной с мощностью вполне определенным образом, в двух точках.

Усиление – это увеличение электрической, электромагнитной или акустической энергии между двумя точками. Усиление – это также количественное выражение увеличения мощности, обычно в децибелах; это увеличение выражается отношением значений мощности или величины, связанной с мощностью вполне определенным образом, в двух точках.

Необходимо давать точное указание рассматриваемых потерь или усиления (например, коэффициент затухания по зеркальному каналу, вносимые потери, коэффициент усиления антенны), что фактически относится к точным определениям рассматриваемого отношения (полные сопротивления на зажимах, эталонные условия и т. д.).

5.1 Потери передачи

Выражаемое в децибелах отношение переданной мощности (P_t ) к принятой мощности (P_r):

L  10 lg (P_t/P_r) дБ.

5.2 Коэффициент усиления антенны

Обычно выражаемое в децибелах отношение мощности (P₀), необходимой на входе эталонной антенны без потерь, к мощности (P_a ), подводимой ко входу данной антенны для создания в заданном направлении такой же напряженности поля или такой же плотности потока мощности на том же расстоянии в данном направлении (в направлении максимального излучения, если не указано иного).

G  10 lg (P₀/P_a ) дБ.

Эталонной антенной обычно является изотропная антенна, полуволновый диполь или, в некоторых случаях, короткая вертикальная антенна.

6 Уровни

Во многих случаях сравнение величины, называемой здесь и далее х, с заданной эталонной величиной того же рода (или размерности) x_ref выражается логарифмом отношения x/x_ref. Это логарифмическое выражение часто называется «уровнем x (относительно x_ref )» или «x-уровнем (относительно x_ref )». С использованием общего буквенного обозначения для уровня L уровень величины x может быть записан как L_x.

Существуют и могут использоваться другие названия и другие обозначения. Сама по себе величина x может быть простой величиной, например мощностью P, или отношением, например P / A, где A – площадь; при этом предполагается, что x_ref имеет здесь фиксированное значение, например 1 мВт, 1 Вт, 1 мкВт/м², 20 мкПа, 1 мкВ/м.

Уровень, представляющий величину x через эталонную величину x_ref, может быть обозначен количественным символом L_x (относительно x_ref ) и может быть выражен в децибелах, когда эталонная величина является мощностью или величиной, связанной с мощностью вполне определенным образом.

Пример:

_{Утверждение,
что уровень некоторой мощности}_P_{на 15 дБ выше уровня, соответствующего
1 Вт, может быть записано как:}

L_P (относительно 1 Вт)  15 дБ, что означает 10 lg (P/P₀)  15, при P₀  1 Вт,

или 10 lg P (Вт)  15.

_{Во
многих случаях оказалось целесообразным
использовать краткое представление,
основанное только на единице, которое
в данном случае имеет вид:}

L_P  15 дБ(1 Вт).

Цифра «1» в выражении эталонной величины может быть опущена, но это не рекомендуется делать в случаях, когда может возникнуть путаница. Другими словами, следует иметь в виду цифру «1» в случаях, когда цифра не указана.

Существуют краткие представления для конкретных случаев, например дБВт для дБ(1 Вт) (см. § 8, ниже).

6.1 Абсолютный уровень мощности

Абсолютный уровень мощности – это отношение, обычно выражаемое в децибелах, между мощностью сигнала в некоторой точке канала передачи и заданной эталонной мощностью.

В каждом случае следует указывать, является ли мощность активной или кажущейся.

Необходимо, чтобы эталонная мощность указывалась в обозначении:

– если эталонная мощность составляет 1 Вт, абсолютный уровень мощности выражается в «децибелах относительно одного ватта» и используется обозначение дБВт;

– если эталонная мощность составляет 1 мВт, абсолютный уровень мощности выражается в «децибелах относительно одного милливатта» и используется обозначение дБм.

6.2 Относительный уровень мощности и соответствующие понятия

6.2.1 Определение

Относительный уровень мощности – это отношение, обычно выражаемое в децибелах, между мощностью сигнала в некоторой точке канала передачи и той же мощностью в другой точке канала передачи, выбранной в качестве эталонной точки, как правило, в начале канала.

В каждом случае следует указывать, является ли мощность активной или кажущейся.

Если не указано иное, относительный уровень мощности – это отношение мощности синусоидального испытательного сигнала (с частотой 800 или 1000 Гц) в некоторой точке канала к мощности этого испытательного сигнала в эталонной точке передачи.

6.2.2 Эталонная точка передачи (см. Рекомендацию МСЭ-Т G.101)

В старом плане передач МСЭ-Т определял «точку с нулевым относительным уровнем» как точку двухпроводного начала линии дальней связи (точка О на рис. 1).

В рекомендуемом в настоящее время плане передач относительный уровень должен составлять –3,5 дБо в теоретической точке коммутации на стороне передачи четырехпроводной международной цепи (точка V на рис. 2). «Эталонная точка передачи» или «точка с нулевым относительным уровнем» (точка Т на рис. 2) – это теоретическая двухпроводная точка, которая соединятся с точкой V через гибридный трансформатор, имеющий потери 3,5 дБ. Обычная нагрузка, используемая для расчета шумов в многоканальных системах, соответствует абсолютному среднему уровню мощности –15 дБм в точке Т.

6.2.3 Значение «дБм0»

Если в точку Т подается измерительный сигнал с абсолютным уровнем мощности L_M (дБм), то абсолютный уровень мощности сигнала в точке X, где относительный уровень составляет L_XR (дБо), будет равен L_M  L_XR (дБм).

Наоборот, если сигнал в точке X имеет абсолютный уровень мощности L_XA (дБм), часто бывает удобно «соотнести его с точкой с нулевым относительным уровнем», вычислив значение L₀ (дБм0) по формуле:

L₀  L_XA – L_XR.

Эта формула может использоваться не только для сигналов, но и для шума (взвешенного или невзвешенного), что помогает рассчитать отношение сигнал–шум.

6.3 Плотность мощности

Определение: Частное от деления мощности на другую величину, например площадь, ширину полосы, температуру.

ПРИМЕЧАНИЕ 1. – Частное от деления мощности на площадь называется «плотностью потока мощности» и обычно выражается в «ваттах на квадратный метр» (обозначение: Вт · м^–2 или Вт/м²).

Частное от деления мощности на ширину полосы частот называется «спектральной плотностью мощности», которая может быть выражена в «ваттах на герц» (Вт · Гц^–1 или Вт/Гц). Она может быть также выражена в единицах, включающих ширину полосы частот, характерную для рассматриваемого метода передачи, например 1 кГц или 4 кГц в аналоговой телефонии, 1 МГц при цифровой передаче или для телевидения; тогда спектральная плотность мощности выражается в «ваттах на килогерц» (Вт/кГц) или в «ваттах на 4 кГц» (Вт/4 кГц), или даже в «ваттах на мегагерц» (Вт/МГц).

Частное от деления мощности на температуру, используемое, в частности, для мощности шума, не имеет специального названия. Оно обычно выражается в «ваттах на кельвин» (обозначение: Вт · К^–1 или Вт/К).

ПРИМЕЧАНИЕ 2. – В некоторых случаях может использоваться комбинация нескольких типов плотности мощности, например «спектральная плотность потока мощности», которая выражается в «ваттах на квадратный метр и на герц» (обозначение: Вт · м^–2 · Гц^–1 или Вт/(м² · Гц)).

6.4 Абсолютный уровень плотности мощности

Определение: Выражение в логарифмической форме, обычно в децибелах, отношения между плотностью мощности в данной точке и эталонной плотностью мощности.

ПРИМЕЧАНИЕ 1. – Например, если в качестве эталонной плотности потока мощности выбрана величина 1 ватт на квадратный метр, то абсолютные уровни плотности потока мощности выражаются как «децибелы относительно одного ватта на квадратный метр» (обозначение: дБ(Вт/м²)).

Аналогично, если в качестве эталонной спектральной плотности мощности выбрана величина 1 ватт на герц, то абсолютные уровни спектральной плотности мощности выражаются как «децибелы относительно одного ватта на герц» (обозначение: дБ(Вт/Гц)).

Если в качестве эталонной плотности мощности на единицу температуры выбрана величина 1 ватт на кельвин, то абсолютные уровни плотности мощности на единицу температуры выражаются как «децибелы относительно одного ватта на кельвин» (обозначение: дБ(Вт/К)).

Это определение можно легко распространить на комбинированные значения плотности. Например, абсолютные уровни спектральной плотности потока мощности выражаются как «децибелы относительно одного ватта на квадратный метр и на герц» и обозначаются как дБ(Вт/м² · Гц)). Некоторые другие примеры: дБ(Вт/м² · МГц)) и дБ(Вт/(м² · 4 кГц)).

6.5 Абсолютный уровень напряжения

Абсолютный уровень напряжения – это отношение, обычно выражаемое в децибелах, напряжения сигнала в некоторой точке канала передачи к заданному эталонному напряжению.

В каждом случае должен быть указан характер рассматриваемого напряжения, например среднеквадратическое значение.

Обычно используется эталонное напряжение со среднеквадратическим значением 0,775 вольта, что соответствует рассеянию мощности в 1 мВт на сопротивлении 600 Ом, поскольку 600 Ом является грубым приближением характеристического сопротивления некоторых сбалансированных телефонных линий. Абсолютный уровень напряжения выражается в дБн.

Если сопротивление на зажимах, где измеряется напряжение U₁, действительно составляет 600 Ом, то определяемый таким образом абсолютный уровень напряжения соответствует абсолютному уровню мощности относительно 1 мВт, и, следовательно, число N точно равно уровню в децибелах относительно 1 мВт (дБм).

L_u  20 lg (U₁ / U₂) дБн

L_p  10 lg (P₁ / P₂) дБм

Если сопротивление на зажимах, где измеряется напряжение U₁, составляет R Ом, то N равно числу дБм, увеличенному на величину 10 lg (R/600).

L_u  L_p  10 lg (R / 600)

6.6 Звуковые частоты

6.6.1 Абсолютный уровень шума на звуковых частотах

Измерение шума на звуковых частотах в радиовещании, звукозаписи или при передаче звуковых программ, как правило, выполняется с использованием взвешивающей цепи ко квазипиковому методу, описанному в Рекомендации МСЭ-R BS.468, с применением эталонного напряжения 0,775 В на 1 кГц и номинального сопротивления 600 Ом; результаты измерений обычно выражаются в дБвп (и в дБвпз, если применяется взвешивающая цепь).

ПРИМЕЧАНИЕ 1. – Обозначения «дБв» и «дБм» не должны использоваться на взаимозаменяемой основе. При передаче звуковых программ обозначение «дБв» используется только для измерений шума с одним или несколькими тоновыми импульсами, тогда как обозначение «дБм» применяется только для синусоидальных сигналов, используемых для настройки линии.

6.6.2 Относительные уровни напряжения

Относительный уровень напряжения в некоторой точке линии передачи звуковых программ – это выраженное в дБ отношение уровня напряжения сигнала в этой точке к уровню напряжения того же сигнала в эталонной точке. Это отношение выражается в «дБоз», где «о» означает относительный уровень, а «з» указывает, что это отношение относится к уровням в системе передачи звуковых программ (звуковых сигналов). В эталонной точке (точке с нулевым относительным уровнем, 0 дБоз) испытательный сигнал на настроечном уровне имеет уровень 0 дБн. Отметим, что в некоторых сетях радиовещания точка с нулевым относительным уровнем может отсутствовать. Однако для точек измерений и соединений могут все же быть известны уровни (в дБоз) относительно гипотетической эталонной точки.

6.6.3 Использование децибела для отношений величин, не связанных с мощностью

6.6.3.1 Отношения напряжений

В области звуковых частот понятие напряжения иногда имеет большее значение, чем понятие мощности. Это, например, случай, когда четырехполюсники с малым выходным и высоким входным сопротивлением соединены последовательно. В этом случае преднамеренно уходят от условий согласования сопротивлений, с тем чтобы упростить формирование этих схем. Когда такое соединение осуществлено, необходимо принимать во внимание только отношения напряжений в различных точках линии.

Эти отношения напряжений удобно выражать в логарифмической шкале, например по основанию 10, путем определения числа соответствующих единиц N по уравнению:

N  K lg (U₁ / U₂).

В этом уравнении коэффициент K априори является произвольным. Тем не менее, по аналогии с формулой:

N  20 lg (U₁ / U₂),

выражающей в децибелах отношение потерь мощности на двух равных сопротивлениях на зажимах, к которым подводятся соответственно напряжения U₁ и U₂, для коэффициента K принимается значение 20. Тогда число N выражает в децибелах отношения мощностей, которые соответствовали бы отношениям напряжений, если бы последние подводились к равным сопротивлениям, хотя на практике не всегда бывает так.

6.6.3.2 Абсолютный уровень напряжения

Если сопротивление на зажимах, на которых измеряется напряжение, не задано, то не могут быть рассчитаны соответствующие уровни мощности. Тем не менее, число N может быть определено условно в соответствии с § 6.6.3.1 относительно эталонного напряжения и может быть выражено в децибелах. Чтобы избежать путаницы, необходимо указать, что рассматривается абсолютный уровень напряжения и что должно использоваться обозначение дБн. Представляется, что обозначение дБн не вносит путаницы, как определено в § 6.7, при его использовании в качестве абсолютного уровня электромагнитного поля, отнесенного к 1 микровольту на метр. Тем не менее, если путаница возможна, следует записывать, хотя бы в самом начале, выражение дБ(775 мВ).

6.7 Абсолютный уровень электромагнитного поля

Напряженность электромагнитного поля может быть выражена через плотность потока мощности (P / A), напряженность электрического поля E или напряженность магнитного поля H. Абсолютный уровень напряженности поля L_E – это логарифм отношения E и эталонной напряженности поля, обычно 1 мкВ/м. Он, как правило, выражается в децибелах.

L_E  20 lg (E / E₀) дБ(мкВ/м)

6.8 Уровень звукового давления

Это обычно выражаемый в децибелах логарифм отношения звукового давления и эталонного звукового давления, часто равного 20 мкПа.

L_p  20 lg (p / p₀) дБ(20 мкПа)

7 Отношения, выражающие качество передачи

7.1 Отношение сигнал–шум

Это либо отношение мощности сигнала (P_s) к мощности шума (P_n), либо отношение напряжения сигнала (U_s) к напряжению шума (U_n), измеренное в заданной точке при определенных условиях. В децибелах оно выражается так:

R  10 lg (P_s / P_n) дБ или R  20 lg (U_s / U_n) дБ.

Отношение полезного сигнала к помехе выражается аналогичным образом.

7.2 Защитное отношение

Это либо отношение мощности полезного сигнала (P_w) к максимально допустимой мощности помехи (P_i), либо отношение напряженности поля полезного сигнала (E_w) к максимально допустимой напряженности поля помехи (E_i). В децибелах оно выражается следующим образом:

A  10 lg (P_w / P_i) дБ или A  20 lg (E_w / E_i) дБ.

7.3 Отношение несущей к спектральной плотности шума (

C / N₀)

Это отношение P_c / (P_n /  f ), где P_c – мощность несущей, P_n – мощность шума,  f – соответствующая ширина полосы частот. Данное отношение имеет размерность частоты, оно не может быть просто выражено в децибелах, поскольку мощность не связана с частотой четко определенным образом.

Это соотношение могло бы быть выражено относительно эталонной величины, такой как 1 Вт/(Вт/Гц), которая четко указывает характер результата.

Например, при P_c  2 Вт, P_n  20 мВт и  f  1 МГц для логарифмического выражения, соответствующего отношению C / N₀, мы имеем:

Это выражение в сокращенном виде можно представить как 50 дБ(кГц), тем не менее данного варианта следует избегать, если он может привести к неправильному толкованию.

7.4 Отношение энергии к спектральной плотности шума

Когда речь идет об отношении «энергия на бит к спектральной плотности шума» E / N₀, которое используется в цифровой передаче, берется отношение двух величин с размерностью, аналогичной спектральной плотности мощности, и это отношение обычно выражается в децибелах, как и отношения мощностей (см. § 7.1). Тем не менее, необходимо обеспечить, чтобы единицы, используемые для выражения обоих членов отношения, были эквиваленты, например, джоулю (Дж) для энергии и ватту на герц (Вт/Гц) для спектральной плотности шума.

7.5 Коэффициент качества (M)

Коэффициент качества (M), характеризующий приемную радиостанцию, является логарифмическим выражением, которое связано с коэффициентом усиления антенны G (в децибелах) и общей шумовой температурой T (в кельвинах) следующим образом:

M = [G – 10 lg (T / 1 К)] дБ(Вт/Вт · К)).

Выражение в децибелах в сокращенном виде можно представить как дБ(К^–1), тем не менее этого варианта следует избегать, если он может привести к неправильному толкованию.

8 Особые обозначения

Ниже приводятся примеры особых обозначений, которые можно продолжать использовать. Эти обозначения часто делаются в дополнение к другим обозначениям.

Для абсолютного уровня мощности (см. § 6.1, 6.2 и 6.6)

дБВт (dBW): абсолютный уровень мощности относительно 1 ватта, выраженный в децибелах;

дБм (dBm): абсолютный уровень мощности относительно 1 милливатта, выраженный в децибелах;

дБм0 (dBm0): абсолютный уровень мощности относительно 1 милливатта, выраженный в децибелах и относящийся к точке с нулевым относительным уровнем;

дБм0п (dBm0p): абсолютный псофометрический уровень мощности (взвешенный для телефонии) относительно 1 милливатта, выраженный в децибелах и относящийся к точке с нулевым относительным уровнем;

дБм0з (dBm0s): абсолютный уровень мощности относительно 1 милливатта, выраженный в децибелах и относящийся к точке с нулевым относительным уровнем при передаче звуковых программ;

дБм0пз (dBm0ps): абсолютный псофометрический уровень мощности (взвешенный для передачи звуковых программ) относительно 1 милливатта, выраженный в децибелах и относящийся к точке с нулевым относительным уровнем при передаче звуковых программ.

Для абсолютного уровня электромагнитного поля (см. § 6.7)

дБмк (dB) или дБн (dBu): абсолютный уровень электромагнитного поля относительно 1 мкВ/м, выраженный в децибелах.

Для абсолютного уровня напряжения, включая уровень шума на звуковых частотах (см. § 6.6)

дБн (dBu): абсолютный уровень напряжения относительно 0,775 В, выраженный в децибелах;

дБн0 (dBu0): абсолютный уровень напряжения относительно 0,775 В, относящийся к точке с нулевым относительным уровнем;

дБн0з (dBu0s): абсолютный уровень напряжения относительно 0,775 В, относящийся к точке с нулевым относительным уровнем при передаче звуковых программ;

дБв (dBq): абсолютный уровень напряжения шума относительно 0,775 В;

дБвпз (dBqps): абсолютный взвешенный уровень напряжения для случая передачи звуковых программ;

дБв0пз (dBq0ps): абсолютный взвешенный уровень напряжения относительно 0,775 В, относящийся к точке в нулевым относительным уровнем при передаче звуковых программ;

дБв0з (dBq0s): абсолютный невзвешенный уровень напряжения относительно 0,775 В, относящийся к точке с нулевым относительным уровнем при передаче звуковых программ.

Для относительного уровня мощности (см. § 6.2)

дБо (dBr).

Для относительного уровня напряжения на звуковых частотах (см. § 6.6)

дБоз (dBrs): относительный уровень напряжения, выраженный в децибелах и относящийся к другой точке при передаче звуковых программ.

Для абсолютного уровня акустического давления (см. § 6.8)

дБА (dBA), дБВ (dBB) или дБС (dBC): взвешенный уровень акустического давления относительно 20 мкПа с указанием используемой взвешивающей кривой (кривые А, В или С, см. Публикацию МЭК 651).

Для коэффициента усиления антенны (см. § 5.2)

дБи (dBi): относительно изотропной антенны;

дБд (dBd): относительно полуволнового диполя.

В Дополнении 1 указывается принцип обозначений, рекомендованный МЭК для выражения уровня величин относительно заданного эталона. Обозначения, используемые в настоящей Рекомендации, являются применением этого принципа.

Дополнение 1

Обозначения для выражения эталона уровня

(Часть 5 Публикации МЭК 27-3)

Уровень величины х относительно эталонной величины x_ref_{_{может быть обозначен
следующим образом:}}

L_x (относительно x_ref₎_илиL_x/x_ref.

Примеры:

_{Утверждение,
что некоторый уровень звукового давления
на 15 дБ выше уровня, соответствующего
эталонному давлению 20 микропаскалей
(м}_{кПа), может быть
записано как:}

L_p (относительно 20 мкПа)  15 дБ или L_p_/_20
мкПа  15 дБ.

_{Утверждение,
что уровень тока на 10 Нр ниже 1 ампера
(А), может быть записано как}_:

L_I (относительно 1 A)  –10 Нр.

Утверждение, что некоторый уровень мощности на 7 дБ больше 1 милливатта (мВт), может быть записано как:

L_p (относительно 1 мВт)  7 дБ.

Утверждение, что некоторое значение напряженности электрического поля на 50 дБ больше 1 микровольта (мкВ) на метр, может быть записано как:

L_E (относительно 1 мкВ/м)  50 дБ.

При представлении данных, особенно в виде таблицы или графических обозначений, часто необходимо краткое обозначение для указания эталонного значения. Тогда могут быть использованы следующие краткие формы, применение которых проиллюстрировано на вышеприведенных примерах:

15 дБ(мкПа)

–10 Нр(1 А)

7 дБ(1 мВт)

50 дБ(1 мкВ/м).

В выражении для эталонной величины цифра «1» иногда опускается. Это не рекомендуется делать, если может возникнуть путаница.

Если эталон постоянного уровня неоднократно используется и поясняется в контексте, то его можно опустить^{^}.

___________________

Директору БР предлагается довести настоящую Рекомендацию до сведения МСЭ-Т.

^ В настоящей Рекомендации символ lg используется для обозначения десятичного логарифма в соответствии с Международными стандартами ИСО 31-11 и МЭК 60027-3. Используется также обозначение log₁₀. Обозначение log может использоваться в случае отсутствия многозначности.

^ Настоящая Рекомендация была обновлена в 2005 году исключительно из-за необходимости внесения редакционных изменений.

Опущение эталонного уровня, допускаемое МЭК, не разрешается в текстах МСЭ-R и МСЭ-Т.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Непер

Cтраница 2

Между единицами непер и децибел существуют соотношения: 1 неп. [16]

Производная dl неперов / d In со представляет собой отношение ослаблений, деленное на измеренное вдоль кривой отношение частот. [17]

Однако таблицы Непера были неудобны для вычислений, что, впрочем, заметил и сам их автор. [18]

Независимо от Непера швейцарец Бюрги ( 1552 — 1632) построил таблицы, которые он опубликовал, впрочем, лишь в 1620 г. в Праге под заглавием Progresstabuln. Вообще Кассель и в особенности его старая обсерватория играли весьма важную роль в истории развития арифметики, астрономии, оптики перед изобретением исчисления бесконечно малых — подобно тому как впоследствии имел значение Ганновер как местожительство Лейбница. Таким образом, вблизи от нас находится почва, представлявшая историческое значение для нашей науки еще задолго до того, как был основан наш университет. [19]

Иногда в неперах измеряют не разность уровней интенсивности, а разность уровней давления. [20]

Единицы передачи ( непер, децибел) характеризуют условия передачи ( затухания) напряжения, тока, мощности. [21]

И децибел и непер — относительные единицы, определяющие не абсолютные значения громкости, а различие в громкостях. В качестве нулевого звукового давления обычно принимается порог слышимости, для которого громкость принимается равной нулю. [22]

Причина этого отклонения Непера от теперешнего обычая заключается в том, что он наперед имел в виду применение к тригонометрическим вычислениям; действительно, там ведь прежде всего имеют дело с логарифмами правильных дробей ( синуса и косинуса), которые при b 1 отрицательны, а при Ь 1 положительны. Но для обоих исследователей является общим тот главный факт, что они пользуются только целыми степенями этого числа Ъ и благодаря этому совершенно избавляются от многозначности, которая стесняла нас выше. [23]

Практическое использование логарифмов Непера было реализовано с помощью пронумерованных пластинок, или костей, которые позволяют перемножать числа, используя только операции сложения. [24]

Затухание измеряют в неперах: 1 Нп соответствует уменьшению напряжения на выходе в е 2 72 раза, 2 Нп — е2 раз. [25]

Окружности размечены в неперах. Величина р равна расстоянию по прямой от окружности до ее центра. Расстояние р всегда больше, так как оно измеряется вдоль кривой линии постоянной частоты. В тех случаях, когда конформное преобразование — плоскости на L-плоскость в районе полюса замкнутой системы примерно прямоугольно и линейно, можно вместо вычерчивания линий равных усилений и фаз пользоваться окружностями. Это почти всегда правомерно, за исключением отдельных случаев. Если особая точка или полюс разомкнутой системы находится весьма блинко от полюса замкнутой системы, то линии будут сильно искажены как раз в том районе, где они полагаются линейными. Это имеет место в системах, которые характеризуются большим Q в разомкнутом состоянии и очень низким усилением — it замкнутом. Например, резонансная цепь с QiOO, включенная в замкнутый контур со статическим усилением 0 2, образует систему с линиями, расходящимися в окрестности полюса замкнутой сищгемы на / — плоскости. [26]

Затухание измеряют в неперах. Непером называют натура льны и логарифм отношения двух напряжений, токов или половину логарифма отношения мощности на входе и выходе линии. Если ток или напряжение в конце линии меньше тока или напряжения в начале линии в е2 718 раза, то этому соответствует затухание в 1 непер. Одному неперу соответствует затухание мощности в е2 — 7 39 раза. [27]

Затухание выражается в неперах на километр или миллинеперах на метр. Международной электротехнической комиссией принято затухание выражать в децибелах на метр при температуре 20 С. [28]

Затухание выражают в неперах. Если линия обладает затуханием в 1 Нп, то это значит, что ток и напряжение в конце линии уменьшаются в е 2 718 раза, а мощность — в е2 7 39 раза. [30]

Страницы: 1 2 3 4

Соотношение между неперсами и децибелами

**Проблемы разведочной сейсмологии и их решения**

Серия	Серия геофизических справочных материалов
Название	Проблемы геологоразведочной сейсмологии и пути их решения
Автор	Ллойд П. Гелдарт и Роберт Э. Шериф
Глава	2
Страницы	7-46
DOI	http: // dx.doi.org/10.1190/1.9781560801733
ISBN	ISBN 9781560801153
Магазин	Интернет-магазин SEG

Содержание

1 Задача 2.17
- 1.1 Фон
- 1.2 Решение
2 Читать далее
3 Также в этой главе
4 Внешние ссылки

Проблема 2.17

Натуральный логарифм отношения двух амплитуд измеряется в неперах.{2}}, поэтому

дБ = 10log10⁡ (E2 / E1) = 20log10⁡ (A2 / A1). {\ Displaystyle {\ begin {align} \ mathrm {dB} = 10 \ log _ {10} \ left (E_ {2} / E_ {1} \ right) = 20 \ log _ {10} \ left (A_ {2} / A_ {1} \ right). \ End {выравнивается}}}

(2.17a)

Решение

Пусть значение N = {\ displaystyle N = {}} измеряется в неперах, дБ = такое же значение в децибелах. Потом,

N = ln⁡ (A2 / A1) = (loge⁡10) log10⁡ (A2 / A1) = 2,3026log10⁡ (A2 / A1).{\ Displaystyle {\ begin {align} N = \ ln \ left (A_ {2} / A_ {1} \ right) = \ left (\ log _ {e} 10 \ right) \ log _ {10} \ left (A_ {2} / A_ {1} \ right) = 2.3026 \ log _ {10} \ left (A_ {2} / A_ {1} \ right). \ End {align}}}

Так как дБ = 20log10⁡ (A2 / A1) {\ displaystyle \ mathrm {dB} = 20 \ log _ {10} \ left (A_ {2} / A_ {1} \ right)}.

N = (20 / 2,3026) дБ = 8,686 дБ. {\ Displaystyle {\ begin {align} N = \ left (20 / 2,3026 \ right) \ \ mathrm {дБ} = 8,686 \ \ mathrm {дБ}. \ конец {выровнен}}}

Читать далее

Предыдущий раздел	Следующий раздел
Связь между трубкой и волной	Расчет затухания
Предыдущая глава	Следующая глава
Введение	Разбиение интерфейса на разделы
Содержание (книга)

Также в этой главе

Основные упругие постоянные
Взаимосвязь между упругими постоянными
Величина возмущения от сейсмического источника
Величины упругих постоянных
Общие решения волнового уравнения
Волновое уравнение в цилиндрических и сферических координатах
Сумма волн разных частот и групповой скорости
Величины параметров сейсмических волн
Возможные функции, используемые для решения волновых уравнений
Граничные условия на разных типах интерфейсов
Граничные условия в терминах потенциальных функций
Помехи, создаваемые точечным источником
Эффекты дальнего и ближнего поля для точечного источника
Соотношения волн Рэлея
Отклик геофона на разные волны
Связь между трубкой и волной
Расчет затухания
Дифракция на полуплоскости

Внешние ссылки

найти литературу о
Связь между неперами и децибелами

Калькулятор формул преобразования

непер-децибел онлайн, дБ Np bel napier pseudo unit

● Преобразование коэффициенты из прирост и убыток ●

Уровень с 905 ( pseudo202) децибел (дБ) и бел

Введите известную псевдоединицу в соответствующей строке.
В других полях будут показаны преобразования.
Вам не нужна расчетная планка.
Используемый браузер не поддерживает JavaScript.
Вы увидите программу, но функция работать не будет.

Примечание: не вводите повторно точный номер ответа.
Масштаб преобразования псевдоединиц децибел (дБ) и непер (Np)
Непер — это единица, используемая для выражения отношений, таких как усиление, убыток и относительные значения.
Примечание 1: Непер аналогичен децибелу, за исключением того, что основание напериана
2.718281828 используется для вычисления отношения в неперсах.
Примечание 2: Значение в неперсах определяется как Np = ln ( x ₁ / x ₂), где x ₁ и x ₂ — это
интересующих значений, а ln — натуральный логарифм, , т. е. логарифм по основанию e.
Примечание 3: Один непер Np ≡ 20 / (ln10) = 8.685889638 дБ.
Примечание 4: Непер часто используется для выражения отношений напряжения и тока, тогда как
децибел также используется для выражения отношения мощностей.
Примечание 5: Как и децибел дБ, Np является безразмерной единицей.
Примечание 6: ITU распознает оба блока.

Другой вероятный кандидат на основу журнала — это e = 2,718281828, который обладает хорошими свойствами в уравнениях и т. Д., И, кажется, выпадает из всех видов природных явлений — в отличие от 10, которое популярно. потому что у нас 10 пальцев.Используя e как ваша база ведет к менее распространенной единице, называемой непер (Np). Непер на латыни форма Нэпьера, парня, который популяризировал использование журналов для вычислений
(а именно кости Напьера). Неперы используются с отношениями напряжения (или величины), поэтому
будьте осторожны при преобразовании между неперсом и дБ. Децибел
и непер имеют фиксированное линейное отношение друг к другу.

1 Np ≡ 20 / ln (10) = 8,685889638 дБ
1 дБ ≡ ln (10) / 20 Np = 0.115129255 Np
1 Np = (20 lg e) дБ ≈ 8,6859 дБ
1 дБ = (0,05 ln 10) Np ≈ 0,11513 Np

Преобразование из дБ в Np:
Значение Np ≡ значение дБ × ln (10) / 20 = значение дБ × 0,115129255

Преобразование Np в дБ:
Значение в дБ ≡ Значение Np × 20 / ln (10) = Значение Np × 8,685889638
Уровень напряжения:
x ₂ — опорное значение.
Джон Нэпир из Мерчистона (1550-4 апреля 1617) — также подписан как Непер, Непир — по имени Марвелус Мерчистон, шотландский землевладелец, известный как математик, физик, астроном и астролог.
Преобразование: бел, децибел, сантибел и миллибел

Bel не является физическим размером, а означает только то, что это значение логарифма соотношение. Уровень звукового давления (SPL) — это соотношение звукового давления в сравнении к эталонному звуковому давлению, порог слышимости (0.00002 Па = 20 мкПа).

Непер | Таблица преобразования непер в дБ
Непер — это логарифмическая шкала, основанная на натуральных логарифмах с основанием е.
Децибел, дБ Учебное пособие включает:
Децибел, дБ — основы Таблица уровней децибел дБмВт в дБВт и таблица преобразования мощности Таблица преобразования дБм в ватты и вольты дБ, децибел онлайн калькулятор Неперс
Хотя децибелы являются основной единицей для выражения отношений усиления и потерь для таких величин, как электрическая мощность в электронных и других системах, непер также используется.
Непер не особенно широко используется, но имеет преимущества в некоторых случаях, когда можно использовать его математические преимущества.
Что такое непер
Непер использует символ Np и представляет собой логарифмическую единицу для соотношений измерений физического поля и величин мощности, таких как усиление и потеря электронных сигналов.
Непер назван в честь изобретателя логарифмов Джона Напьера. Нэпир был шотландец, который жил между 1550 и 1617 годами, и его латинизированное имя было Иоаннес Непер, от которого и произошло название единицы Непер.
Как децибел и бел, непер — это единица измерения, подпадающая под действие Международной системы количеств (ISQ). Однако он не является частью Международной системы единиц СИ, но принят для использования вместе с СИ.
Непер — это логарифмическая шкала, но вместо того, чтобы основываться на десятичной системе с использованием log ₁₀, непер использует натуральные логарифмы с использованием log _e — это натуральные логарифмы, основанные на числе Эйлера e, то есть 2,71828. . . .
Уравнение для расчета неперса:
Преобразование непер в дБ
Непер и дБ связаны следующими соотношениями:
1Np = 20log10e дБ
1Np = 8,6858896 дБ
И наоборот, чтобы преобразовать дБ в неперс:
1 дБ = 120лог Np
1 дБ = 0,11512925 Np
Используя эти уравнения, легко преобразовать неперы в дБ и дБ в неперы. Следует помнить, что цифры для преобразования не являются точными, но количество приведенных значащих цифр должно быть достаточным для большинства инженерных приложений.
Децибел, дБ в непер таблица преобразования
В таблице ниже приведены некоторые из наиболее популярных точек преобразования непер в дБ и наоборот.
Таблица преобразования децибел, дБ в непер
Децибел, дБ Неперс Коэффициент мощности
0,1
0,01
1,023
0.2
0,02
1,047
0,3
0,03
1,071
0,4
0,05
1,096
0,5
0,6
1,122
0.6
0,07
1,148
0,7
0,08
1,175
0,8
0,09
1,202
0,9
0,10
1,230
1.0
0,12
1,259
2,0
0,23
1,585
3,0
0,35
1,995
4,0
0,46
2,512
5.0
0,58
3,162
6.0
0,69
3,981
7,0
0,81
5,012
8,0
0,92
6,310
9.0
1,04
7,943
10
1,15
10.000
15
1,73
31,62
20
2,30
100,00
30
3.45
1000,0
40
4,60
10000
50
5,76
100 000
Непер редко используется, но он появляется в некоторых вычислениях, потому что в нем используются натуральные логарифмы, а не десятичная система, которая является гораздо более произвольной цифрой, но удобна для нас, поскольку мы используем десятичные цифры.
Часто при использовании системы neper бывает полезно выполнить быстрое обратное преобразование в более привычные децибелы.
Дополнительные концепции и руководства по основам электроники:
Voltage Текущий Власть Сопротивление Емкость Индуктивность Трансформеры Децибел, дБ Законы Кирхгофа Q, добротность Радиочастотный шум
Вернуться в меню «Основные понятия электроники». . .
Перевести непер [Np] в децибел [дБ] • Конвертер уровня звука • Акустика — Звук • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц
Конвертер длины и расстоянияМассовый преобразовательПреобразователь сухого объема и общих измерений при приготовлении пищиПреобразователь площадиОбъем объема и общих измерений при приготовлении пищиПреобразователь температуры Конвертер модулейПреобразователь энергии и работыПреобразователь мощностиПреобразователь силыКонвертер времениЛинейный преобразователь скорости и скоростиКонвертер углаКонвертер топливной эффективности, расхода топлива и экономии топливаКонвертер чиселПреобразователь единиц информации и хранения данныхКурсы обмена валютКонвертер женской одежды и размеров обувиКонвертер мужской одежды и размеров обувиКонвертер угловой скорости и удельной скорости вращенияКонвертер угловой скорости и удельной скорости вращения Преобразователь момента инерции Преобразователь момента силы преобразователь крутящего момента Конвертер удельной энергии, теплоты сгорания (на массу) Конвертер удельной энергии, теплоты сгорания (на единицу) Конвертер температурного интервалаКонвертер температурного интервалаКонвертер теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер теплопроводностиКонвертер удельной теплоемкостиКонвертер плотности тепла, плотности пожарной нагрузкиКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициентов теплопередачиКонвертер абсолютного абсолютного расходаПреобразователь массового расходаКонвертер молярной скорости потока Конвертер вязкостиПреобразователь поверхностного натяженияКонвертер проницаемости, проницаемости, проницаемости водяного параКонвертер скорости передачи водяных паровКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофонаКонвертер уровня звукового давления (SPL) Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давленияПреобразователь яркостиПреобразователь световой интенсивностиКонвертер яркостиЦифровой преобразователь разрешения изображения в оптический преобразователь частоты и длины волны Мощность (диоптрия) до M Преобразователь агнификации (X) Преобразователь электрического зарядаЛинейный преобразователь плотности зарядаПреобразователь поверхностной плотности зарядаПреобразователь уровня объёмного зарядаПреобразователь электрического токаЛинейный преобразователь плотности токаПреобразователь плотности поверхностного токаПреобразователь напряженности электрического поляПреобразователь электрического потенциала и напряженияПреобразователь электрического сопротивленияПреобразователь удельного электрического сопротивленияПреобразователь электрической проводимости дБм, дБВ, ватт и другие единицыПреобразователь магнитодвижущей силыПреобразователь напряженности магнитного поляКонвертер магнитного потокаПреобразователь плотности магнитного потокаМощность поглощенной дозы излучения, Конвертер мощности суммарной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность.Конвертер радиоактивного распада Конвертер радиоактивного облученияРадиация. Конвертер поглощенной дозы Конвертер метрических префиксов Конвертер передачи данных Конвертер единиц типографии и цифровых изображений Конвертер единиц измерения объема древесиныКалькулятор молярной массыПериодическая таблица
Некоторые звуки, например музыка, очень приятны и делают людей счастливыми. Парад Санта-Клауса в Торонто, 2010.
Обзор
Уровень звука используется в акустике, науке, изучающей свойства звука. Он измеряет интенсивность звука.В повседневном использовании соответствует объему. Хотя некоторые звуки вызывают дискомфорт и даже ряд негативных психологических и физиологических реакций у людей и животных, некоторые звуки, такие как музыка, шум океана или пение птиц, очень приятны и делают людей счастливыми.
дБ к коэффициенту Пример Таблица преобразования
0855 90008 Звуковое оборудование . Студия Rogers CityTV. Торонто, Онтарио, Канада.
В этой таблице показано, как логарифмическая шкала может описывать очень большие и очень маленькие числа, представляющие отношения мощности, энергии или амплитуды с гораздо более короткими обозначениями.
Человеческие уши очень чувствительны. Слышно все: от шепота на расстоянии 10 метров до шума реактивных двигателей. Что касается мощности, звук хлопушки может быть в 10000000000000000 раз мощнее самого слабого звука, который может уловить обычное человеческое ухо (20 микропаскалей). Это очень большая разница! Поскольку диапазон интенсивности звука, который может обнаружить человеческое ухо, очень велик, для измерения интенсивности звука используется логарифмическая шкала. По шкале децибел самый слабый звук, также известный как порог слышимости, получает уровень 0 децибел.Звуку, который в 10 раз интенсивнее, присваивается уровень 20 децибел. Звуку, который в 100 раз интенсивнее, присваивается уровень 30 децибел. В приведенном ниже списке показаны некоторые распространенные звуки и их уровень в децибелах:
Порог слышимости — 0 дБ
Шепот на расстоянии 1 м — 20 дБ
Тихий разговор на расстоянии 1 м — 50 дБ
Мощный пылесос на расстоянии 1 м — 80 дБ
Порог потери слуха при длительном воздействии — 85 дБ
Портативный медиаплеер на максимальной громкости — 100 дБ
Порог боли — 130 дБ
Реактивный двигатель истребителя на расстоянии 30 м — 150 дБ
Оглушение граната М84 на 1.Расстояние 5 м — 170 дБ
Музыка
Уровень звука одиночной скрипки на близком расстоянии от 82 до 92 дБ. Выступление Детского оркестра Лос-Анджелеса в Центральном парке, Нью-Йорк, 2013 год.
Согласно археологам, музыка присутствует в жизни человека уже 50 000 лет. Он встречается в каждой культуре, и ученые считают, что он настолько широко распространен, потому что позволяет группам людей объединяться. Эти связи образуются между матерями и младенцами во время пения матери, между людьми во время традиционных танцевальных и певческих мероприятий и во время современных концертов.Большинству людей нравятся узоры, поэтому музыка нас привлекает своей структурированностью и ритмичностью.
Шумовое загрязнение
Некоторые из шумов очень неприятны; это часто называют шумовым загрязнением. Этот термин относится к нежелательному шуму в окружающей среде. Это может быть вызвано множеством источников и часто приводит к дискомфорту, раздражению и ряду неприятных физиологических и психологических реакций, таких как бессонница, усталость, нерегулярное кровяное давление, нарушение слуха при сильном шумовом загрязнении и другие проблемы.
Источники
Шумовое загрязнение часто вызывается транспортом, в частности самолетами, поездами и автомобилями. В промышленной зоне техника также способствует загрязнению. Иногда жители около ветряных турбин жалуются на шум, который производят турбины. Строительство также может вызвать шумовое загрязнение. В некоторых странах многие семьи держат собак на открытом воздухе, часто из соображений безопасности. Когда эти собаки начинают лаять из-за проходящих мимо людей и животных или из-за лая других собак, они вносят свой вклад в шумовое загрязнение.Наконец, музыка из баров, ресторанов и отдельных домов может приводить к значительным громким шумам.
Турбина WindShare Ex Place в Торонто, Онтарио, вырабатывает примерно 1 миллион кВтч чистой энергии ветра в год
Ветровые турбины
Некоторые организации, занимающиеся наблюдением за ветроэнергетикой, сообщают, что низкочастотный шум, производимый ветровыми турбинами, вызывает нарушения сна, головные боли и т. Д. и другие симптомы, которые достаточно неудобны, чтобы вынудить некоторых людей покинуть свои дома, расположенные рядом с ветряными турбинами.Энтузиасты ветроэнергетики заявляют, что проблема заключается в восприятии людьми того, как загрязнение влияет на них, а не в реальных негативных последствиях, которые звуковое загрязнение оказывает на людей. В настоящее время недостаточно надежных продольных исследований, поэтому сложно оценить проблемы со звуковым загрязнением, создаваемым турбинами. Важно продолжить исследования в этой области, чтобы гарантировать, что энергия ветра используется таким образом, чтобы не причинять вреда людям, живущим поблизости.
Поезда
Скрипучие дисковые тормоза железнодорожных вагонов
Из-за шумового загрязнения, создаваемого поездами, проектировщики, строящие пути, а также производители запчастей для поездов постоянно работают над улучшением конструкции, чтобы минимизировать это загрязнение.Одним из основных источников шума является звук, вызываемый волнами, возникающими при катании колес по рельсу. Звук называется шумом качения. Эта проблема изучается с помощью моделирования рельсового пути и колеса. Заставив колесо и рельс вибрировать меньше и с меньшей интенсивностью, можно уменьшить шум. Одним из решений является усовершенствование конструкции тормозов, и в последние годы были внесены значительные улучшения в снижение шума за счет использования новых конструкций некоторых частей тормозного механизма.
Шумозащитный барьер между железнодорожными путями и жилым районом
Способ строительства путей также может повлиять на этот шум. Некоторые из решений по ограничению шумового загрязнения включают строительство барьеров вокруг путей, подобных тем, которые используются вокруг автомагистралей.
Некоторое неизбежное шумовое загрязнение возникает из-за систем предупреждения, которые используют машинисты поездов. Например, железнодорожные переезды и поезда оснащены звуковыми сигналами и другими системами звукового оповещения, чтобы пешеходы и водители знали о приближении поезда.Это необходимо для обеспечения достаточной осведомленности, даже если видимость ограничена или пешеходы имеют слабое зрение.
Учебно-тренировочный самолет Fouga Magister, летящий в жилом районе в Торонто, Онтарио, Канада
Самолеты
Самолетный шум вызывается в основном работой реактивных и турбовинтовых двигателей. Это проблема для пассажиров и членов экипажа в самолете, а также для людей, живущих вблизи аэропортов. Шум в салоне, когда самолет находится в воздухе, составляет около 80 децибел.Для решения этой проблемы некоторые пассажиры носят наушники с активным шумоподавлением, описанные ниже.
Даже в жилых районах многие страны не регулируют минимальную высоту полета самолета или максимальную продолжительность времени, в течение которого он может находиться над заданным районом. Как правило, воздушное пространство, открытое для полетов самолетов, можно использовать круглосуточно. Для решения проблемы шумового загрязнения, создаваемого самолетами, правительства часто выпускают список рекомендаций по снижению шумового загрязнения для компаний и организаций авиационной отрасли.
Движение в Нью-Йорке
Автомобили
Автомобили уже давно являются источником шумового загрязнения, особенно в городских районах. На более высоких скоростях колеса, катящиеся по дороге, производят наибольший шум. Когда водители используют зимние шины летом или ездят на вездеходах по шоссе, они увеличивают шумовое загрязнение, потому что зимние и внедорожные шины имеют повышенное трение, поэтому они лучше сцепляются с дорогой даже в гололед или на льду. внедорожные условия. Повышенное трение способствует шуму.
Когда автомобили движутся медленно, двигатель становится большим источником шума. Чтобы свести к минимуму шумовое загрязнение, производители работают над созданием более тихих автомобилей. В то же время автомобили имеют звукоизоляцию, и разрабатываются новые методы активного шумоподавления для уменьшения шума внутри автомобиля. Это может быть достигнуто путем создания волны в противофазе для звуковой волны, вызывающей шум. Активный шумоподавитель, более подробно описанный ниже, также используется в других системах, например, в шумоподавлении для наушников.
Высокоэффективный стеклянный шумозащитный барьер для шоссе в Нагое, Япония
На автомагистралях и крупных дорогах часто есть защитные стены, которые удерживают звук в пределах области. Некоторые из этих стен работают настолько хорошо, что автомобили едва слышны для обычного человека, который слушает по другую сторону стены. Однако это зависит от конструкции стены. Некоторые звуковые барьеры хороши только для блокировки звука на уровне земли и не защищают людей, живущих в многоэтажках.
Электромобили благодаря своей конструкции намного тише бензиновых.Это долгожданное улучшение в борьбе с шумовым загрязнением, но слишком тихие электромобили не предупреждают пешеходов о приближении автомобиля; поэтому некоторый шум создается искусственно для обеспечения безопасности дорожного движения.
Строительство на стоянке на вокзале Clarkson GO в Миссиссаге, Онтарио, Канада
Строительство и техническое обслуживание
Строительные и ремонтные работы, включая инженерные работы на железнодорожных путях и дорогах, способствуют некоторому шумовому загрязнению.Некоторым предприятиям приходится выполнять эту работу в нерабочее время, когда строящиеся системы инфраструктуры не так широко используются населением. Большая часть этого шума неизбежна, и ее трудно регулировать. Во многих странах для начала строительства требуется разрешение и, возможно, придется соблюдать такие правила, как отказ от работы в ночное время или во время праздников.
Бытовой и другой шум
Несмотря на то, что регулирование домашнего шума с помощью законодательства затруднено, внешняя шумовая деятельность часто ограничивается подзаконными актами.Например, в некоторых районах запрещены все или некоторые виды фейерверков за пределами специальных национальных праздников. Максимальный предел уровня звука можно также установить для фейерверков. Многие государственные органы, контролирующие шумовое загрязнение, предоставляют жителям рекомендации по снижению уровня шума. Предложения включают в себя уведомление соседей о предстоящих событиях, связанных с шумом, выполнение действий, вызывающих шум в часы бодрствования большинства людей, обучение собак, чтобы они не шутили, и размещение приборов, генерирующих шум, подальше от стен, которые могут передавать звук в помещение. соседи.В некоторых странах можно вызвать полицию, если шум от деятельности соседей слишком беспокоит.
Некоторые здания, особенно квартиры, обладают плохой звукоизоляцией, поэтому важно тщательно проверить пространство перед тем, как сдавать или покупать его. Вот некоторые из вещей, которые вы можете сделать:
Шумный район в Нью-Йорке
Если, несмотря на ваши тщательные проверки, вы обнаружите, когда вы въезжаете, проблема с шумом существует, вы можете уменьшить количество шума, проникающего в вашу квартиру, путем выполните следующие действия:
Некоторые управляющие недвижимостью, которые сдают квартиры в аренду, требуют, чтобы жильцы покрывали полы ковровым покрытием, поэтому можно попросить администрацию здания выяснить, действительно ли пол у соседей наверху покрыт ковром.
Законодательство
Некоторые страны пытаются регулировать шумовое загрязнение с помощью законодательства; они часто имеют штрафы, связанные с определенным количеством шума. В таких случаях жители обычно могут подать жалобу на шум в соответствующий регулирующий орган в своем районе, и эта жалоба будет расследована. У некоторых домовладельцев также есть правила, запрещающие жителям в определенное время шуметь, например играть на музыкальных инструментах.
Рестораны и другие заведения, возможно, должны будут подать заявку на получение лицензии, в которой указывается, сколько шума разрешено и когда.Им может быть разрешено работать только в определенных районах города, а также от них может потребоваться звукоизоляция своих помещений. Зонирование или ограничение определенных видов деятельности определенной зоной в городе во время городского планирования также является способом ограничения шумового загрязнения. Например, промышленная зона с заводами часто располагается вдали от жилых домов, больниц и учебных заведений.
Зонд для шумомера
Измерение уровней звука
Уровни звука часто измеряются, чтобы убедиться, что уровни подходят для данной цели, например, чтобы микрофоны были достаточно громкими для события.Уровни также измеряются, чтобы гарантировать, что шум в окружающей среде безопасен для людей, которые должны работать в этой среде.
Измерители уровня звука
Если уровень звука превышает 85 дБ в течение длительного периода времени, слух может быть нарушен. Однако порог боли для большинства людей начинается от 115 дБ и может достигать 140. Люди не воспринимают слишком громкий звук как опасный, поэтому важно измерять звук в условиях, когда люди могут слышать потенциально громкие звуки для продолжительное время.Часто в этом случае используются шумомеры. Большинство из них портативны и доступны для широкой публики.
Персональный дозиметр шума
Дозиметры шума
Дозиметры используются, когда необходимо измерить общее количество воздействия громких звуков. Это может быть полезно для людей, которые работают в шумной обстановке и которым необходимо знать, нужно ли им носить защитное снаряжение. Дозиметры полезны, если уровень шума колеблется в течение дня. Обычно их носят рабочие, но не все принимают их использование в промышленности.Некоторые проблемы с их использованием включают простоту вмешательства в устройство, потенциальное вмешательство в работу и опасность, что кабель дозиметра может попасть в оборудование. В качестве альтернативы можно использовать шумомеры для измерения в разных местах и в разное время дня, чтобы создать звуковую карту. Эта карта позволяет оценить суточный уровень шума для данного рабочего в зависимости от его или ее местонахождения. Новые дозиметры предназначены для устранения этих проблем, поскольку они маленькие и ненавязчивые, без дисплея, чтобы не допустить фальсификации данных.
Снижение шума
Первостепенное значение имеет уменьшение воздействия шума на людей на заводах, в авиационной отрасли и в других средах с высоким уровнем шума, чтобы предотвратить потерю слуха. Шум может нарушить концентрацию рабочих или сделать невозможным слышать предупреждения и сигналы тревоги, что приведет к несчастным случаям. Шум также способствует комфорту людей. Если измеритель уровня звука недоступен, рекомендуется использовать защиту, когда нельзя услышать без крика.
Шум можно контролировать, блокируя его и подавляя входящий шум сгенерированным исходящим шумом.Первый является пассивным, а второй — активным шумоподавлением. В зависимости от ситуации выбирается любой из этих методов, но иногда их можно комбинировать. Также можно комбинировать несколько различных типов пассивной защиты от шума. Например, наземный экипаж в аэропортах может носить как беруши, так и наушники.
В некоторых местах, например на заводах, также используются звуковые экраны. Они сделаны из абсорбирующего материала и не позволяют звуку отражаться от поверхностей и усиливаться.
Пассивное шумоподавление
В пассивном шумоподавлении используются материалы, поглощающие шум. Большинство приведенных выше советов по снижению шума в квартирах работают по этому принципу. В наушниках такими материалами являются поролон и губка.
Наушники с шумоподавлением
Активное шумоподавление
Этот тип шумоподавления помогает снизить внешний шум примерно до 20 дБ. Принцип активного шумоподавления заключается в подавлении всей или части входящей звуковой волны звуковой волной той же амплитуды, которая находится в противофазе с входящей волной.Эта излучаемая волна создается наушниками.
Работник аэропорта в шумоподавляющих наушниках. Международный аэропорт Торонто Пирсон YYZ, Канада.
Эту идею можно проиллюстрировать, представив качели. Когда один человек толкает движущиеся качели сзади, а затем подходит другой человек и начинает толкать его вперед с одинаковой амплитудой, и в то же время их толчки будут идти в противофазе, и движение качелей будет отменено. , так что он остановится.
Оборудование шумоподавления должно прогнозировать, каким будет входящий звук, на основе звука, преобладающего в окружающей среде, поэтому это хорошо работает с монотонным звуком.Если шум постоянно меняется, то эти наушники менее эффективны или вообще не работают. Входящий звук улавливается микрофоном, встроенным в наушники. Технологии активного шумоподавления также используются в средствах защиты слуха для наземного персонала аэропорта.
Техническое обслуживание защитного снаряжения
Чрезвычайно важно регулярно проверять индивидуальное защитное снаряжение, такое как наушники, потому что износ пены и трещины в пластике могут привести к возникновению нежелательного звука. Хотя компании, ответственные за рабочих, имеют кодексы и правила обслуживания оборудования для обеспечения безопасности, ошибки все же случаются, поэтому в конечном итоге ответственность за личную безопасность ложится на самого работника.
Список литературы
Эту статью написала Екатерина Юрий.
Конвертер единиц измерения отредактировал и проиллюстрировал Анатолий Золотков
У вас возникли трудности с переводом единицы измерения на другой язык? Помощь доступна! Задайте свой вопрос в TCTerms , и вы получите ответ от опытных технических переводчиков в считанные минуты.
Децибел и Непер — Учебники по электронике
Децибел и Непер
Перед тем, как иметь дело с различными типами фильтров, желательно знать единицы измерения, в которых измеряется затухание в сети.Этими единицами являются (i) децибел (дБ) и (ii) непер. Происхождение децибела (дБ) восходит к телефонной индустрии. Наши уши реагируют на интенсивность звука нелинейным логарифмическим образом. Поскольку многие усилители изнашиваются, используемые для вывода звука, использование логнарифмической шкалы выходной мощности было сочтено разумным и удобным. Базовая единица увеличения мощности (соотношение выходной мощности и мощности, потребляемой в сети) была названа белом в честь А.Г. Белла. Число в белах, на которое выходная мощность
превышает потребляемую мощность, определяется как
Число белов
. Например, прирост мощности 100 будет эквивалентен
100 i.е. 2 бел. Бел оказался слишком большим для большинства работ, поэтому была принята одна десятая доли децибела (дБ). Прирост мощности в 100 децибел эквивалентен 10 100 = 10 * 2 = 20 дБ.
Короче говоря, чтобы преобразовать мощность, выраженную в белах, в децибелы, мы просто умножаем количество белов на 10. Символически
Количество дБ = 10 * количество белов
Количество дБ 10
На практике это намного проще и удобнее измерять напряжение, чем измерять уровни мощности. Поэтому была разработана взаимосвязь между коэффициентом усиления напряжения и коэффициентом усиления мощности в децибелах.Он выводится следующим образом:
Число дБ =
= 20
, если мощность
и связаны с равными импедансами.
Аналогичным образом, усиление по току в децибелах может быть связано с усилением мощности в децибелах и
Число дБ
Непар — это, по сути, единица измерения отношения тока или напряжения.
Затухание в неперсе =
или
Затухание в дБ
Таким образом, затухание в дБ = 8,686 * затухание в неперсе.
Следует отметить, что эти две единицы определены на основе алогарифмической системы, децибел выражается в логарифмах с основанием 10, непер выражается в логарифмах с основанием 10, а непер выражается с основанием «е». Это связано с тем, что их наибольшая область применения — передача звука, громкость которого является логарифмической функцией звуковой энергии.
Пример 1. Выходное и входное напряжение сети фильтров составляют 10 мВ и 20 мВ соответственно.Определите затухание в дБ и непер.
Решение: Входное напряжение,
Выходное напряжение,
Затухание в дБ
= -6 дБ Отв.
Затухание в неперсе
= -0,6908 неперс Отв.
Конвертер непер в децибел
Сколько децибел в непере?
Ответ: один непер равен 8,69 децибел. Не стесняйтесь использовать наш онлайн-калькулятор для перевода единиц из непер в децибел. Просто введите значение 1 в Agate Line и посмотрите результат в децибелах.
Как преобразовать непер в децибел (Np в дБ)
Используя наш инструмент преобразования непер в децибел, вы знаете, что один непер эквивалентен 8,69 децибелу. Следовательно, чтобы преобразовать непер в децибел, нам просто нужно умножить число на 8,69. Для этого мы будем использовать очень простую формулу преобразования непер в децибел. Пожалуйста, посмотрите пример расчета, приведенный ниже.
Преобразовать 1 непер в децибел ⇒ 1 непер = 1 × 8,69 = 8,69 децибел
Что такое непер единица измерения?
Непер — это единица измерения звука.Он указывает отношение физического количества к заданному опорному уровню. Непер использует натуральный логарифм, основанный на числе Эйлера (e ≈ 2,71828), для вычисления отношений. Один непер равен 0,8686 бел.
Какой символ Непера?
Символ Непера — Np. Это означает, что вы также можете записать один непер как 1 Np.
Что такое единица измерения децибел?
Децибел — это единица измерения звука. Наименьшая возможная разница между двумя звуками, воспринимаемая человеческим слухом, составляет один децибел.Один децибел составляет одну десятую бел.
Что означает децибел?
Децибел обозначается дБ. Это означает, что вы также можете записать один децибел как 1 дБ.
Таблица преобразования непер в децибел
дБ Коэффициент мощности Коэффициент амплитуды
100 10 000 000 000 100 000
100 000
80 100000000 10000
70 10000000 3,162
60 1000000 000
316 0.2
40 10000 100
30 1000 31 0,62
20 100 10
10
10 3 0,162
3 1 0,995 1 0,413
1 1 0,259 1 0.122
0 1 1
–1 0 0,794 0 0,891
–3 0 0,501 0 0,708
–10 0 0,1 0 0,3162
–20 0 0,01 0 0,1
–30 0 0.001 0 0,03162
–40 0 0,0001 0 0,01
–50 0 0,00001 0 0,003162
–60 0 0,000001 0 0,001
–70 0 0,0000001 0 0,0003162
–80 0 0.00000001 0 0,0001
–90 0 0,000000001 0 0,00003162
–100 0 0,0000000001 0 0,00001
9108 900
Непер [Np] Децибел [дБ]
1 8,69
2 17,37
4 34.74
5 43,43
6 52,12
7 60,8
8 69,49
9 78,17
10
100 868,6
1000 8686
Neper to Other Units Таблица преобразования
Bel Равно
Neper [Np] Выход
0.8686
1 Непер в децибелах равен 8,69
Преобразование непер в другие звуковые устройства
Непер — обзор | Темы ScienceDirect
2.8 Резюме
В этой главе мы обсудили базовую концепцию распространения волн в оптическом волноводе. На основе рефракции Френеля в свободном пространстве и преломления на диэлектрической границе раздела мы ввели понятия полного внутреннего отражения, оптического фазового сдвига при отражении, а также затухающей волны, проникающей в оболочку волновода.Затем, исходя из условий двустороннего фазового синхронизма в поперечном направлении волновода и принципа стоячей волны, мы объяснили физический смысл и определение мод распространения в оптическом волноводе. Хотя геометрическая трассировка лучей в свободном пространстве проста и интуитивно понятна для объяснения основной концепции, точный анализ поля моды в оптическом волокне должен выполняться на основе решений уравнений Максвелла в цилиндрической координате с соответствующими граничными условиями.В дополнение к распределениям модового поля в результате этого электромагнитного анализа было получено несколько простых, но очень важных параметров, включая условия отсечки мод, число V , одномодовое условие, длину волны отсечки, числовую апертуру и распространение константа каждого режима.
Оптическое волокно на основе диоксида кремния имеет окна с низкими потерями около 1320 и 1550 нм. Типичные потери волокна в этих двух окнах длин волн составляют приблизительно 0,5 и 0,25 дБ / км соответственно. С развитием материаловедения и технологий изготовления, окончательные потери волокна в конечном итоге ограничиваются рассеянием Рэлея.Как общепринятая инженерная практика, потери при распространении в оптическом волокне определяются в [дБ / км], что позволяет напрямую оценить оптическую мощность сигнала вдоль волокна, зная мощность сигнала в [дБм] на входе волокна. С другой стороны, когда сложное выражение оптического поля, например, в формуле. (2.4.3), необходимо в расчетах, параметр затухания α должен быть выражен в [Непер / м]. Коэффициент преобразования между [дБ / км] и [Непер / м] составляет 4,343 × 10 ³.
Дисперсия — это эффект дифференциальной задержки. Для MMF, если оптический импульс сигнала переносится несколькими модами распространения, причем каждая мода распространяется с разной скоростью, узкий импульс на входе волокна будет преобразован в более широкий импульс или даже несколько импульсов на выходе волокна. Это эффект модальной дисперсии. Кроме того, даже в одном режиме различные частотные компоненты оптического сигнала могут распространяться с разными скоростями, и, таким образом, короткий оптический импульс на входе волокна также может быть преобразован в более широкий импульс на выходе волокна из-за хроматической дисперсии.Обычно для MMF дифференциальная задержка, вызванная модовой дисперсией, может быть на несколько порядков больше, чем хроматическая дисперсия в каждой моде. Для SMF хроматическая дисперсия является доминирующим механизмом, а дифференциальная задержка прямо пропорциональна спектральной ширине оптического сигнала. Отметим, что даже для SMF существуют две вырожденные моды с взаимно ортогональными состояниями поляризаций. Дифференциальная задержка распространения между этими двумя модами поляризации известна как дисперсия мод поляризации (PMD).PMD, возникающая из-за двойного лучепреломления и некруглой сердцевины волокна, обычно бывает случайной и легко нарушается условиями окружающей среды и часто определяется статистическим распределением Максвелла.
Мы также обсудили различные нелинейные эффекты в оптическом волокне, их происхождение и влияние на системы оптической передачи. Нелинейность эффекта Керра, вызванная зависящим от мощности показателем преломления в волокне, ответственна за различные нелинейные эффекты, такие как SPM, XPM и FWM, которые, как было замечено, вызывают ухудшение характеристик в волоконно-оптических системах.Перекрестные помехи, вызванные XPM и FWM, особенно в многоволновых оптических сетях, могут быть весьма значительными при высокой оптической мощности сигнала. Нелинейное рассеяние, включая SBS и SRS, может вызвать сдвиг энергии оптического сигнала от коротковолновых к более длинноволновым компонентам. Для системы передачи только с одной длиной волны нелинейное рассеяние вызывает нелинейные потери мощности оптического сигнала, в то время как для волоконной системы, передающей несколько длин волн, нелинейные перекрестные помехи могут привести к нелинейным перекрестным помехам.Хотя нелинейные эффекты являются ограничивающими факторами для максимального уровня оптической мощности, который может использоваться в волоконной системе, их также можно использовать для выполнения нелинейной оптической обработки сигналов. Одним из таких примеров является нелинейная компрессия импульса с помощью СЗМ, которая является основным механизмом для создания оптического солитона. Другой пример — введение стимулированного рамановского усиления, при котором сильная оптическая накачка на короткой длине волны передает свою энергию оптическому сигналу на более длинной длине волны посредством процесса ВКР, который будет дополнительно обсуждаться в главе 5.
В последнем разделе этой главы мы представили различные типы оптических волокон. Помимо SSMF и стандартного многомодового волокна (SMMF), которые наиболее часто используются в системах оптической связи, существуют различные другие типы волокон, которые часто называют специальными волокнами. DSF был ранней попыткой уменьшить хроматическую дисперсию в SMF путем смещения длины волны нулевой дисперсии в окно связи около 1550 нм. Затем было обнаружено, что DSF подвержен нелинейным перекрестным помехам в многоволновых системах из-за FWM из-за медленного перехода между каналами с разными длинами волн.Затем были разработаны другие типы DSF путем изменения длины волны с нулевой дисперсией от окна длины волны связи, чтобы найти компромисс между хроматической дисперсией и нелинейными перекрестными помехами. Волокно для компенсации дисперсии с большим значением нормальной дисперсии в окне длины волны 1550 нм было разработано для компенсации накопленной аномальной дисперсии в оптических системах с SSMF. LEAF — это еще одно передающее волокно, разработанное для снижения плотности мощности в сердцевине волокна, чтобы можно было уменьшить нелинейный эффект.Другие специальные волокна, такие как PM-волокно и PCF, обычно используются в особых случаях с относительно короткой длиной.
С развитием материаловедения, совершенствованием технологий изготовления волокон и появлением новых областей применения в будущем будут разрабатываться новые материалы и типы волокон. Хорошее понимание фундаментальной физики, волноводной механики и ключевых параметров будет иметь важное значение при проектировании оптических волокон, а также при проектировании и оценке характеристик волоконно-оптических систем и сетей.

Что такое шумовое загрязнение и его основные источники

Влияние шумового загрязнения на здоровье человека

Транспортный шум как основной источник загрязнения в городах

Автомобильный шум

Железнодорожный шум

Авиационный шум

Промышленные и строительные шумы

Методы измерения уровня шума

Законодательное регулирование шумового загрязнения

Технические средства защиты от шума

Шумозащитные экраны

Звукоизоляционные материалы

Глушители шума

Виброизоляторы

Шумозащитные окна

Архитектурно-планировочные методы защиты от шума

Индивидуальные средства защиты от шума

Противошумные наушники

Беруши (ушные вкладыши)

Шлемы и каски

Антифоны

непер [Нп] в децибел [дБ] • Конвертер уровня звука • Акустика — звук • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Общие сведения

Таблица значений в децибелах и отношений амплитуд и мощностей

Музыка

Шумовое загрязнение

Источники шума

Ветряные турбины

Поезда

Самолеты

Автомобили

Строительство и ремонтные работы

Бытовой и прочий шум

Законодательство о шуме

Измерение уровня звука

Шумомеры

Звуковые дозиметры

Способы борьбы с шумом

Пассивное шумоподавление

Активное шумоподавление

Поддержка защитных средств в рабочем состоянии

непер [Нп] в децибел [дБ] • Конвертер уровня звука • Акустика — звук • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Общие сведения

Таблица значений в децибелах и отношений амплитуд и мощностей

Музыка

Шумовое загрязнение

Источники шума

Ветряные турбины

Поезда

Самолеты

Автомобили

Строительство и ремонтные работы

Бытовой и прочий шум

Законодательство о шуме

Измерение уровня звука

Шумомеры

Звуковые дозиметры

Способы борьбы с шумом

Пассивное шумоподавление

Активное шумоподавление

Поддержка защитных средств в рабочем состоянии

Перевод отношений U1/U2 и P1/P2 в децибелы и неперы онлайн калькулятор

Таблица перевода U1/U2 и P1/P2 в децибелы и неперы

Джон Непер и Александр Белл. Удивительная встреча в веках Текст научной статьи по специальности «Искусствоведение»

РЕКОМЕНДАЦИЯ МСЭ-R V Использование децибела и непера в электросвязи,,

Использование децибела и непера в электросвязи 

1 Определение децибела

2 Определение непера

3 Использование децибела и непера

4 Правила использования обозначений, в которые включен дБ

4.1 Обозначение дБ без дополнительного знака

4.2 Обозначение дБ, за которым следует дополнительная информация в скобках

4.3 Обозначение дБ, за которым следует дополнительная информация без скобок

5 Потери и усиление

5.1 Потери передачи

5.2 Коэффициент усиления антенны

6 Уровни

6.1 Абсолютный уровень мощности

6.2 Относительный уровень мощности и соответствующие понятия

6.2.1 Определение