Decibel és una unitat de mesura relativa, no és semblant a altres magnituds conegudes, per la qual cosa no s'inclou en el sistema d'unitats SI generalment acceptades. Tanmateix, en molts càlculs es permet utilitzar decibels juntament amb unitats de mesura absolutes i fins i tot utilitzar-los com a valor de referència.
Els decibels es determinen per pertànyer a magnituds físiques, de manera que no es poden atribuir a conceptes matemàtics. Això és fàcil d'imaginar si fem un paral·lelisme amb els percentatges, amb els quals els decibels tenen molt en comú. No tenen dimensions específiques, però són molt convenients quan es comparen 2 valors del mateix nom, encara que siguin de naturalesa diferent. Per tant, no és difícil imaginar què es mesura en decibels.
Historial d'ocurrència
Com va resultar com a resultat d'estudis a llarg termini, la susceptibilitat no depèn directament de l'absolutnivell de propagació del so. És una mesura de la potència aplicada a una unitat d'àrea determinada, que es troba a la zona d'influència de les ones sonores, que avui es mesura en decibels. Com a resultat, es va establir una proporció curiosa: com més espai pertany a l'àrea útil de l'oïda humana, millor serà la percepció de la potència mínima que es troba.
Així, l'investigador Alexander Graham Bell va aconseguir establir que el límit de percepció de l'oïda humana és de 10 a 12 watts per metre quadrat. Les dades resultants cobrien un rang massa ampli, que només estava representat per uns quants valors. Això va crear alguns inconvenients i l'investigador va haver de crear la seva pròpia escala de mesura.
A la versió original, l'escala sense nom tenia 14 valors - de 0 a 13, on el xiuxiueig humà tenia un valor de "3" i el discurs col·loquial - "6". Posteriorment, aquesta escala va ser molt utilitzada, i les seves unitats es van anomenar bels. Per obtenir dades més precises a escala logarítmica, la unitat original es va augmentar 10 vegades; així és com es van formar els decibels.
Informació general
Primer de tot, cal tenir en compte que un decibel és una dècima part de Bel, que és la forma decimal del logaritme que determina la relació entre 2 potències. La naturalesa dels poders a comparar s'escull arbitràriament. El més important és que s'observa la regla que representa les potències comparades en unitats iguals, per exemple, en watts. A causa d'aquesta característica, les designacions de decibels s'utilitzen en diferentsàrees:
- mecànic;
- elèctric;
- acústica;
- electromagnètic.
Com que l'aplicació pràctica va demostrar que Bel va resultar ser una unitat força gran, per a una major claredat es va proposar multiplicar el seu valor per deu. Així, va aparèixer una unitat generalment acceptada: el decibel, en què avui es mesura el so.
Malgrat l'ampli abast, la majoria de la gent sap que els decibels s'utilitzen per determinar el grau de sonoritat. Aquest valor caracteritza la intensitat de l'ona sonora per metre quadrat. Així, augmentar el volum en 10 decibels és comparable a duplicar el volum del so.
A la legislació, el decibel ha estat reconegut com un valor de disseny per a la quantitat de soroll en una habitació. Va ser la característica definitòria per calcular el nivell de soroll admissible en edificis residencials. Aquest valor permet mesurar el nivell de soroll admissible en decibels en un apartament i identificar infraccions si cal.
Àmbit d'aplicació
Avui, els dissenyadors de telecomunicacions utilitzen el decibel com a unitat base per comparar el rendiment del dispositiu a escala logarítmica. Aquestes oportunitats les proporciona la característica de disseny d'aquest valor, que és una unitat logarítmica de diferents nivells utilitzada per a l'atenuació o, per contra, l'amplificació de potència.
Decibel s'utilitza àmpliament en diversos camps de la tecnologia moderna. Què es mesura avui en decibels? Aquestes són quantitats diferents que canvienàmplia gamma que es pot aplicar:
- en sistemes relacionats amb la transmissió d'informació;
- enginyeria de ràdio;
- òptica;
- tecnologia d'antena;
- acústica.
Així, els decibels s'utilitzen per mesurar les característiques del rang dinàmic, per exemple, poden mesurar el volum del so d'un determinat instrument musical. També obre la possibilitat de calcular ones amortides en el moment del seu pas per un medi absorbent. Els decibels us permeten determinar el guany o fixar la xifra de soroll generada per l'amplificador.
És possible utilitzar aquestes unitats adimensionals tant per a magnituds físiques relacionades amb el segon ordre - energia o potència, com per a magnituds relacionades amb el primer ordre - corrent o tensió. Els decibels obren la possibilitat de mesurar la relació entre totes les magnituds físiques i, a més, comparen valors absoluts amb la seva ajuda.
Volum del so
El component físic de la intensitat de l'exposició al so està determinat pel nivell de pressió sonora disponible que actua sobre una unitat d'àrea de contacte, que es mesura en decibels. El nivell de soroll es forma a partir de la fusió caòtica de sons. Una persona reacciona a les freqüències baixes o, per contra, als sons d' alta freqüència com a sons més tranquils. I els sons de freqüència mitjana es percebran com a més forts malgrat la mateixa intensitat.
Donada la percepció desigual de sons de diferents freqüències per part de l'oïda humana, a l'electrònicaS'ha creat un filtre de freqüència a la base que és capaç de transmetre el grau equivalent de so amb una unitat de mesura expressada en dBa, on "a" denota l'aplicació del filtre. Aquest filtre, basat en els resultats de la normalització de la mesura, és capaç de simular el valor ponderat del nivell de so.
La capacitat de diferents persones per percebre sons està en el rang de volum entre 10 i 15 dB, i en alguns casos fins i tot més alt. Els límits percebuts de la intensitat del so són freqüències de 20 a 20 mil Hertz. Els sons més fàcils de percebre es troben en el rang de freqüències de 3 a 4 kHz. Aquesta freqüència s'acostuma a utilitzar als telèfons, així com a les emissions en ones mitjanes i llargues.
Amb els anys, la gamma de sons percebuts es redueix, especialment a l'espectre d' alta freqüència, on la susceptibilitat pot baixar fins als 18 kHz. Això provoca una pèrdua auditiva general que afecta moltes persones grans.
Nivells de soroll permesos en locals residencials
Amb l'ús de decibels, va ser possible determinar una escala de soroll més precisa per als sons ambientals. Reflecteix característiques que són superiors en precisió en comparació amb l'escala original creada en aquell moment per Alexander Bell. A partir d'aquesta escala, els cossos legislatius van determinar el nivell de soroll, la norma del qual és vàlida dins dels locals residencials destinats a l'esbarjo dels ciutadans.
Per tant, un valor de "0" dB significa silenci total, que provoca un soroll a les orelles. El següent valor de 5 dB també determina el totalsilenci en presència d'un petit fons sonor que ofega els processos interns del cos. A 10 dB, els sons borrosos es poden distingir: tot tipus de cruixent o cruixent de fulles.
Un valor de 15 dB està en el rang dels sons més baixos, com ara el tic-tac d'un rellotge, que són clarament audibles. Amb una força sonora de 20 dB, podeu percebre el xiuxiueig acurat de la gent a una distància d'1 metre. La marca de 25 dB us permet escoltar converses xiuxiuejades amb més claredat i el soroll de la fricció dels teixits tous.
30 dB determina quants decibels es permeten en un apartament a la nit i es compara amb una conversa silenciosa o el tic-tac d'un rellotge de paret. A 35 dB, es pot escoltar clarament la parla apagada.
Un nivell de 40 decibels determina la força del so d'una conversa normal. Aquest és un volum suficient que us permet comunicar-vos lliurement dins de l'habitació, veure la televisió o escoltar cançons. Aquesta marca determina quants decibels es permeten a l'apartament durant el dia.
Nivell de soroll permès en condicions de treball
En comparació amb el nivell de soroll admissible en decibels a un apartament, a la feina i a les activitats d'oficina, es permeten altres estàndards de nivell sonor durant l'horari laboral. Hi ha restriccions d'ordre diferent, clarament regulades per a cada tipus d'ocupació. La regla bàsica en aquestes condicions és evitar nivells de soroll que puguin afectar negativament la salut humana.
A les oficines
Un nivell de soroll de 45 dB està dins del rang audible i és comparable al so d'un trepant omotor elèctric. El soroll de 50 dB també es troba dins dels límits d'una excel·lent audibilitat i té la mateixa intensitat que el so d'una màquina d'escriure.
El nivell de soroll de 55 decibels es manté dins d'una excel·lent audibilitat, es pot representar amb l'exemple de la conversa sonora simultània de diverses persones alhora. Aquest indicador es considera la nota superior acceptable per a l'espai d'oficines.
En ramaderia i treballs d'oficina
La força de soroll de 60 dB es considera alta, aquest nivell de soroll es pot trobar a les oficines on moltes màquines d'escriure treballen alhora. Un indicador de 65 dB també es considera alt i es pot enregistrar quan l'equip d'impressió està en funcionament.
Els nivells de soroll de fins a 70 dB es mantenen elevats i es troben a les explotacions ramaderes. El valor de soroll de 75 dB és el valor límit per augmentar els nivells de soroll, es pot observar a les granges d'aus de corral.
En producció i transport
Amb una marca de 80 dB arriba el nivell de so fort, al qual l'exposició prolongada provocarà una pèrdua parcial de l'audició. Per tant, quan es treballa en aquestes condicions, es recomana utilitzar protecció auditiva. El nivell de soroll de 85 dB també es troba dins del nivell de so fort, que es pot comparar amb el funcionament de l'equip d'una fàbrica de teixits.
Es manté una xifra de soroll de 90 dB dins del so fort, aquest nivell de soroll es pot registrar quan un tren està en moviment. El nivell de soroll de 95 dB arriba als límits extrems del so fort, com pot ser aquest sorollarreglar a la botiga de rodes.
Límit de soroll
El nivell de soroll a 100 dB arriba als límits del so excessivament fort, es pot comparar amb un tro. El treball en aquestes condicions es considera insalubre i es realitza en el marc d'una determinada antiguitat, després del qual una persona es considera no apta per a un treball perillós.
El valor de soroll de 105 dB també es troba en el rang de so excessivament fort, el soroll d'aquesta força el crea un tallador elèctric quan es talla metall. El nivell de soroll de 110 dB es manté dins dels límits d'un so excessivament fort, aquest indicador es registra quan un helicòpter s'enlaira. Una xifra de soroll de 115 dB es considera el límit per als límits del so excessivament fort, aquest soroll l'emet un sorrador.
Un nivell de soroll de 120 dB es considera insuportable, es pot comparar amb el treball d'un martell neumàtic. El nivell de soroll de 125 dB també es caracteritza per un nivell de soroll insuportable, aquesta marca l'assoleix l'avió a la sortida. El nivell de soroll màxim en dB es considera el límit al voltant dels 130, després del qual s'estableix el llindar del dolor, que no tothom pot suportar.
Nivell de soroll crític
La força del soroll d'uns 135 dB es considera inacceptable, una persona que es troba a la zona de so d'aquesta força rep un cop de cop. Un nivell de soroll de 140 dB també provoca un xoc de la closca, el so d'un avió que enlaira. Amb un nivell de soroll de 145 dB, explota una granada de fragmentació.
Aconsegueix una ruptura de 150-155 dB d'un projectil acumulat a l'armadura del tanc, el so d'aquesta força condueix acommocions cerebrals i lesions. Més enllà de la marca dels 160 dB, la barrera del so s'instal·la, el so que supera aquest límit provoca la ruptura del timpà, col·lapse pulmonar i múltiples lesions per explosió, causant la mort instantània.
L'impacte en el cos dels sons inaudibles
Un so la freqüència inferior a 16 Hz s'anomena infraroig, i si la seva freqüència supera els 20 mil Hz, aquest so s'anomena ultrasò. Els timpans de l'oïda humana no són capaços de percebre sons d'aquesta freqüència, de manera que es troben fora del rang de l'oïda humana. Els decibels, que és com es mesura el so avui, també determinen el significat dels sons inaudibles.
Els sons de baixa freqüència que van de 5 a 10 Hz són mal tolerats pel cos humà. Aquest impacte pot activar disfuncions en el treball dels òrgans interns i afectar l'activitat cerebral. A més, la intensitat de les freqüències baixes té un efecte sobre el teixit ossi, provocant dolors articulars en persones que pateixen diverses mal alties o lesions.
Les fonts quotidianes d'ultrasons són vehicles diversos, també poden ser un tron o el treball d'equips electrònics. Aquests efectes s'expressen en l'escalfament dels teixits, i la força de la seva influència depèn de la distància a la font activa i del grau de so.
També hi ha certes restriccions per als llocs de treball públics amb fonts de so en un rang inaudible. La intensitat màxima del so infraroig s'ha de mantenir dins de 110dBa i la força dels ultrasons està limitada a 125 dBa. Està estrictament prohibit, fins i tot durant un curt període de temps, a zones on la pressió sonora supera els 135 dB de qualsevol freqüència.
Efecte del soroll dels equips d'oficina i mètodes de protecció
El soroll emès per un ordinador i altres equips organitzatius pot ser superior a 70 dB. En aquest sentit, els experts no recomanen instal·lar un gran nombre d'aquests equips en una habitació, sobretot si no és gran. Es recomana instal·lar les unitats sorolloses fora de l'habitació on hi hagi gent.
Per reduir el nivell de soroll en els treballs d'acabat, s'utilitzen materials amb propietats d'absorció de soroll. A més, podeu utilitzar cortines de teixit dens o, en casos extrems, taps per a les orelles que cobreixen els timpans de l'exposició.
Avui, en la construcció d'edificis moderns, hi ha una nova norma que determina el grau d'aïllament acústic dels locals. Les parets i els sostres dels blocs d'habitatges estan provats per a la resistència al soroll. Si el nivell d'aïllament acústic està per sota del límit acceptable, l'edifici no es pot posar en funcionament fins que no es solucionin els problemes.
A més, avui estableixen límits a la força del so per a diversos dispositius de senyalització i advertència. Per als sistemes de protecció contra incendis, per exemple, la intensitat del so del senyal d'avís hauria d'estar entre 75 dBa i 125 dBa.
