Дууны түвшин: децибел дэх дуу чимээний тодорхойлолт

Агуулгын хүснэгт:

Дууны түвшин: децибел дэх дуу чимээний тодорхойлолт
Дууны түвшин: децибел дэх дуу чимээний тодорхойлолт
Anonim

Дуу чимээний бохирдол, хүсээгүй эсвэл хэт их дуу чимээ нь хүний эрүүл мэнд, хүрээлэн буй орчны чанарт хортой нөлөө үзүүлдэг. Энэ нь ихэвчлэн үйлдвэрлэлийн олон байгууламж болон бусад зарим ажлын байранд тохиолддог. Түүнчлэн авто зам, төмөр зам, агаарын хөдөлгөөн, гадаа үйл ажиллагаатай холбоотой дуу чимээний бохирдол.

Чанганы хэмжилт ба ойлголт

үнэ цэнийн хүснэгт
үнэ цэнийн хүснэгт

Дууны долгион нь дуу чимээний эх үүсвэрээс чихэнд дамждаг агаарын молекулуудын чичиргээ юм. Үүнийг ихэвчлэн долгионы чанга (далайц) ба давтамж (давтамж) гэж тодорхойлдог. Дууны даралтын түвшин буюу SPL нь децибел (дБ) гэж нэрлэгддэг логарифмын нэгжээр хэмжигддэг. Хүний хэвийн чих нь 0 дБ (сонсголын босго) -аас 140 дБ хүртэлх аялгууг илрүүлж чаддаг. Үүний зэрэгцээ 120 дБ-ээс 140 дБ хүртэлх дуу чимээ өвдөлт үүсгэдэг.

Жишээ нь номын сангийн дууны түвшин хэд вэ? Энэ нь ойролцоогоор 35 дБ, харин автобус эсвэл метроны галт тэрэгний дотор 85 орчим байдаг. Барилгын ажилбарилга байгууламжууд нь эх үүсвэр дээр 105 дБ хүртэл SPL үүсгэх боломжтой. Сэдвээс холдох тусам SPL буурна.

Дууны энергийг дамжуулах хурдыг SPL-ийн квадраттай пропорциональ эрчим гэж нэрлэдэг. Децибелийн хэмжүүрийн логарифмын шинж чанараас шалтгаалан 10 цэгийн өсөлт нь дууны эрчмийг 10 дахин ихэсгэдэг. 20 настайдаа 100 дахин их дамжуулдаг. Мөн 30дБ нь эрчмийн 1000 дахин өсөлтийг илэрхийлнэ.

Харин хурцадмал байдал хоёр дахин нэмэгдэхэд дууны түвшний түвшин ердөө 3 пунктээр нэмэгддэг. Жишээлбэл, хэрэв барилгын өрөм нь 90 дБ дуу чимээ гаргадаг бол хоёр ижил хэрэгсэл зэрэгцэн ажиллаж байгаа нь 93 дБ үүсгэдэг. Мөн SPL-д 15-аас дээш оноогоор ялгаатай хоёр дууг нэгтгэх үед сул аялгуу нь чанга дуугаар далдлагдсан (эсвэл живсэн) болно. Жишээлбэл, барилгын талбай дээр бульдозерын хажууд 95 хэмтэй өрөм 80 дБ-ээр ажиллаж байгаа бол эдгээр хоёр эх үүсвэрийн даралтын нийлбэр түвшинг 95 гэж хэмжинэ. Компрессороос бага хүчтэй дуу гарах нь мэдэгдэхгүй.

Дууны долгионы давтамжийг секундэд циклээр илэрхийлдэг ч герцийг илүү өргөн ашигладаг (1 cps=1 Гц). Хүний тимпани мембран нь 20 Гц (бага давтамж) -аас ойролцоогоор 20,000 Гц (өндөр давтамж) хүртэлх давтамжийн дуу чимээг илрүүлэх чадвартай, динамик өргөн хүрээтэй, маш мэдрэмтгий эрхтэн юм. Хэвийн ярианы үед хүний дуу хоолойны өнгө аяс 250 Гц-ээс 2000 Гц хүртэлх давтамжтай байдаг.

Дууны түвшний нарийвчлалыг хэмжих, шинжлэх ухааны тайлбар нь энэ талаарх хүмүүсийн ихэнх субъектив ойлголт, бодлоос ялгаатай. Дуу чимээнд үзүүлэх хувь хүний хариу үйлдэл нь дууны өндөр болон чанга байдлаас хамаарна. Хэвийн сонсголтой хүмүүс ихэвчлэн өндөр давтамжийн дууг ижил далайцтай нам давтамжийн дуунаас илүү чанга сонсдог. Энэ шалтгааны улмаас электрон дуу чимээ хэмжигч нь дууны давтамжийн өөрчлөлтийг харгалзан үздэг.

Тоолуур дахь давтамжийн шүүлтүүр нь хүний чихний мэдрэмж, янз бүрийн дуу авианы харьцангуй чанга зэрэгтэй уншилтыг тохируулахад үйлчилдэг. Жишээлбэл, А жингийн шүүлтүүр гэж нэрлэгддэг шүүлтүүрийг хүрээлэн буй орчныг оношлоход ихэвчлэн ашигладаг. Энэ шүүлтүүрээр хийсэн SPL хэмжилтийг A-жигнэсэн децибел эсвэл дБА-аар илэрхийлнэ.

Ихэнх хүмүүс SPL-ийн 6-10 дБА өсөлтийг "чанга" хоёр дахин нэмэгддэг гэж ойлгож, тайлбарладаг. Өөр нэг систем болох C-жигнэсэн (dBS) хэмжигдэхүүнийг заримдаа буудлага гэх мэт цохилтын дуу чимээний түвшинд ашигладаг бөгөөд бага давтамжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй дууны мэдрэгчтэй чанга байдлын хувьд dBA-аас илүү нарийвчлалтай байх хандлагатай байдаг.

Дуу чимээний түвшин цаг хугацааны явцад өөрчлөгдөх хандлагатай байдаг тул хэмжилтийн өгөгдлийг дууны ерөнхий түвшинг илэрхийлэхийн тулд дундаж үзүүлэлтээр үзүүлэв. Үүнийг хийх хэд хэдэн арга байдаг. Жишээлбэл, дууны түвшний хэд хэдэн хэмжилтийг L 90=75 дБА гэж мэдээлэх боломжтой бөгөөд энэ нь тухайн үеийн 90 хувьд 75 дБА-тай тэнцүү буюу түүнээс их байсан гэсэн үг.

Дууны эквивалент зэрэг (L eq) гэж нэрлэгддэг өөр нэгжийг найман цагийн ажлын өдөр гэх мэт сонирхолын аль ч үеийн дундаж SPL-ийг илэрхийлэхэд ашиглаж болно.(L eq нь арифметик утга биш логарифмын утга учир нийт үр дүнд чанга үйл явдлууд давамгайлдаг.)

Өдрийн шөнийн дуу чимээний үнэ цэнэ (DNL эсвэл Ldn) гэж нэрлэгддэг дууны түвшний нэгж нь шөнийн цагаар хүмүүс аялгуунд илүү мэдрэмтгий байдгийг харгалзан үздэг. Тиймээс өглөөний 10 цагаас өглөөний 7 цагийн хооронд хэмжигдэх SPL утгууд дээр 10-дБА нэмэгддэг. Жишээлбэл, DNL хэмжилт нь онгоцны дуу чимээний ерөнхий өртөлтийг тодорхойлоход маш хэрэгтэй.

Эффекттэй ажиллах

дууны түвшин
дууны түвшин

Дуу чимээ нь зүгээр нэг таагүй зүйл биш. Энэ нь тодорхой түвшин, үргэлжлэх хугацаанд чихний бүрхэвч болон дотоод чихний мэдрэмтгий үсний эсийг гэмтээж, улмаар сонсгол түр болон байнгын алдагдалд хүргэдэг.

Энэ нь ихэвчлэн 80 дБА-аас доош SPL-д тохиолддоггүй (найман цагийн нөлөөллийн түвшинг 85-аас доош байлгах нь дээр). Гэхдээ 105 дБА-аас дээш давтамжтай давтамжтай ихэнх хүмүүс сонсголын байнгын алдагдалтай байдаг. Түүнчлэн дуу чимээнд хэт их өртөх нь цусны даралт болон зүрхний цохилтыг нэмэгдүүлж, цочромтгой байдал, түгшүүр, оюун санааны ядаргаа үүсгэж, унтах, амрах, дотно харилцаанд саад учруулдаг.

Дуу чимээний бохирдлын хяналт

Тиймээс ажлын байр болон нийгэмд аль болох чимээгүй байх нь чухал. Орон нутаг, бүс нутаг, үндэсний хэмжээнд батлагдсан дуу чимээний зохицуулалт, хууль тогтоомж нь дуу чимээний бохирдлын сөрөг нөлөөллийг бууруулахад үр дүнтэй байх болно.

Байгаль орчны болонүйлдвэрлэлийн хум нь хөдөлмөрийн аюулгүй байдал, эрүүл ахуйн хууль болон түүний эсрэг хуулиар зохицуулагддаг. Эдгээр журмын дагуу Хөдөлмөрийн аюулгүй байдал, эрүүл ахуйн удирдлага нь дуу чимээний нөлөөллийн эрч хүч, үргэлжлэх хугацааг хязгаарлах зорилгоор үйлдвэрлэлийн дуу чимээний шалгуурыг тогтоосон.

Хэрэв хүн өдрийн янз бүрийн цагт янз бүрийн түвшний дуу чимээнд өртөж байвал дуу чимээний нийт өртөлт буюу тунг (D) харьцаанаас гаргаж авна,

Децебелийн томъёо
Децебелийн томъёо

Энд C нь бодит цаг, T нь аль ч түвшинд зөвшөөрөгдсөн хугацаа юм. Энэ томьёог ашиглавал дуу чимээний хоногийн хамгийн их тун нь 1 байх ба түүнээс дээш гарах нь хүлээн зөвшөөрөгдөхгүй.

Дууны дээд түвшин

Дотоод дуу чимээний шалгуурыг янз бүрийн тодорхой нөхцөл байдалд байгаа хүмүүсийн өргөн хүрээний түүврээс субъектив дүгнэлтийг цуглуулснаар олж авсан гурван багц үзүүлэлтээр нэгтгэсэн болно. Эдгээр нь дуу чимээний шалгуур (NC) болон давуу дууны муруй (PNC) болж хувирч, хүрээлэн буй орчинд нэвтрүүлсэн түвшинд хязгаарлалт тавьдаг. 1957 онд боловсруулсан NC муруй нь бүх аудио спектрийн октавын зурваст зөвшөөрөгдөх дээд дууны түвшинг зааж өгснөөр ажиллах эсвэл амьдрах ая тухтай орчныг бүрдүүлэх зорилготой.

11 муруйгаас бүрдсэн иж бүрэн багц нь янз бүрийн нөхцөл байдлын дуу чимээний шалгуурыг тодорхойлдог. 1971 онд бүтээгдсэн PNC график нь бага давтамжийн шуугиан, өндөр давтамжийн шуугианд хязгаарлалт нэмдэг. Тиймээс тэдгээрийг илүүд үздэгхуучин NC стандарт. Муруйн дээр нэгтгэн дүгнэвэл эдгээр шалгуурууд нь янз бүрийн санааны дуу чимээний түвшний дизайны зорилтуудыг өгдөг. Ажлын байр эсвэл амьдрах орчны тодорхойлолтын нэг хэсэг нь харгалзах PNC муруй юм. Түвшин нь PNC-ийн хязгаараас хэтэрсэн тохиолдолд стандартад нийцүүлэхийн тулд шаардлагатай бол дуу шингээх материалыг хүрээлэн буй орчинд нэвтрүүлж болно.

Дуу чимээ багатай байдлыг нэмэлт шингээгч материал, тухайлбал, хүнд даавуу, дотор талын хавтанцар ашиглан даван туулах боломжтой. Дуу чимээ багатай байх нь анхаарал сарниулах эсвэл зэргэлдээх оффис болон хүлээн авалтын хэсгүүдийн ярианы нууцлал чухал байж болзошгүй тохиолдолд хүсээгүй дуу чимээг нууж болно. Өрөөнд байрлуулсан статик агаар гэх мэт цагаан дуу чимээний багахан эх үүсвэр нь ойролцоо ажиллаж байгаа хүмүүсийн чихэнд аюул учруулахгүйгээр ойролцоох оффисуудын яриаг далдлах боломжтой.

Энэ төрлийн төхөөрөмжийг эмч болон бусад мэргэжилтнүүдийн өрөөнд ихэвчлэн ашигладаг. Дуу чимээг бууруулах өөр нэг арга бол чихэвчний нэгэн адил чихэнд зүүсэн сонсголын хамгаалалтын хэрэгслийг ашиглах явдал юм. Худалдааны хамгаалалтыг ашигласнаар 100 Гц-ээс 1000 Гц-ээс дээш давтамжийн хувьд ихэвчлэн 10 дБ-ээс 30 дБ хүртэл дууны аяыг бууруулж болно.

Дууны түвшинг илрүүлэх

хэмжилтийн хүснэгт
хэмжилтийн хүснэгт

Гадна дуу чимээний хязгаар нь хүний ая тухтай байдалд бас чухал. Барилга угсралтын ажил нь наад захын стандартын шаардлага хангасан тохиолдолд гадны дуу чимээнээс тодорхой хэмжээгээр хамгаалнадуу чимээний түвшин зөвшөөрөгдөх хязгаарт байна.

Эдгээр хязгаарыг ихэвчлэн өдрийн цагаар, орой, шөнийн цагаар унтаж байх зэрэг өдрийн тодорхой цагуудад зааж өгдөг. Шөнийн цагаар температурын өөрчлөлтөөс үүдэлтэй агаар мандалд хугарлын улмаас нэлээд алслагдсан хурдны зам, нисэх онгоцны буудал эсвэл төмөр замаас харьцангуй чанга дуу чимээ гарч болно.

Дуу шуугиантай тэмцэх сонирхолтой аргуудын нэг бол хурдны зам дагуух дуу чимээний саадыг барьж, түүнийг зэргэлдээх суурин газруудаас тусгаарлах явдал юм. Ийм байгууламжийн үр нөлөө нь зам дээр давамгайлж, том оврын тээврийн хэрэгсэлд байдаг бага давтамжтай дуу чимээний дифракцаар хязгаарлагддаг. Үр дүнтэй байхын тулд тэдгээр нь чимээ шуугианы эх үүсвэр эсвэл ажиглагчтай аль болох ойр байх ёстой бөгөөд ингэснээр дуу чимээг ажиглагчид хүргэхэд шаардагдах дифракцийг дээд зэргээр нэмэгдүүлэх ёстой. Энэ төрлийн хаалтад тавигдах өөр нэг шаардлага бол дуу чимээг мэдэгдэхүйц бууруулахын тулд дууны түвшний тоог бас хязгаарлах ёстой.

Тодорхойлолт ба жишээнүүд

Децибел (дБ) нь дууны түвшинг хэмжихэд ашиглагддаг ч электроник, дохиолол, харилцаа холбоонд өргөн хэрэглэгддэг. DB - шүргэгчийг дүрслэх логарифм арга. Харьцаа нь хүч, дууны даралт, хүчдэл, эрч хүч, эсвэл бусад хэд хэдэн зүйлээр илэрч болно. Дараа нь бид дБ-ийг утас, дуу чимээтэй (чангатай холбоотой) холбодог. Гэхдээ эхлээд логарифмын илэрхийллийн талаар ойлголттой болохын тулд зарим тоонуудыг харцгаая.

Жишээ нь бид хоёр чанга яригч байна гэж үзэж болно,Эхнийх нь P 1-ийн чадалтай дууг, нөгөө нь P 2-ын чадалтай ижил аялгууны илүү чанга хувилбарыг тоглодог боловч бусад бүх зүйл (хэр хол, давтамж) хэвээр байна.

Тэдгээрийн децибелийн зөрүүг гэж тодорхойлсон.

10 лог (P 2 / P 1) лог нь 10-р суурьт зориулагдсан дБ.

Хэрэв хоёр дахь нь эхнийхээсээ хоёр дахин их эрчим хүч гаргадаг бол ялгаа нь дБ

10 лог (P 2 / P 1)=10 лог 2=3 дБ,

10 логыг (P 2 / P 1) графикт үзүүлсэн шиг P 2 / P 1. Жишээг үргэлжлүүлэхийн тулд хоёр дахь нь эхнийхээсээ 10 дахин их чадалтай бол дБ-ийн зөрүү нь: байна.

10 лог (P 2 / P 1)=10 лог 10=10 дБ.

Хэрэв хоёр дахь нь сая удаа ижил чадалтай байсан бол дБ зөрүү нь байх байсан.

10 лог (P 2 / P 1)=10 лог 1 000 000=60 дБ.

Энэ жишээ нь дууны тухай ярихад хэрэгтэй децибелийн хэмжүүрийн нэг онцлогийг харуулж байна. Тэд маш том харилцааг даруухан хэмжээтэй тоо ашиглан дүрсэлж чадна. Гэхдээ децибел нь харьцааг илэрхийлж байгааг анхаарах хэрэгтэй. Өөрөөр хэлбэл, аль нэг чанга яригч хэр их хүч ялгаруулдагийг зөвхөн ялгаанаас нь л хэлэхгүй. Мөн тодорхойлолтын децибелийн деци гэсэн утгатай 10 хүчин зүйлд анхаарлаа хандуулаарай.

Акустик даралт ба дБ

дууны хэмжээ
дууны хэмжээ

Давтамжийг ихэвчлэн микрофоноор хэмждэг ба тэдгээр нь даралттай пропорциональ (ойролцоогоор) хариу үйлдэл үзүүлдэг. Одоо бусад үед дууны долгионы хүчижил нөхцөлд толгойн квадраттай тэнцүү байна. Үүний нэгэн адил резистор дахь цахилгаан хүч нь хүчдэлийг үржүүлсэнтэй адил явдаг. Дөрвөлжингийн логарифм нь ердөө 2 log x тул даралтыг децибел болгон хувиргахдаа 2-ын коэффициентийг оруулдаг. Иймд p 1 ба p 2 гэсэн хоёр түвшний дууны хоорондох акустик даралтын зэргийн зөрүү нь:

20 лог (p 2 / p 1) дБ=10 лог (p 22 / p 1 2) дБ=10 лог (P 2 / P 1) дБ.

Дууны хүч хоёр дахин багасвал яах вэ?

2-ын логарифм нь 0.3 тул 1/2 нь 0.3 байна. Иймээс хүчийг 2 дахин бууруулбал дууны түвшин 3 дБ-ээр буурна. Хэрэв та энэ үйлдлийг дахин хийвэл акустик дахин 3 дБ-ээр буурна.

дууны томъёо
дууны томъёо

Децибелийн хэмжээ

Чадлыг хоёр дахин бууруулснаар root 2-ын даралт болон дууны түвшинг 3 дБ-ээр бууруулж байгааг та дээрээс харж болно.

Эхний дээж нь цагаан чимээ (бүх сонсогдох давтамжийн холимог) юм. Хоёрдахь дээж нь 2-ын квадрат язгуурын хүчин зүйлээр буурсан хүчдэлтэй ижил аялгуу юм. Түүний харилцан хамаарал нь ойролцоогоор 0.7 тул 3 дБ нь хүчдэл эсвэл даралтын 70% хүртэл буурсантай тохирч байна. Ногоон шугам нь хошууг цаг хугацааны функц болгон харуулж байна. Улаан нь тасралтгүй экспоненциал бууралтыг тодорхойлдог. Хоёр дахь дээж тутамд хүчдэл 50%-иар буурдаг гэдгийг анхаарна уу.

Дууны файлууд болон Жон Танн, Жорж Хатсидимирис нарын флаш хөдөлгөөнт дүрс.

Децибел ямар том вэ?

БДараах цувралд дараалсан дээжүүд зөвхөн нэг цэгээр буурсан байна.

Ялгаа нь децибелээс бага байвал яах вэ?

дуу чимээний хэмжээ
дуу чимээний хэмжээ

Дууны түвшинг аравтын бутархайгаар өгөх нь ховор. Учир нь 1 дБ-ээс бага зөрүүтэй нь ялгахад хэцүү байдаг.

Мөн та сүүлийн жишээ эхнийхээсээ илүү чимээгүй байгааг харж болно, гэхдээ дараалсан хосуудын ялгааг харахад хэцүү байна. 10log 10 (1.07)=0.3. Тиймээс дууны түвшинг 0.3 дБ-ээр нэмэгдүүлэхийн тулд хүчийг 7% эсвэл хүчдэлийг 3.5% нэмэгдүүлэх шаардлагатай.

Зөвлөмж болгож буй: