Decibel là một đơn vị đo lường tương đối, nó không tương tự với các đại lượng đã biết khác, vì vậy nó không được đưa vào hệ thống các đơn vị SI được chấp nhận chung. Tuy nhiên, trong nhiều phép tính, người ta cho phép sử dụng decibel cùng với các đơn vị đo lường tuyệt đối và thậm chí sử dụng chúng làm giá trị tham chiếu.
Decibel được xác định bằng cách thuộc về các đại lượng vật lý, vì vậy chúng không thể được quy cho các khái niệm toán học. Điều này rất dễ hình dung nếu chúng ta vẽ một song song với tỷ lệ phần trăm, mà decibel có nhiều điểm chung. Chúng không có kích thước cụ thể, nhưng rất thuận tiện khi so sánh 2 giá trị của cùng một tên, ngay cả khi chúng khác nhau về bản chất. Vì vậy, không khó để hình dung những gì được đo bằng decibel.
Lịch sử xuất hiện
Hóa ra là kết quả của các nghiên cứu dài hạn, tính nhạy cảm không phụ thuộc trực tiếp vào mức độ tuyệt đốimức độ truyền âm. Nó là một thước đo công suất áp dụng cho một đơn vị diện tích nhất định, nằm trong vùng ảnh hưởng của sóng âm thanh, được đo bằng decibel ngày nay. Kết quả là, một tỷ lệ gây tò mò đã được thiết lập - càng có nhiều không gian thuộc về khu vực có thể sử dụng của tai người, thì khả năng nhận biết về công suất tối thiểu của tai người càng tốt.
Vì vậy, nhà nghiên cứu Alexander Graham Bell đã cố gắng thiết lập rằng giới hạn nhận thức của tai người là từ 10 đến 12 watt trên một mét vuông. Dữ liệu kết quả bao phủ một phạm vi quá rộng, chỉ được biểu thị bằng một vài giá trị. Điều này gây ra một số bất tiện và nhà nghiên cứu phải tạo ra thang đo lường của riêng mình.
Trong phiên bản gốc, thang đo không tên có 14 giá trị - từ 0 đến 13, trong đó tiếng thì thầm của con người có giá trị là "3" và lời nói thông tục - "6". Sau đó, thang đo này được sử dụng rộng rãi, và các đơn vị của nó được gọi là bels. Để có được dữ liệu chính xác hơn trên thang đo logarit, đơn vị ban đầu đã được tăng lên 10 lần - đây là cách decibel được hình thành.
Thông tin chung
Trước hết, cần lưu ý rằng số thập phân bằng 1/10 Bel, là dạng thập phân của lôgarit xác định tỷ số giữa 2 lũy thừa. Bản chất của các quyền hạn được so sánh được lựa chọn một cách tùy ý. Điều chính là quy tắc đại diện cho các quyền hạn được so sánh trong các đơn vị bằng nhau, ví dụ, trong Watts, được tuân theo. Do tính năng này, các ký hiệu decibel được sử dụng trong cáckhu vực:
- cơ;
- điện;
- acoustic;
- điện từ.
Vì ứng dụng thực tế cho thấy Bel hóa ra là một đơn vị khá lớn, để rõ ràng hơn, người ta đề xuất nhân giá trị của nó với mười. Do đó, một đơn vị được chấp nhận chung đã xuất hiện - decibel, trong đó âm thanh được đo ngày nay.
Mặc dù phạm vi rộng lớn, hầu hết mọi người đều biết rằng decibel được sử dụng để xác định mức độ ồn ào. Giá trị này đặc trưng cho cường độ của sóng âm trên một mét vuông. Do đó, việc tăng âm lượng thêm 10 decibel có thể so sánh với việc tăng gấp đôi âm lượng của âm thanh.
Theo luật, decibel đã được công nhận là giá trị thiết kế cho lượng tiếng ồn trong phòng. Đây là đặc điểm xác định để tính toán mức độ tiếng ồn cho phép trong các tòa nhà dân cư. Giá trị này giúp bạn có thể đo mức độ ồn cho phép tính bằng decibel trong căn hộ và xác định các vi phạm nếu cần.
Phạm vi áp dụng
Ngày nay, các nhà thiết kế viễn thông sử dụng decibel làm đơn vị cơ sở để so sánh hiệu suất thiết bị trên thang logarit. Các cơ hội như vậy được cung cấp bởi tính năng thiết kế của giá trị này, là đơn vị logarit của các mức khác nhau được sử dụng để làm suy giảm hoặc ngược lại, khuếch đại công suất.
Decibel được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghệ hiện đại. Ngày nay cái gì được đo bằng decibel? Đây là những đại lượng khác nhau thay đổi trongphạm vi rộng có thể được áp dụng:
- trong các hệ thống liên quan đến việc truyền tải thông tin;
- kỹ thuật vô tuyến;
- quang học;
- ăng-ten;
- âm học.
Công nghệ
Vì vậy, decibel được sử dụng để đo các đặc tính của dải động, ví dụ, chúng có thể đo âm lượng của âm thanh của một nhạc cụ nhất định. Nó cũng mở ra khả năng tính toán các sóng giảm chấn tại thời điểm chúng truyền qua một môi trường hấp thụ. Decibel cho phép bạn xác định mức tăng hoặc sửa con số nhiễu do bộ khuếch đại tạo ra.
Có thể sử dụng các đơn vị không thứ nguyên này cho các đại lượng vật lý liên quan đến bậc thứ hai - năng lượng hoặc công suất và cho các đại lượng liên quan đến bậc một - dòng điện hoặc điện áp. Decibel mở ra khả năng đo lường mối quan hệ giữa tất cả các đại lượng vật lý và bên cạnh đó, chúng so sánh các giá trị tuyệt đối với sự trợ giúp của chúng.
Âm lượng
Thành phần vật lý của độ lớn khi tiếp xúc với âm thanh được xác định bởi mức áp suất âm thanh có sẵn tác động lên một đơn vị diện tích tiếp xúc, được đo bằng decibel. Mức độ tiếng ồn được hình thành từ sự kết hợp hỗn loạn của các âm thanh. Một người phản ứng với tần số thấp hoặc ngược lại, với âm thanh tần số cao đối với âm thanh yên tĩnh hơn. Và âm thanh tần số trung bình sẽ được cho là to hơn mặc dù cùng cường độ.
Do tai người nhận thức không đồng đều các âm thanh có tần số khác nhau, trên thiết bị điện tửMột bộ lọc tần số đã được tạo ra trong đế có khả năng truyền mức độ âm thanh tương đương với đơn vị đo được biểu thị bằng dBa - trong đó “a” biểu thị ứng dụng của bộ lọc. Bộ lọc này, dựa trên kết quả chuẩn hóa phép đo, có thể mô phỏng giá trị có trọng số của mức âm thanh.
Khả năng cảm nhận âm thanh của những người khác nhau nằm trong khoảng âm lượng từ 10 đến 15 dB, và trong một số trường hợp còn cao hơn. Giới hạn cảm nhận của cường độ âm thanh là tần số từ 20 đến 20 nghìn Hertz. Những âm thanh dễ cảm nhận nhất nằm trong dải tần từ 3 đến 4 kHz. Tần số này thường được sử dụng trong điện thoại, cũng như trong việc phát sóng trên sóng trung và dài.
Qua nhiều năm, phạm vi cảm nhận của âm thanh thu hẹp lại, đặc biệt là trong phổ tần số cao, nơi mà độ nhạy cảm có thể giảm xuống 18 kHz. Điều này dẫn đến suy giảm thính lực nói chung, ảnh hưởng đến nhiều người lớn tuổi.
Mức ồn cho phép trong khuôn viên nhà ở
Với việc sử dụng decibel, có thể xác định thang tiếng ồn chính xác hơn cho âm thanh xung quanh. Nó phản ánh các đặc điểm vượt trội về độ chính xác so với thang đo ban đầu do Alexander Bell tạo ra vào thời điểm đó. Bằng cách sử dụng thang đo này, các cơ quan lập pháp đã xác định mức độ tiếng ồn, tiêu chuẩn này có hiệu lực trong các khu dân cư nhằm mục đích giải trí của công dân.
Do đó, giá trị "0" dB có nghĩa là hoàn toàn im lặng, gây ù tai. Giá trị tiếp theo của 5 dB cũng xác định tổngim lặng khi có một nền âm thanh nhỏ át đi các quá trình bên trong cơ thể. Ở mức 10 dB, âm thanh mờ trở nên dễ phân biệt - tất cả các loại tiếng lá xào xạc hoặc sột soạt.
Giá trị 15 dB nằm trong dải âm thanh yên tĩnh nhất, chẳng hạn như tiếng tích tắc của đồng hồ, có thể nghe rõ ràng. Với cường độ âm thanh 20 dB, bạn có thể phát ra tiếng thì thầm cẩn thận của mọi người ở khoảng cách 1 mét. Mức 25 dB cho phép bạn nghe rõ hơn các cuộc trò chuyện thì thầm và tiếng sột soạt của ma sát mô mềm.
30 dB xác định số lượng decibel được phép trong một căn hộ vào ban đêm và được so sánh với một cuộc trò chuyện im lặng hoặc tích tắc của đồng hồ treo tường. Ở mức 35 dB, có thể nghe rõ giọng nói bị bóp nghẹt.
Mức 40 decibel xác định độ mạnh của âm thanh của một cuộc trò chuyện thông thường. Đây là mức âm lượng vừa đủ cho phép bạn thoải mái giao tiếp trong phòng, xem TV hoặc nghe các bản nhạc. Dấu này xác định số lượng decibel được phép vào căn hộ trong ngày.
Mức ồn cho phép trong điều kiện làm việc
So với mức ồn cho phép tính bằng decibel trong căn hộ, tại nơi làm việc và các hoạt động văn phòng, các tiêu chuẩn khác về mức độ âm thanh được cho phép trong giờ làm việc. Có những hạn chế của một trật tự khác nhau, được quy định rõ ràng cho từng loại nghề nghiệp. Nguyên tắc cơ bản trong những điều kiện này là tránh mức độ ồn có thể ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người.
Tại văn phòng
Độ ồn 45 dB nằm trong phạm vi có thể nghe được và có thể so sánh với âm thanh của máy khoan hoặcđộng cơ điện. Tiếng ồn 50 dB cũng nằm trong giới hạn khả năng nghe tuyệt vời và có cường độ tương đương với âm thanh của máy đánh chữ.
Độ ồn 55 decibel vẫn nằm trong khả năng nghe tuyệt vời, nó có thể được biểu thị bằng ví dụ về cuộc trò chuyện say sưa đồng thời của nhiều người cùng một lúc. Chỉ số này được coi là dấu trên có thể chấp nhận được đối với không gian văn phòng.
Trong chăn nuôi và công việc văn phòng
Độ ồn 60 dB được coi là cao, mức độ ồn như vậy có thể được tìm thấy trong các văn phòng có nhiều máy đánh chữ làm việc cùng một lúc. Chỉ số 65 dB cũng được coi là cao và có thể được ghi lại khi thiết bị in đang chạy.
Mức ồn cao tới 70 dB vẫn tăng và được tìm thấy ở các trang trại chăn nuôi. Giá trị tiếng ồn 75 dB là giá trị giới hạn cho mức độ tiếng ồn tăng lên, nó có thể được lưu ý trong các trang trại gia cầm.
Trong sản xuất và vận chuyển
Với mốc 80 dB là mức âm thanh lớn, tiếp xúc lâu sẽ dẫn đến mất thính giác một phần. Vì vậy, khi làm việc trong điều kiện như vậy, nên sử dụng thiết bị bảo vệ tai. Độ ồn 85 dB cũng nằm trong mức âm thanh lớn, có thể so sánh với hoạt động của thiết bị của một nhà máy dệt.
Một con số tiếng ồn là 90 dB được giữ trong âm thanh lớn, mức tiếng ồn như vậy có thể được đăng ký khi tàu đang di chuyển. Độ ồn 95 dB đạt đến giới hạn cực đại của âm thanh lớn, tiếng ồn như vậy có thểsửa chữa trong cửa hàng lăn bánh.
Giới hạn tiếng ồn
Độ ồn ở mức 100 dB đạt đến giới hạn của âm thanh quá lớn, nó có thể được so sánh với tiếng sấm. Công việc trong những điều kiện như vậy được coi là không lành mạnh và được thực hiện trong khuôn khổ thời gian phục vụ nhất định, sau đó một người được coi là không thích hợp cho công việc độc hại.
Giá trị tiếng ồn 105 dB cũng nằm trong phạm vi của âm thanh quá lớn, tiếng ồn của một lực như vậy được tạo ra bởi máy cắt điện khi cắt kim loại. Mức ồn 110 dB vẫn nằm trong giới hạn của âm thanh quá lớn, một chỉ báo như vậy được ghi lại khi máy bay trực thăng cất cánh. Con số tiếng ồn 115 dB được coi là giới hạn cho giới hạn của âm thanh quá lớn, tiếng ồn như vậy do máy thổi cát phát ra.
Mức ồn 120 dB được coi là không thể chịu nổi, nó có thể được so sánh với công việc của một chiếc búa khoan. Độ ồn 125 dB cũng được đặc trưng bởi độ ồn không thể chịu nổi, mốc này máy bay đạt được khi xuất phát. Mức ồn tối đa tính bằng dB được coi là giới hạn ở khoảng 130, sau đó ngưỡng đau được thiết lập, mà không phải ai cũng có thể chịu đựng được.
Mức ồn nghiêm trọng
Độ ồn ở mức khoảng 135 dB được coi là không thể chấp nhận được, một người thấy mình ở trong vùng âm thanh có cường độ như vậy sẽ bị sốc vỏ. Độ ồn 140 dB cũng dẫn đến chấn động vỏ đạn, tiếng máy bay phản lực cất cánh. Ở độ ồn 145 dB, một quả lựu đạn phân mảnh phát nổ.
Đạt được 150-155 dB vỡ của một viên đạn tích lũy trên giáp xe tăng, âm thanh của lực như vậy dẫn đếnchấn động và chấn thương. Vượt quá ngưỡng 160 dB, rào cản âm thanh đặt trong, âm thanh vượt quá giới hạn này sẽ gây ra vỡ màng nhĩ, xẹp phổi và đa chấn thương, gây tử vong ngay lập tức.
Tác động lên cơ thể của âm thanh không nghe được
Âm thanh có tần số dưới 16 Hz được gọi là hồng ngoại, và nếu tần số của nó vượt quá 20 nghìn Hz, thì âm thanh như vậy được gọi là siêu âm. Màng nhĩ của tai người không có khả năng cảm nhận âm thanh có tần số này, vì vậy chúng nằm ngoài phạm vi nghe của con người. Decibel, là cách đo âm thanh ngày nay, cũng xác định ý nghĩa của âm thanh không nghe được.
Âm thanh tần số thấp từ 5 đến 10 Hz được cơ thể con người dung nạp kém. Một tác động như vậy có thể kích hoạt trục trặc trong công việc của các cơ quan nội tạng và ảnh hưởng đến hoạt động của não. Ngoài ra, cường độ của tần số thấp có ảnh hưởng đến mô xương, gây đau khớp ở những người mắc các bệnh hoặc chấn thương khác nhau.
Các nguồn siêu âm hàng ngày là các phương tiện khác nhau, chúng cũng có thể là sấm sét hoặc hoạt động của thiết bị điện tử. Những tác động như vậy được thể hiện ở việc làm nóng các mô và mức độ ảnh hưởng của chúng phụ thuộc vào khoảng cách tới nguồn hoạt động và mức độ âm thanh.
Cũng có một số hạn chế nhất định đối với những nơi làm việc công cộng có nguồn âm thanh trong phạm vi không nghe được. Cường độ âm thanh hồng ngoại tối đa phải được giữ trong khoảng 110dBa, và cường độ của siêu âm được giới hạn ở 125 dBa. Nghiêm cấm ngay cả trong thời gian ngắn ở những nơi áp suất âm thanh vượt quá 135 dB ở bất kỳ tần số nào.
Ảnh hưởng của tiếng ồn từ thiết bị văn phòng và phương pháp bảo vệ
Tiếng ồn do máy tính và thiết bị tổ chức khác phát ra có thể cao hơn 70 dB. Về vấn đề này, các chuyên gia không khuyến khích lắp đặt một số lượng lớn thiết bị này trong một phòng, đặc biệt nếu nó không lớn. Các thiết bị ồn nên được lắp đặt bên ngoài phòng có người.
Để giảm mức độ tiếng ồn trong công việc hoàn thiện, vật liệu có đặc tính hấp thụ tiếng ồn được sử dụng. Ngoài ra, bạn có thể sử dụng rèm làm bằng vải dày hoặc trong trường hợp nghiêm trọng, bịt tai để che màng nhĩ khỏi bị hở.
Ngày nay, trong việc xây dựng các tòa nhà hiện đại, có một tiêu chuẩn mới xác định mức độ cách âm của mặt bằng. Tường và trần của các khối căn hộ được kiểm tra khả năng chống ồn. Nếu mức độ cách âm dưới mức giới hạn cho phép, tòa nhà sẽ không thể được đưa vào hoạt động cho đến khi các sự cố được khắc phục.
Ngoài ra, ngày nay họ đặt giới hạn về cường độ âm thanh cho các thiết bị cảnh báo và phát tín hiệu khác nhau. Ví dụ: đối với hệ thống phòng cháy chữa cháy, cường độ âm thanh của tín hiệu cảnh báo phải từ 75 dBa đến 125 dBa.
