Decibel je relativna mjerna jedinica, nije slična drugim poznatim veličinama, pa nije uvršten u sustav općeprihvaćenih SI jedinica. Međutim, u mnogim izračunima dopušteno je koristiti decibele zajedno s apsolutnim mjernim jedinicama, pa čak i koristiti ih kao referentnu vrijednost.
Decibeli se određuju pripadnosti fizičkim veličinama, pa se ne mogu pripisati matematičkim pojmovima. To je lako zamisliti ako povučemo paralelu s postocima, s kojima decibeli imaju mnogo zajedničkog. Nemaju određene dimenzije, ali su vrlo zgodne kada se uspoređuju 2 vrijednosti istog imena, čak i ako su različite prirode. Stoga nije teško zamisliti što se mjeri u decibelima.
Povijest pojave
Kao što se pokazalo kao rezultat dugotrajnih studija, osjetljivost ne ovisi izravno o apsolutnojrazina širenja zvuka. To je mjera snage koja se primjenjuje na zadanu jedinicu površine, koja se nalazi u zoni utjecaja zvučnih valova, koja se danas mjeri u decibelima. Kao rezultat toga, uspostavljen je neobičan omjer - što više prostora pripada korisnoj površini ljudskog uha, to je bolja percepcija minimalne snage.
Tako je istraživač Alexander Graham Bell uspio ustanoviti da je granica percepcije ljudskog uha od 10 do 12 vata po četvornom metru. Dobiveni podaci pokrivali su preširok raspon, koji je bio predstavljen sa samo nekoliko vrijednosti. To je stvorilo neke neugodnosti i istraživač je morao stvoriti vlastitu mjernu skalu.
U originalnoj verziji, bezimena ljestvica imala je 14 vrijednosti - od 0 do 13, gdje je ljudski šapat imao vrijednost "3", a kolokvijalni govor - "6". Kasnije je ova ljestvica bila naširoko korištena, a njezine su jedinice nazvane bels. Za dobivanje točnijih podataka na logaritamskoj skali, izvorna jedinica je povećana za 10 puta - ovako su nastali decibeli.
Opće informacije
Prije svega, treba napomenuti da je decibel jedna desetina Bela, što je decimalni oblik logaritma koji određuje omjer između 2 stepena. Priroda snaga koje se uspoređuju bira se proizvoljno. Glavna stvar je da se poštuje pravilo koje predstavlja uspoređene snage u jednakim jedinicama, na primjer, u vatima. Zbog ove značajke, oznake decibela koriste se u različitimpodručja:
- mehanički;
- električni;
- akustično;
- elektromagnetski.
Budući da je praktična primjena pokazala da se Bel pokazao kao prilično velika jedinica, radi bolje jasnoće predloženo je da se njegova vrijednost pomnoži s deset. Tako se pojavila općeprihvaćena jedinica - decibel, u kojoj se danas mjeri zvuk.
Unatoč velikom opsegu, većina ljudi zna da se decibeli koriste za određivanje stupnja glasnoće. Ova vrijednost karakterizira intenzitet zvučnog vala po četvornom metru. Stoga je povećanje glasnoće za 10 decibela usporedivo s udvostručenjem glasnoće zvuka.
U zakonodavstvu, decibel je prepoznat kao projektna vrijednost za količinu buke u prostoriji. To je bila odlučujuća karakteristika za izračun dopuštene razine buke u stambenim zgradama. Ova vrijednost omogućuje mjerenje dopuštene razine buke u decibelima u stanu i utvrđivanje kršenja ako je potrebno.
Opseg primjene
Danas, telekomunikacijski dizajneri koriste decibel kao osnovnu jedinicu za usporedbu performansi uređaja na logaritamskoj skali. Takve mogućnosti pruža značajka dizajna ove vrijednosti, koja je logaritamska jedinica različitih razina koja se koristi za prigušenje ili, obrnuto, pojačanje snage.
Decibel se široko koristi u raznim područjima moderne tehnologije. Što se danas mjeri u decibelima? To su različite količine koje se mijenjajuširok raspon koji se može primijeniti:
- u sustavima koji se odnose na prijenos informacija;
- radiotehnika;
- optika;
- antenska tehnologija;
- akustika.
Tako se decibeli koriste za mjerenje karakteristika dinamičkog raspona, na primjer, mogu mjeriti glasnoću zvuka određenog glazbenog instrumenta. Također otvara mogućnost izračunavanja prigušenih valova u trenutku njihovog prolaska kroz apsorbirajući medij. Decibeli vam omogućuju da odredite pojačanje ili popravite broj buke koju stvara pojačalo.
Ove bezdimenzijske jedinice moguće je koristiti i za fizičke veličine koje se odnose na drugi red - energiju ili snagu, i za veličine vezane za prvi red - struju ili napon. Decibeli otvaraju mogućnost mjerenja odnosa između svih fizičkih veličina, a osim toga, uz njihovu pomoć uspoređuju apsolutne vrijednosti.
Jačina zvuka
Fizička komponenta glasnoće izlaganja zvuku određena je razinom dostupnog zvučnog tlaka koji djeluje na jedinicu kontaktne površine, a koji se mjeri u decibelima. Razina buke nastaje kaotičnom fuzijom zvukova. Osoba reagira na niske frekvencije ili, obrnuto, na visokofrekventne zvukove kao na tiše zvukove. A zvukovi srednje frekvencije će se percipirati kao glasniji unatoč istom intenzitetu.
S obzirom na neravnomjernu percepciju zvukova različitih frekvencija od strane ljudskog uha, na elektroničkomU bazi je stvoren frekventni filtar koji je sposoban odašiljati ekvivalentni stupanj zvuka s jedinicom mjere izraženom u dBa - gdje "a" označava primjenu filtra. Ovaj filtar, na temelju rezultata normalizacije mjerenja, može simulirati ponderiranu vrijednost razine zvuka.
Sposobnost različitih ljudi da percipiraju zvukove je u rasponu glasnoće od 10 do 15 dB, au nekim slučajevima i više. Uočene granice intenziteta zvuka su frekvencije od 20 do 20 tisuća Herca. Zvukovi koji se najlakše percipiraju nalaze se u frekvencijskom području od 3 do 4 kHz. Ova se frekvencija obično koristi u telefonima, kao iu emitiranju na srednjim i dugim valovima.
S godinama se raspon percipiranih zvukova sužava, posebno u visokofrekventnom spektru, gdje osjetljivost može pasti na 18 kHz. To rezultira općim gubitkom sluha koji pogađa mnoge starije osobe.
Dopuštene razine buke u stambenim prostorijama
Upotrebom decibela postalo je moguće odrediti točniju skalu šuma za ambijentalne zvukove. Odražava karakteristike koje su superiornije u točnosti u usporedbi s izvornom ljestvicom koju je u to vrijeme stvorio Alexander Bell. Koristeći ovu ljestvicu, zakonodavna tijela su utvrdila razinu buke čija norma vrijedi unutar stambenih prostora namijenjenih rekreaciji građana.
Dakle, vrijednost "0" dB znači potpunu tišinu, što uzrokuje zujanje u ušima. Sljedeća vrijednost od 5 dB također određuje ukupnu vrijednosttišina u prisutnosti male zvučne pozadine koja zaglušuje unutarnje procese tijela. Pri 10 dB, nejasni zvukovi postaju prepoznatljivi - sve vrste šuštanja ili šuštanja lišća.
Vrijednost od 15 dB je u rasponu najtiših zvukova, kao što je kucanje sata, koji se jasno čuju. Uz jačinu zvuka od 20 dB, možete razabrati pažljiv šapat ljudi na udaljenosti od 1 metar. Oznaka od 25 dB omogućuje vam da čujete jasnije šaputane razgovore i šuštanje trenja mekog tkiva.
30 dB određuje koliko je decibela dopušteno u stanu noću i uspoređuje se s tihim razgovorom ili otkucavanjem zidnog sata. Pri 35 dB jasno se čuje prigušeni govor.
Razina od 40 decibela određuje jačinu zvuka normalnog razgovora. Ovo je dovoljna glasnoća koja vam omogućuje slobodnu komunikaciju unutar sobe, gledanje televizije ili slušanje glazbenih zapisa. Ova oznaka određuje koliko je decibela dopušteno u stanu tijekom dana.
Dopuštena razina buke u radnim uvjetima
U usporedbi s dopuštenom razinom buke u decibelima u stanu, na poslu i u uredskim aktivnostima, drugi standardi razine zvuka dopušteni su tijekom radnog vremena. Postoje ograničenja različitog reda, jasno regulirana za svaku vrstu zanimanja. Osnovno pravilo u ovim uvjetima je izbjegavanje razine buke koja može štetno utjecati na zdravlje ljudi.
U uredima
Razina buke od 45 dB unutar je čujnog raspona i usporediva je sa zvukom bušilice ilielektrični motor. Buka od 50 dB također je u granicama izvrsne čujnosti i po jačini je jednaka zvuku pisaćeg stroja.
Razina buke od 55 decibela ostaje unutar izvrsne čujnosti, može se prikazati na primjeru istovremenog zvučnog razgovora više ljudi odjednom. Ovaj pokazatelj se uzima kao gornja oznaka prihvatljiva za uredski prostor.
U stočarstvu i uredskom radu
Jačina buke od 60 dB smatra se visokom, takva se razina buke može naći u uredima u kojima istovremeno radi više pisaćih strojeva. Indikator od 65 dB također se smatra visokim i može se snimiti kada je oprema za ispis u pogonu.
Razine buke do 70 dB ostaju povišene i nalaze se na stočnim farmama. Vrijednost buke od 75 dB je granična vrijednost za povećanu razinu buke, može se primijetiti na farmama peradi.
U proizvodnji i transportu
S oznakom od 80 dB dolazi do razine glasnog zvuka, dugotrajno izlaganje kojem će rezultirati djelomičnim gubitkom sluha. Stoga se pri radu u takvim uvjetima preporučuje korištenje zaštite za uši. Razina buke od 85 dB također je unutar razine glasnog zvuka, što se može usporediti s radom opreme tkalačke tvornice.
Broj buke od 90 dB održava se unutar glasnog zvuka, takva se razina buke može registrirati kada se vlak kreće. Razina buke od 95 dB doseže krajnje granice glasnog zvuka, takva buka može bitipopraviti u valjaonici.
Ograničenje buke
Razina buke od 100 dB doseže granice pretjerano glasnog zvuka, može se usporediti s grmljavinom. Rad u takvim uvjetima smatra se nezdravim i obavlja se u okviru određenog radnog staža, nakon kojeg se osoba smatra nesposobnom za opasan rad.
Vrijednost buke od 105 dB je također u rasponu pretjerano glasnog zvuka, buku takve sile stvara električni rezač prilikom rezanja metala. Razina buke od 110 dB ostaje u granicama pretjerano glasnog zvuka, takav se pokazatelj bilježi prilikom polijetanja helikoptera. Broj buke od 115 dB smatra se granicom za granice pretjerano glasnog zvuka, takvu buku emitira pjeskar.
Razina buke od 120 dB smatra se nepodnošljivom, može se usporediti s radom udarnog čekića. Razinu buke od 125 dB također karakterizira nepodnošljiva razina buke, ovu oznaku zrakoplov postiže na startu. Maksimalna razina buke u dB smatra se granicom na oko 130, nakon čega se postavlja prag boli, što ne može svatko izdržati.
Kritična razina buke
Jačina buke na oko 135 dB smatra se neprihvatljivom, osoba koja se nađe u zoni zvuka takve jačine dobiva granatni šok. Razina buke od 140 dB također dovodi do udara granate, zvuka polijetanja mlaznog aviona. Pri razini buke od 145 dB eksplodira granata.
Ostvaruje 150-155 dB puknuća kumulativnog projektila na oklopu tenka, zvuk takve sile dovodi dopotresa mozga i ozljeda. Iznad oznake od 160 dB, stvara se zvučna barijera, zvuk koji prelazi ovu granicu uzrokuje pucanje bubnjića, kolaps pluća i višestruke ozljede eksplozije, uzrokujući trenutnu smrt.
Utjecaj nečujnih zvukova na tijelo
Zvuk čija je frekvencija ispod 16 Hz naziva se infracrvena, a ako je frekvencija veća od 20 tisuća Hz, tada se takav zvuk naziva ultrazvukom. Bubnjevi ljudskog uha nisu u stanju percipirati zvukove ove frekvencije, pa su izvan dometa ljudskog sluha. Decibeli, kako se danas mjeri zvuk, također određuju značenje nečujnih zvukova.
Ljudsko tijelo slabo podnosi zvukove niske frekvencije u rasponu od 5 do 10 Hz. Takav utjecaj može aktivirati kvarove u radu unutarnjih organa i utjecati na aktivnost mozga. Osim toga, intenzitet niskih frekvencija utječe na koštano tkivo, izazivajući bolove u zglobovima kod osoba koje pate od raznih bolesti ili ozljeda.
Svakodnevni izvori ultrazvuka su razna vozila, mogu biti i grmljavina ili rad elektronske opreme. Takvi efekti se izražavaju u zagrijavanju tkiva, a jačina njihovog utjecaja ovisi o udaljenosti do aktivnog izvora i o stupnju zvuka.
Postoje i određena ograničenja za javna radna mjesta s izvorima zvuka u nečujnom rasponu. Maksimalni intenzitet infracrvenog zvuka mora biti unutar 110dBa, a jačina ultrazvuka je ograničena na 125 dBa. Strogo je zabranjen čak i na kratko vrijeme u područjima gdje zvučni tlak prelazi 135 dB bilo koje frekvencije.
Učinak buke uredske opreme i metoda zaštite
Buka koju emitira računalo i druga organizacijska oprema može biti veća od 70 dB. S tim u vezi, stručnjaci ne preporučuju ugradnju velikog broja ove opreme u jednu prostoriju, pogotovo ako nije velika. Bučne jedinice preporuča se instalirati izvan prostorije u kojoj se nalaze ljudi.
Za smanjenje razine buke u završnim radovima koriste se materijali sa svojstvima upijanja buke. Osim toga, možete koristiti zavjese od guste tkanine ili, u ekstremnim slučajevima, čepiće za uši koji prekrivaju bubnjiće od izlaganja.
Danas u izgradnji modernih zgrada postoji novi standard koji određuje stupanj zvučne izolacije prostora. Zidovi i stropovi stambenih blokova ispitani su na otpornost na buku. Ako je razina zvučne izolacije ispod prihvatljive granice, zgrada se ne može pustiti u rad dok se problemi ne otklone.
Osim toga, danas postavljaju ograničenja jačine zvuka za različite uređaje za signalizaciju i upozorenje. Za sustave zaštite od požara, na primjer, jačina zvuka signala upozorenja trebala bi biti između 75 dBa i 125 dBa.
