A decibel relatív mértékegység, nem hasonlít más ismert mennyiségekhez, így nem került be az általánosan elfogadott SI-mértékegységek rendszerébe. Számos számításnál azonban megengedett a decibel és az abszolút mértékegység használata, sőt referenciaértékként is használható.
A decibeleket a fizikai mennyiségekhez való tartozás határozza meg, így nem tulajdoníthatók matematikai fogalmaknak. Ez könnyen elképzelhető, ha párhuzamot vonunk a százalékokkal, amelyekben a decibelekben sok közös vonás van. Nincsenek konkrét méreteik, de nagyon kényelmesek 2 azonos nevű érték összehasonlításakor, még akkor is, ha természetükben eltérőek. Így nem nehéz elképzelni, mit mérnek decibelben.
Előfordulás története
Amint a hosszú távú vizsgálatok eredményeként kiderült, a fogékonyság nem függ közvetlenül az abszolút értéktőlhangterjedési szint. Ez egy adott területegységre alkalmazott teljesítmény mértéke, amely a hanghullámok hatászónájában található, amelyet ma decibelben mérnek. Ennek eredményeként egy furcsa arány jött létre - minél több hely tartozik az emberi fül hasznos területéhez, annál jobban érzékeli a minimális teljesítményt.
Így Alexander Graham Bell kutatónak sikerült megállapítania, hogy az emberi fül érzékelésének határa 10-12 watt négyzetméterenként. Az így kapott adatok túl széles tartományt fedtek le, amit csak néhány érték képviselt. Ez némi kényelmetlenséget okozott, és a kutatónak saját mérési skálát kellett létrehoznia.
Az eredeti változatban a névtelen skálán 14 érték volt – 0-tól 13-ig, ahol az emberi suttogás értéke „3”, a köznyelvi beszéd értéke pedig „6”. Később ezt a skálát széles körben használták, és egységeit beleknek nevezték. A logaritmikus skálán pontosabb adatok elérése érdekében az eredeti mértékegységet 10-szeresére növeltük – így jött létre a decibel.
Általános információ
Először is meg kell jegyezni, hogy a decibel a Bel egytizede, amely a 2 hatvány közötti arányt meghatározó logaritmus decimális alakja. Az összehasonlítandó hatáskörök jellegét önkényesen választják meg. A lényeg az, hogy betartsák azt a szabályt, amely az összehasonlított teljesítményeket egyenlő egységekben, például wattban ábrázolja. Ennek a tulajdonságnak köszönhetően a decibel megjelöléseket különböző módon használjákterületek:
- mechanikus;
- elektromos;
- akusztikus;
- elektromágneses.
Mivel a gyakorlati alkalmazás azt mutatta, hogy a Bel meglehetősen nagy egységnek bizonyult, a jobb áttekinthetőség érdekében azt javasolták, hogy értékét szorozzák meg tízzel. Így megjelent egy általánosan elfogadott mértékegység - a decibel, amelyben ma a hangot mérik.
A hatalmas terjedelem ellenére a legtöbb ember tudja, hogy a decibeleket használják a hangerő mértékének meghatározására. Ez az érték jellemzi a hanghullám négyzetméterenkénti intenzitását. Így a hangerő 10 decibellel történő növelése a hangerő megduplázásához hasonlítható.
A jogszabályokban a decibelt a helyiség zajszintjének tervezési értékeként ismerik el. Ez volt a meghatározó jellemzője a lakóépületek megengedett zajszintjének számításakor. Ez az érték lehetővé teszi a megengedett zajszint decibelben történő mérését egy lakásban, és szükség esetén a szabálysértések azonosítását.
Alkalmazási kör
Ma a távközlési tervezők a decibelt használják alapegységként az eszközök teljesítményének logaritmikus skálán történő összehasonlításához. Ilyen lehetőségeket biztosít ennek az értéknek a tervezési jellemzője, amely különböző szintek logaritmikus egysége, amelyet csillapításra vagy fordítva teljesítményerősítésre használnak.
A Decibelt széles körben használják a modern technológia különböző területein. Mit mérnek ma decibelben? Ezek különböző mennyiségek, amelyek változnakszéles körben alkalmazható:
- információtovábbítással kapcsolatos rendszerekben;
- rádiótechnika;
- optika;
- antenna technológia;
- akusztika.
Így a decibeleket a dinamikatartomány jellemzőinek mérésére használják, például egy bizonyos hangszer hangerejét mérik. Megnyílik a lehetőség a csillapított hullámok kiszámítására is abban a pillanatban, amikor áthaladnak egy elnyelő közegen. A decibelek segítségével meghatározhatja az erősítő által generált erősítést vagy rögzítheti az erősítő által generált zajt.
Ezeket a dimenzió nélküli egységeket mind a másodrendű fizikai mennyiségekhez - energia vagy teljesítmény, mind az elsőrendű - áram vagy feszültség - mennyiségekhez lehet használni. A decibelek lehetőséget adnak az összes fizikai mennyiség közötti kapcsolat mérésére, emellett az abszolút értékek összehasonlítására is a segítségükkel.
Hangerő
A hanghatás hangerejének fizikai összetevőjét az érintkezési felület egységére ható elérhető hangnyomás szintje határozza meg, amelyet decibelben mérnek. A zajszint a hangok kaotikus fúziójából alakul ki. Az ember az alacsony frekvenciákra, vagy fordítva, a magas frekvenciájú hangokra úgy reagál, mint a halkabb hangokra. És a középfrekvenciás hangok hangosabbak lesznek az azonos intenzitás ellenére.
Mivel az emberi fül egyenetlenül érzékeli a különböző frekvenciájú hangokat, az elektronikusA bázisban egy frekvenciaszűrőt hoztak létre, amely dBa-ban kifejezett mértékegységgel ekvivalens hangfokú hang továbbítására képes – ahol az „a” a szűrő alkalmazását jelöli. Ez a szűrő a mérési normalizálás eredményei alapján képes szimulálni a hangszint súlyozott értékét.
A különböző emberek hangérzékelési képessége 10 és 15 dB közötti hangerő-tartományban van, sőt bizonyos esetekben még magasabb is. A hangintenzitás érzékelt határai 20-20 ezer Hertz frekvenciák. A legkönnyebben érzékelhető hangok a 3 és 4 kHz közötti frekvenciatartományban találhatók. Ezt a frekvenciát általában a telefonokban, valamint a közepes és hosszú hullámú műsorszórásban használják.
Az évek során az észlelt hangok tartománya szűkül, különösen a magas frekvenciájú spektrumban, ahol az érzékenység 18 kHz-re csökkenhet. Ez általános halláskárosodáshoz vezet, amely sok idős embert érint.
Megengedett zajszint a lakóépületekben
A decibelek használatával lehetővé vált a környezeti hangok pontosabb zajskálájának meghatározása. Olyan jellemzőket tükröz, amelyek pontosabbak az eredeti skálához képest, amelyet annak idején Alexander Bell készített. Ezzel a skála segítségével határozták meg a jogalkotó testületek azt a zajszintet, amelynek normája az állampolgárok kikapcsolódását szolgáló lakóhelyiségekben érvényes.
Így a "0" dB érték teljes csendet jelent, ami fülzúgást okoz. A következő 5 dB érték is meghatározza a végösszegetcsend egy kis hangháttér jelenlétében, amely elnyomja a test belső folyamatait. 10 dB-nél a homályos hangok megkülönböztethetővé válnak – mindenféle susogó vagy susogó levelek.
A 15 dB-es érték a leghalkabb hangok tartományába esik, mint például az óra ketyegése, és tisztán hallható. 20 dB hangerővel 1 méteres távolságból kiveheti az emberek óvatos suttogását. A 25 dB-es jelzés lehetővé teszi, hogy tisztábban hallja a suttogó beszélgetéseket és a lágyrészek súrlódásának susogását.
A
30 dB határozza meg, hány decibel megengedett éjszaka egy lakásban, és egy néma beszélgetéshez vagy egy falióra ketyegéséhez hasonlítják. 35 dB-nél a tompa beszéd tisztán hallható.
A 40 decibeles szint határozza meg a normál beszélgetés hangerejét. Ez elegendő hangerő, amely lehetővé teszi a szabad kommunikációt a szobában, TV-t nézhet vagy zeneszámokat hallgathat. Ez a jel határozza meg, hány decibel megengedett a lakásban napközben.
Munkakörülmények között megengedett zajszint
A lakásban, munkahelyen és irodai tevékenység során megengedett decibelben mért zajszinthez képest munkaidőben más hangszint-szabványok is megengedettek. Különböző sorrendű korlátozások vannak, egyértelműen szabályozva minden foglalkozástípusra. Ilyen körülmények között az alapvető szabály az, hogy kerüljük a zajszintet, amely káros hatással lehet az emberi egészségre.
Irodákban
A 45 dB-es zajszint a hallható tartományon belül van, és egy fúró vagy egy fúró hangjához hasonlíthatóelektromos motor. Az 50 dB-es zaj szintén a kiváló hallhatóság határain belül van, és erőssége megegyezik egy írógép hangjával.
Az 55 decibeles zajszint kiváló hallhatóságon belül marad, ezt több ember egyidejű, hangzatos beszélgetésének példájával is ábrázolhatjuk. Ezt a mutatót tekintjük az irodaterületek elfogadható felső jelölésének.
Állattenyésztésben és irodai munkában
A 60 dB-es zajerősség magasnak számít, ekkora zajszint azokban az irodákban fordul elő, ahol több írógép dolgozik egyszerre. A 65 dB-es jelző szintén magasnak számít, és akkor is rögzíthető, amikor a nyomtatóberendezés fut.
A 70 dB-ig terjedő zajszint továbbra is megemelkedett, és az állattartó telepeken megtalálható. A 75 dB-es zajérték a megnövekedett zajszint határértéke, ez a baromfitelepeken megfigyelhető.
A termelésben és a szállításban
A 80 dB-es jellel együtt jár a hangos hangszint, amelynek hosszan tartó kitettsége részleges halláskárosodáshoz vezet. Ezért ilyen körülmények között végzett munka során fülvédő használata javasolt. A 85 dB-es zajszint is a hangos zajszinten belül van, ami egy szövőgyár berendezéseinek működéséhez hasonlítható.
A hangos hangon belül 90 dB-es zajértéket tartanak fenn, ilyen zajszint regisztrálható vonat haladásakor. A 95 dB-es zajszint eléri a hangos hang szélső határait, ilyen zaj lehetjavítás a gördülő boltban.
Zajkorlát
A 100 dB-es zajszint eléri a túlzottan hangos hang határát, a mennydörgéshez hasonlítható. Az ilyen körülmények között végzett munka egészségtelennek minősül, és meghatározott szolgálati idő keretein belül történik, amely után egy személy veszélyes munkára alkalmatlannak minősül.
A 105 dB-es zajérték is a túlzottan hangos hang tartományába esik, ekkora erejű zajt az erővágó fémvágáskor kelt. A 110 dB-es zajszint a túlzottan hangos hang határain belül marad, ilyen jelzést rögzítenek, amikor egy helikopter felszáll. A 115 dB-es zajérték a túl erős hang határértékének számít, ilyen zajt homokfúvó bocsát ki.
A 120 dB-es zajszint elviselhetetlennek tekinthető, egy légkalapács munkájához hasonlítható. A 125 dB-es zajszintet is elviselhetetlen zajszint jellemzi, ezt a jelölést már induláskor eléri a gép. A dB-ben mért maximális zajszint a 130 körüli határértéknek számít, utána beáll a fájdalomküszöb, amit nem mindenki tud elviselni.
Kritikus zajszint
A 135 dB körüli zajerősség elfogadhatatlannak tekinthető, az ilyen erősségű hangzónába kerülő személy shell sokkot kap. A 140 dB-es zajszint héjrázkódáshoz, egy felszálló sugárhajtású repülőgép hangjához is vezet. 145 dB-es zajszintnél egy repedésgránát felrobban.
150-155 dB-es repedést ér el egy halmozott lövedékben a tankpáncélon, az ilyen erő hangjaagyrázkódások és sérülések. A 160 dB-es határon túl beáll a hanggát, az ezt meghaladó hang dobhártya-repedést, tüdőösszeomlást és több robbanásos sérülést okoz, ami azonnali halált okoz.
A nem hallható hangok hatása a testre
Azt a hangot, amelynek frekvenciája 16 Hz alatt van, infravörösnek nevezzük, ha pedig frekvenciája meghaladja a 20 ezer Hz-et, akkor ultrahangnak nevezzük. Az emberi fül dobhártyája nem képes érzékelni az ilyen frekvenciájú hangokat, ezért kívül esik az emberi hallás tartományán. A decibelek, amivel ma a hangot mérik, szintén meghatározzák a nem hallható hangok jelentését.
Az 5 és 10 Hz közötti alacsony frekvenciájú hangokat az emberi szervezet rosszul tolerálja. Egy ilyen hatás aktiválhatja a belső szervek működési zavarait és befolyásolhatja az agyi aktivitást. Ezenkívül az alacsony frekvenciák intenzitása hatással van a csontszövetre, ízületi fájdalmat váltva ki különböző betegségekben vagy sérülésekben szenvedőknél.
Az ultrahang mindennapi forrásai különböző járművek, lehetnek mennydörgés vagy elektronikus berendezések munkája is. Az ilyen hatások a szövetek felmelegedésében nyilvánulnak meg, és hatásuk erőssége függ az aktív forrás távolságától és a hang mértékétől.
Vannak bizonyos korlátozások a nem hallható tartományban lévő hangforrásokkal rendelkező nyilvános munkahelyekre is. Az infravörös hang maximális intenzitását 110-en belül kell tartanidBa, az ultrahang erőssége pedig 125 dBa-ra korlátozódik. Szigorúan tilos még rövid időre is olyan helyeken, ahol a hangnyomás bármely frekvencián meghaladja a 135 dB-t.
Az irodai berendezésekből és védelmi módszerekből származó zaj hatása
A számítógép és más szervezeti berendezések által kibocsátott zaj nagyobb lehet, mint 70 dB. Ebben a tekintetben a szakértők nem javasolják, hogy nagy számú berendezést telepítsenek egy helyiségbe, különösen, ha nem nagyok. A zajos egységeket javasolt azon a helyiségen kívül elhelyezni, ahol emberek tartózkodnak.
A befejező munkák zajszintjének csökkentésére zajelnyelő tulajdonságú anyagokat használnak. Ezenkívül használhat sűrű anyagból készült függönyöket, vagy extrém esetekben füldugót, amely eltakarja a dobhártyát a kitettségtől.
Ma a modern épületek építésénél új szabvány vonatkozik a helyiségek hangszigetelési fokára. A tömbházak falai és mennyezetei zajállósági vizsgálaton esnek át. Ha a hangszigetelési szint az elfogadható határérték alatt van, az épületet nem lehet üzembe helyezni a problémák kijavításáig.
Ezenkívül manapság korlátozzák a hangerősséget a különböző jelző- és figyelmeztető eszközök számára. Tűzvédelmi rendszerek esetében például a figyelmeztető jelzés hangerejének 75 dBa és 125 dBa között kell lennie.
