Decibel je relativna mjerna jedinica, nije slična drugim poznatim veličinama, tako da nije uvršten u sistem opšteprihvaćenih SI jedinica. Međutim, u mnogim proračunima je dozvoljeno koristiti decibele zajedno s apsolutnim mjernim jedinicama, pa čak i koristiti ih kao referentnu vrijednost.
Decibeli se određuju pripadnosti fizičkim veličinama, tako da se ne mogu pripisati matematičkim konceptima. To je lako zamisliti ako povučemo paralelu sa procentima, sa 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. Dakle, nije teško zamisliti šta se mjeri u decibelima.
Historija pojave
Kao što se pokazalo kao rezultat dugoročnih studija, osjetljivost ne ovisi direktno o apsolutnomnivo širenja zvuka. To je mjera snage koja se primjenjuje na datu jedinicu površine, koja se nalazi u zoni uticaja zvučnih talasa, koja se danas mjeri u decibelima. Kao rezultat toga, uspostavljena je neobična proporcija - 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 vati po kvadratnom metru. Dobijeni podaci pokrivaju suviše širok raspon, koji je predstavljen sa samo nekoliko vrijednosti. To je stvorilo neke neugodnosti i istraživač je morao kreirati vlastitu mjernu skalu.
U originalnoj verziji, bezimena skala je imala 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 njene jedinice su nazvane bels. Da bi se dobili precizniji podaci na logaritamskoj skali, originalna jedinica je povećana za 10 puta - ovako su formirani decibeli.
Opće informacije
Pre svega, treba napomenuti da je decibel jedna desetina Bela, što je decimalni oblik logaritma koji određuje odnos između 2 stepena. Priroda moći koja se poredi bira se proizvoljno. Glavna stvar je da se poštuje pravilo koje predstavlja upoređene snage u jednakim jedinicama, na primjer, u vatima. Zbog ove karakteristike, oznake decibela se koriste u različitimpodručja:
- mehanički;
- električni;
- acoustic;
- 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 sa deset. Tako se pojavila općeprihvaćena jedinica - decibel, u kojoj se danas mjeri zvuk.
Uprkos velikom opsegu, većina ljudi zna da se decibeli koriste za određivanje stepena glasnoće. Ova vrijednost karakterizira intenzitet zvučnog vala po kvadratnom metru. Dakle, povećanje jačine zvuka za 10 decibela je uporedivo sa udvostručavanjem jačine zvuka.
U zakonodavstvu, decibel je prepoznat kao projektna vrijednost za količinu buke u prostoriji. To je bila odlučujuća karakteristika za izračunavanje dozvoljenog nivoa buke u stambenim zgradama. Ova vrijednost omogućava mjerenje dozvoljenog nivoa buke u decibelima u stanu i identifikaciju prekršaja ako je potrebno.
Oblast primjene
Danas, dizajneri telekomunikacija koriste decibel kao osnovnu jedinicu za poređenje performansi uređaja na logaritamskoj skali. Takve mogućnosti pruža karakteristika dizajna ove vrijednosti, koja je logaritamska jedinica različitih nivoa koja se koristi za slabljenje ili, obrnuto, pojačanje snage.
Decibel se široko koristi u raznim oblastima moderne tehnologije. Šta se danas mjeri u decibelima? To su različite količine koje se mijenjajuširok raspon koji se može primijeniti:
- u sistemima vezanim za prijenos informacija;
- radiotehnika;
- optika;
- antena tehnologija;
- akustika.
Dakle, decibeli se koriste za mjerenje karakteristika dinamičkog opsega, na primjer, mogu mjeriti jačinu zvuka određenog muzičkog instrumenta. Takođe otvara mogućnost izračunavanja prigušenih talasa u trenutku njihovog prolaska kroz apsorbujući medij. Decibeli vam omogućavaju da odredite pojačanje ili popravite cifru šuma koju generiše pojačalo.
Ove bezdimenzionalne jedinice je moguće koristiti kako za fizičke veličine koje se odnose na drugi red - energiju ili snagu, tako i za količine koje se odnose na prvi red - struju ili napon. Decibeli otvaraju mogućnost mjerenja odnosa između svih fizičkih veličina, a osim toga uz njihovu pomoć upoređuju apsolutne vrijednosti.
Jačina zvuka
Fizička komponenta jačine zvuka određena je nivoom raspoloživog zvučnog pritiska koji deluje na jedinicu kontaktne površine, a koji se meri u decibelima. Nivo buke nastaje haotičnom fuzijom zvukova. Osoba reagira na niske frekvencije ili, obrnuto, na zvukove visoke frekvencije kao na tiše zvukove. A zvukovi srednje frekvencije će se percipirati kao glasniji uprkos istom intenzitetu.
S obzirom na neujednačenu percepciju zvukova različitih frekvencija od strane ljudskog uha, na elektronskomU bazi je kreiran frekventni filter koji je sposoban da emituje ekvivalentni stepen zvuka sa jedinicom mere izraženom u dBa – gde „a“označava primenu filtera. Ovaj filter, na osnovu rezultata normalizacije merenja, može da simulira ponderisanu vrednost nivoa zvuka.
Sposobnost različitih ljudi da percipiraju zvukove je u opsegu jačine od 10 do 15 dB, au nekim slučajevima i više. Uočene granice intenziteta zvuka su frekvencije od 20 do 20 hiljada Herca. Zvukovi koji se najlakše percipiraju nalaze se u frekvencijskom opsegu od 3 do 4 kHz. Ova frekvencija se obično koristi u telefonima, kao iu emitovanju na srednjim i dugim talasima.
Tokom godina, opseg percipiranih zvukova se sužava, posebno u spektru visokih frekvencija, gdje osjetljivost može pasti na 18 kHz. Ovo rezultira općim gubitkom sluha koji pogađa mnoge starije ljude.
Dozvoljeni nivoi buke u stambenim prostorijama
Upotrebom decibela postalo je moguće odrediti precizniju skalu buke za ambijentalne zvukove. Odražava karakteristike koje su superiornije u preciznosti u odnosu na originalnu skalu koju je u to vrijeme kreirao Alexander Bell. Koristeći ovu skalu, zakonodavna tijela su utvrdila nivo buke čija norma važi u stambenim prostorijama namijenjenim za rekreaciju građana.
Dakle, vrijednost "0" dB znači potpunu tišinu, što uzrokuje zujanje u ušima. Sljedeća vrijednost od 5 dB također određuje ukupnu vrijednosttišina u prisustvu male zvučne pozadine koja prigušuje unutrašnje procese u tijelu. Na 10 dB, nejasni zvuci 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. Sa jačinom zvuka od 20 dB, možete razaznati pažljiv šapat ljudi na udaljenosti od 1 metar. Oznaka od 25 dB vam omogućava da čujete jasnije šaputane razgovore i šuštanje trenja mekog tkiva.
30 dB određuje koliko decibela je dozvoljeno u stanu noću i upoređuje se sa tihim razgovorom ili otkucavanjem zidnog sata. Pri 35 dB, prigušen govor se može jasno čuti.
Nivo od 40 decibela određuje jačinu zvuka normalnog razgovora. Ovo je dovoljna jačina zvuka koja vam omogućava da slobodno komunicirate u prostoriji, gledate TV ili slušate muzičke numere. Ova oznaka određuje koliko decibela je dozvoljeno u stanu u toku dana.
Nivo buke dozvoljen u radnim uslovima
U poređenju sa dozvoljenim nivoom buke u decibelima u stanu, na poslu i u kancelarijskim aktivnostima, drugi standardi nivoa zvuka su dozvoljeni tokom radnog vremena. Postoje ograničenja različitog reda, jasno regulisana za svaku vrstu zanimanja. Osnovno pravilo u ovim uslovima je izbegavanje nivoa buke koja može štetno uticati na zdravlje ljudi.
U uredima
Nivo buke od 45 dB je unutar čujnog opsega i uporediv je sa zvukom bušilice ilielektromotor. Buka od 50 dB je takođe u granicama odlične čujnosti i po jačini je jednaka zvuku pisaće mašine.
Nivo buke od 55 decibela ostaje u odličnoj čujnosti, može se predstaviti na primjeru istovremenog zvučnog razgovora više ljudi odjednom. Ovaj indikator se uzima kao gornja ocjena prihvatljiva za poslovni prostor.
U stočarstvu i kancelarijskom radu
Jačina buke od 60 dB smatra se visokom, takav nivo buke se može naći u kancelarijama u kojima istovremeno radi više pisaćih mašina. Indikator od 65 dB se takođe smatra visokim i može se snimiti kada je oprema za štampanje u pogonu.
Nivoi buke od čak 70 dB ostaju povišeni i nalaze se na stočnim farmama. Vrijednost buke od 75 dB je granična vrijednost za povećane nivoe buke, može se primijetiti na farmama peradi.
U proizvodnji i transportu
Sa oznakom od 80 dB dolazi i nivo glasnog zvuka, produženo izlaganje kojem će rezultirati delimičnim gubitkom sluha. Stoga se pri radu u takvim uslovima preporučuje upotreba zaštite za uši. Nivo buke od 85 dB je takođe u okviru nivoa glasnog zvuka, što se može uporediti sa radom opreme tkačke fabrike.
Unutar glasnog zvuka održava se broj buke od 90 dB, takav nivo buke se može registrovati kada se voz kreće. Nivo buke od 95 dB dostiže ekstremne granice glasnog zvuka, takva buka može bitipopraviti u valjaonici.
Ograničenje buke
Nivo buke od 100 dB dostiže granice pretjerano glasnog zvuka, može se uporediti sa grmljavinom. Rad u takvim uslovima smatra se nezdravim i obavlja se u okviru određenog radnog staža, nakon kojeg se lice smatra nesposobnim za opasan rad.
Vrijednost buke od 105 dB je također u opsegu pretjerano glasnog zvuka, buku takve sile stvara električni rezač prilikom rezanja metala. Nivo buke od 110 dB ostaje u granicama pretjerano glasnog zvuka, takav indikator se snima prilikom poletanja helikoptera. Broj buke od 115 dB smatra se granicom za granice pretjerano glasnog zvuka, takvu buku emituje pjeskara.
Nivo buke od 120 dB smatra se nepodnošljivim, može se uporediti sa radom udarnog čekića. Nivo buke od 125 dB karakteriše i nepodnošljiv nivo buke, ovu oznaku avion dostiže na startu. Maksimalni nivo buke u dB smatra se granicom na oko 130, nakon čega se postavlja prag bola, što ne može svako da izdrži.
Kritični nivo buke
Jačina buke na oko 135 dB smatra se neprihvatljivom, osoba koja se nađe u zoni zvuka takve jačine dobija udar granate. Nivo buke od 140 dB takođe dovodi do udara granate, zvuka poletanja mlaznog aviona. Na nivou buke od 145 dB eksplodira granata.
Ostvaruje 150-155 dB pucanja kumulativnog projektila na oklop tenka, zvuk takve sile dovodi dopotresa mozga i povreda. Iznad oznake od 160 dB, zvučna barijera se postavlja, zvuk koji prelazi ovu granicu uzrokuje pucanje bubne opne, kolaps pluća i višestruke eksplozije, uzrokujući trenutnu smrt.
Uticaj nečujnih zvukova na tijelo
Zvuk čija je frekvencija ispod 16 Hz naziva se infracrveni, a ako njegova frekvencija prelazi 20 hiljada Hz, onda se takav zvuk naziva ultrazvukom. Bubne opne ljudskog uha nisu u stanju da percipiraju zvukove ove frekvencije, pa su izvan dometa ljudskog sluha. Decibeli, kako se danas mjeri zvuk, određuju i značenje nečujnih zvukova.
Ljudsko tijelo loše podnosi zvukove niske frekvencije u rasponu od 5 do 10 Hz. Takav utjecaj može aktivirati kvarove u radu unutrašnjih organa i utjecati na moždanu aktivnost. Osim toga, intenzitet niskih frekvencija utiče na koštano tkivo, izazivajući bolove u zglobovima kod osoba koje pate od raznih bolesti ili povreda.
Svakodnevni izvori ultrazvuka su razna vozila, mogu biti i grmljavina ili rad elektronske opreme. Ovakvi efekti se izražavaju u zagrevanju tkiva, a jačina njihovog uticaja zavisi od udaljenosti do aktivnog izvora i od stepena zvuka.
Takođe postoje određena ograničenja za javna radna mjesta sa izvorima zvuka u nečujnom dometu. 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 pritisak prelazi 135 dB bilo koje frekvencije.
Uticaj buke kancelarijske opreme i metoda zaštite
Buka koju emituje računar i druga organizaciona 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. Preporučljivo je instalirati bučne jedinice izvan prostorija u kojima se nalaze ljudi.
Za smanjenje nivoa 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 bubne opne od izlaganja.
Danas u izgradnji modernih zgrada postoji novi standard koji određuje stepen zvučne izolacije prostorija. Zidovi i plafoni stambenih blokova ispitani su na otpornost na buku. Ako je nivo zvučne izolacije ispod prihvatljive granice, zgrada se ne može pustiti u rad dok se problemi ne otklone.
Pored toga, danas postavljaju ograničenja jačine zvuka za različite uređaje za signalizaciju i upozorenje. Za sisteme zaštite od požara, na primjer, jačina zvuka signala upozorenja bi trebala biti između 75 dBa i 125 dBa.
