Decibelas yra santykinis matavimo vienetas, jis nepanašus į kitus žinomus dydžius, todėl nebuvo įtrauktas į visuotinai priimtų SI vienetų sistemą. Tačiau daugelyje skaičiavimų leidžiama naudoti decibelus kartu su absoliučiais matavimo vienetais ir netgi naudoti juos kaip atskaitos vertę.
Decibelai nustatomi pagal priklausymą fizikiniams dydžiams, todėl jų negalima priskirti matematinėms sąvokoms. Tai lengva įsivaizduoti, jei lyginame su procentais, su kuriais decibelai turi daug bendro. Jie neturi konkrečių matmenų, tačiau jie yra labai patogūs lyginant 2 to paties pavadinimo reikšmes, net jei jos skiriasi savo pobūdžiu. Taigi, nesunku įsivaizduoti, kas matuojama decibelais.
Įvykio istorija
Kaip paaiškėjo atlikus ilgalaikius tyrimus, jautrumas nėra tiesiogiai priklausomas nuo absoliutausgarso sklidimo lygis. Tai galios matas, taikomas tam tikram ploto vienetui, esančiam garso bangų įtakos zonoje, kuris šiandien matuojamas decibelais. Dėl to buvo nustatyta keista proporcija - kuo daugiau vietos priklauso naudingam žmogaus ausies plotui, tuo geriau ji suvokia mažiausią galią.
Taigi mokslininkui Aleksandrui Grahamui Bellui pavyko nustatyti, kad žmogaus ausies suvokimo riba yra nuo 10 iki 12 vatų kvadratiniam metrui. Gauti duomenys apėmė per platų diapazoną, kurį reprezentavo tik kelios reikšmės. Tai sukėlė tam tikrų nepatogumų ir tyrėjas turėjo sukurti savo matavimo skalę.
Pradinėje versijoje bevardė skalė turėjo 14 reikšmių – nuo 0 iki 13, kur žmogaus šnabždesys turėjo reikšmę „3“, o šnekamoji kalba – „6“. Vėliau ši skalė buvo plačiai naudojama, o jos vienetai buvo vadinami belsais. Norint gauti tikslesnius duomenis logaritminėje skalėje, pradinis vienetas buvo padidintas 10 kartų – taip susidarė decibelai.
Bendra informacija
Visų pirma, reikia pažymėti, kad decibelas yra viena dešimtoji Belo, kuris yra dešimtainė logaritmo forma, apibrėžianti 2 laipsnių santykį. Lyginamų galių pobūdis pasirenkamas savavališkai. Svarbiausia, kad būtų laikomasi taisyklės, nurodančios lyginamąsias galias lygiais vienetais, pavyzdžiui, vatais. Dėl šios savybės decibelų žymėjimai naudojami skirtingaisritys:
- mechaninis;
- elektrinis;
- akustinė;
- elektromagnetinis.
Kadangi praktinis pritaikymas parodė, kad Bel pasirodė gana didelis vienetas, dėl didesnio aiškumo buvo pasiūlyta jo vertę padauginti iš dešimties. Taip atsirado visuotinai priimtas vienetas – decibelas, kuriuo šiandien matuojamas garsas.
Nepaisant plačios apimties, dauguma žmonių žino, kad decibelai naudojami garsumo laipsniui nustatyti. Ši vertė apibūdina garso bangos intensyvumą kvadratiniame metre. Taigi, garsumo padidinimas 10 decibelų yra panašus į garso stiprumo padidinimą dvigubai.
Teisės aktuose decibelas buvo pripažintas projektine triukšmo patalpoje verte. Tai buvo esminė charakteristika skaičiuojant leistiną triukšmo lygį gyvenamuosiuose pastatuose. Ši vertė leidžia išmatuoti leistiną triukšmo lygį bute decibelais ir prireikus nustatyti pažeidimus.
Taikymo sritis
Šiandien telekomunikacijų dizaineriai naudoja decibelą kaip pagrindinį vienetą įrenginio veikimui lyginti logaritmine skale. Tokias galimybes suteikia šios reikšmės projektinė ypatybė, kuri yra logaritminis skirtingų lygių vienetas, naudojamas slopinimui arba, atvirkščiai, galios stiprinimui.
Decibel yra plačiai naudojamas įvairiose šiuolaikinių technologijų srityse. Kas šiandien matuojama decibelais? Tai skirtingi dydžiai, kurie keičiasiplatus asortimentas, kurį galima pritaikyti:
- sistemose, susijusiose su informacijos perdavimu;
- radijo inžinerija;
- optika;
- antenos technologija;
- akustika.
Taigi, decibelai naudojami dinaminio diapazono charakteristikoms matuoti, pavyzdžiui, jais galima išmatuoti tam tikro muzikos instrumento garso stiprumą. Tai taip pat atveria galimybę apskaičiuoti slopinamas bangas tuo metu, kai jos praeina per sugeriančią terpę. Decibelai leidžia nustatyti stiprinimą arba fiksuoti stiprintuvo generuojamą triukšmo skaičių.
Šiuos bedimensius vienetus galima naudoti tiek fiziniams dydžiams, susijusiems su antra eile – energija ar galia, tiek su pirmos eilės – srovės ar įtampos – dydžiams. Decibelai atveria galimybę išmatuoti ryšį tarp visų fizikinių dydžių, be to, su jų pagalba jie lygina absoliučias reikšmes.
Garso garsumas
Fizinis garso stiprumo komponentas nustatomas pagal esamo garso slėgio lygį, veikiantį kontaktinio ploto vienetą, kuris matuojamas decibelais. Triukšmo lygis susidaro iš chaotiško garsų susiliejimo. Žmogus į žemus dažnius arba, atvirkščiai, į aukšto dažnio garsus reaguoja kaip į tylesnius garsus. Vidutinio dažnio garsai bus suvokiami kaip garsesni, nepaisant to paties intensyvumo.
Atsižvelgiant į tai, kad žmogaus ausis netolygiai suvokia skirtingų dažnių garsus, elektroninėjeBazėje sukurtas dažnio filtras, galintis perduoti lygiavertį garso laipsnį matavimo vienetu, išreikštu dBa – čia „a“reiškia filtro pritaikymą. Šis filtras, remiantis matavimo normalizavimo rezultatais, gali imituoti svertinę garso lygio reikšmę.
Įvairių žmonių gebėjimas suvokti garsus yra nuo 10 iki 15 dB, o kai kuriais atvejais net didesnis. Suvokiamos garso intensyvumo ribos yra dažniai nuo 20 iki 20 tūkstančių hercų. Lengviausiai suvokiami garsai yra nuo 3 iki 4 kHz dažnių diapazone. Šis dažnis dažniausiai naudojamas telefonuose, taip pat transliuojant vidutinėmis ir ilgomis bangomis.
Bėgant metams, suvokiamų garsų diapazonas siaurėja, ypač aukšto dažnio spektre, kur jautrumas gali sumažėti iki 18 kHz. Dėl to prarandama bendra klausa, kuri paveikia daugelį vyresnio amžiaus žmonių.
Leidžiamas triukšmo lygis gyvenamosiose patalpose
Naudojant decibelus tapo įmanoma nustatyti tikslesnę aplinkos garsų triukšmo skalę. Jis atspindi charakteristikas, kurių tikslumas yra pranašesnis už originalią skalę, kurią tuo metu sukūrė Alexanderis Bellas. Pagal šią skalę įstatymų leidybos institucijos nustatė triukšmo lygį, kurio norma galioja piliečių poilsiui skirtose gyvenamosiose patalpose.
Taigi, reikšmė „0“dB reiškia visišką tylą, dėl kurios spengimas ausyse. Kita 5 dB reikšmė taip pat lemia bendrą sumątyla esant nedideliam garso fonui, kuris užgožia vidinius organizmo procesus. Esant 10 dB, išskiriami neryškūs garsai – visokie ošiantys ar ošiantys lapai.
15 dB vertė yra tyliausių garsų, pvz., laikrodžio tiksėjimo, diapazone, kuris yra aiškiai girdimas. Esant 20 dB garso stiprumui, galite išgirsti kruopštų žmonių šnabždesį 1 metro atstumu. 25 dB žyma leidžia aiškiau išgirsti šnabždesius ir minkštųjų audinių trinties šniokštimą.
30 dB nustato, kiek decibelų leidžiama bute naktį, ir yra lyginamas su tyliu pokalbiu arba sieninio laikrodžio tiksėjimu. Esant 35 dB, dusli kalba gali būti aiškiai girdima.
40 decibelų lygis lemia įprasto pokalbio garso stiprumą. Tai yra pakankamas garsas, leidžiantis laisvai bendrauti kambaryje, žiūrėti televizorių ar klausytis muzikos. Šis ženklas nustato, kiek decibelų leidžiama bute per dieną.
Darbo sąlygomis leidžiamas triukšmo lygis
Palyginti su leistinu triukšmo lygiu decibelais bute, darbe ir biuro veikloje, darbo valandomis leidžiami kiti garso lygio standartai. Yra skirtingos eilės apribojimai, aiškiai reglamentuoti kiekvienai profesijos rūšiai. Pagrindinė taisyklė tokiomis sąlygomis – vengti triukšmo lygio, kuris gali neigiamai paveikti žmonių sveikatą.
Biuruose
45 dB triukšmo lygis yra girdimo diapazone ir yra panašus į grąžto arbaelektrinis variklis. 50 dB triukšmas taip pat neperžengia puikaus girdimumo ribų ir yra lygus rašomosios mašinėlės garsui.
55 decibelų triukšmo lygis išlieka puikaus girdimumo ribose, jį galima pavaizduoti vienu metu skambančio kelių žmonių pokalbio pavyzdžiu. Šis indikatorius laikomas viršutiniu biuro patalpų ženklu.
Gyvulininkystėje ir biure
60 dB triukšmo stiprumas laikomas dideliu, tokį triukšmo lygį galima rasti biuruose, kuriuose vienu metu dirba daug rašomųjų mašinėlių. 65 dB indikatorius taip pat laikomas dideliu ir gali būti įrašytas, kai veikia spausdinimo įranga.
Triukšmo lygis net 70 dB išlieka aukštas ir yra gyvulininkystės ūkiuose. 75 dB triukšmo vertė yra padidėjusio triukšmo lygio ribinė vertė, ją galima pastebėti paukštynuose.
Gamyboje ir transporte
Su 80 dB žyma pasiekiamas stipraus garso lygis, kurio ilgalaikis poveikis sukels dalinį klausos praradimą. Todėl dirbant tokiomis sąlygomis rekomenduojama naudoti ausų apsaugos priemones. 85 dB triukšmo lygis taip pat patenka į stipraus garso lygį, kurį galima palyginti su audimo fabriko įrangos darbu.
90 dB triukšmo dydis išlaikomas garsaus garso ribose, todėl tokį triukšmo lygį galima užregistruoti traukiniui judant. 95 dB triukšmo lygis pasiekia kraštutines stipraus garso ribas, toks triukšmas gali būtipataisyti nuolatinėje parduotuvėje.
Triukšmo riba
Triukšmo lygis esant 100 dB pasiekia pernelyg stipraus garso ribas, todėl jį galima palyginti su griaustiniu. Darbas tokiomis sąlygomis laikomas nesveiku ir yra atliekamas neviršijant tam tikro stažo, po kurio asmuo laikomas netinkamu pavojingam darbui.
Triukšmo reikšmė 105 dB taip pat yra pernelyg stipraus garso diapazone, tokios jėgos triukšmą sukuria pjaustytuvas pjaunant metalą. 110 dB triukšmo lygis išlieka per stipraus garso ribose, toks rodiklis fiksuojamas sraigtasparniui kylant. 115 dB triukšmo rodiklis laikomas pernelyg stipraus garso ribų riba, tokį triukšmą skleidžia smėliasrove.
120 dB triukšmo lygis laikomas nepakeliamu, jį galima palyginti su kūjo darbu. 125 dB triukšmo lygis pasižymi ir nepakeliamu triukšmo lygiu, šią ženklą orlaivis pasiekia starte. Didžiausias triukšmo lygis dB laikomas maždaug 130 ribine riba, po kurios atsiranda skausmo slenkstis, kurio ne visi gali ištverti.
Kritinis triukšmo lygis
Maždaug 135 dB triukšmo stiprumas laikomas nepriimtinu, tokio stiprumo garso zonoje atsidūręs žmogus gauna apvalkalo šoką. 140 dB triukšmo lygis taip pat sukelia korpuso šoką, kylančio reaktyvinio lėktuvo garsą. Esant 145 dB triukšmo lygiui, skeveldra granata sprogsta.
Pasiekia 150–155 dB kaupiamojo sviedinio plyšimą ant tanko šarvų, tokios jėgos garsas sukeliasmegenų sukrėtimai ir sužalojimai. Viršijus 160 dB ženklą įsijungia garso barjeras, o viršijantis šią ribą garsas plyšta ausies būgnelyje, kolapsuoja plaučiai ir daugybiniai sužalojimai sprogimo metu sukelia greitą mirtį.
Negirdimų garsų poveikis kūnui
Garsas, kurio dažnis mažesnis nei 16 Hz, vadinamas infraraudonuoju, o jei jo dažnis viršija 20 tūkst. Hz, toks garsas vadinamas ultragarsu. Žmogaus ausies būgneliai nepajėgūs suvokti tokio dažnio garsų, todėl yra už žmogaus klausos diapazono ribų. Decibelai, kuriais šiandien matuojamas garsas, taip pat lemia negirdimų garsų reikšmę.
Žmogaus organizmas prastai toleruoja žemo dažnio garsus, kurių dažnis svyruoja nuo 5 iki 10 Hz. Toks poveikis gali suaktyvinti vidaus organų darbo sutrikimus ir paveikti smegenų veiklą. Be to, žemų dažnių intensyvumas turi įtakos kauliniam audiniui, išprovokuodamas sąnarių skausmą žmonėms, kenčiantiems nuo įvairių ligų ar traumų.
Kasdieniai ultragarso š altiniai yra įvairios transporto priemonės, tai gali būti ir griaustinis ar elektroninės įrangos darbas. Toks poveikis išreiškiamas audinių kaitinimu, o jų poveikio stiprumas priklauso nuo atstumo iki aktyvaus š altinio ir nuo garso laipsnio.
Taip pat yra tam tikrų apribojimų viešosioms darbo vietoms, kurių garso š altiniai yra negirdimo diapazono. Didžiausias infraraudonųjų spindulių garso intensyvumas turi būti ne didesnis kaip 110dBa, o ultragarso stiprumas ribojamas iki 125 dBa. Griežtai draudžiama net trumpam laikui vietose, kur garso slėgis viršija 135 dB bet kokio dažnio.
Biuro įrangos ir apsaugos būdų keliamo triukšmo poveikis
Kompiuterio ir kitos organizacinės įrangos skleidžiamas triukšmas gali būti didesnis nei 70 dB. Šiuo atžvilgiu ekspertai nerekomenduoja vienoje patalpoje montuoti daug šios įrangos, ypač jei ji nėra didelė. Triukšmingus įrenginius rekomenduojama įrengti ne patalpoje, kurioje yra žmonių.
Triukšmo lygiui sumažinti atliekant apdailos darbus, naudojamos triukšmą sugeriančios savybės. Be to, galite naudoti užuolaidas iš tankaus audinio arba, kraštutiniais atvejais, ausų kištukus, kurie uždengia ausies būgnelius nuo poveikio.
Šiandien statant modernius pastatus galioja naujas standartas, kuris nustato patalpų garso izoliacijos laipsnį. Daugiabučių namų sienų ir lubų atsparumas triukšmui yra išbandytas. Jei garso izoliacijos lygis yra mažesnis už leistiną ribą, pastatas negali būti pradėtas eksploatuoti, kol nebus pašalintos problemos.
Be to, šiandien jie nustato įvairių signalizacijos ir perspėjimo įrenginių garso stiprumo ribas. Pavyzdžiui, priešgaisrinėse sistemose įspėjamojo signalo garso stiprumas turi būti nuo 75 dBa iki 125 dBa.
