דציבל היא יחידת מדידה יחסית, היא לא דומה לכמויות ידועות אחרות, ולכן היא לא נכללה במערכת של יחידות SI מקובלות. עם זאת, בחישובים רבים מותר להשתמש בדציבלים יחד עם יחידות מידה מוחלטות ואף להשתמש בהן כערך ייחוס.
דציבלים נקבעים לפי השתייכות לכמויות פיזיקליות, ולכן לא ניתן לייחס אותם למושגים מתמטיים. קל לדמיין זאת אם נעשה הקבלה לאחוזים, אשר לדציבלים איתם יש הרבה מן המשותף. אין להם ממדים ספציפיים, אבל הם מאוד נוחים כאשר משווים 2 ערכים באותו שם, גם אם הם שונים באופיים. לפיכך, לא קשה לדמיין מה נמדד בדציבלים.
היסטוריה של התרחשות
כפי שהתברר כתוצאה ממחקרים ארוכי טווח, הרגישות אינה תלויה ישירות במוחלטרמת התפשטות הקול. זהו מדד להספק המופעל על יחידת שטח נתונה, הממוקמת באזור ההשפעה של גלי קול, הנמדד בדציבלים כיום. כתוצאה מכך, נוצרה פרופורציה מוזרה - ככל שיותר שטח שייך לאזור השימושי של האוזן האנושית, כך תפיסת הכוח המינימלית שהוא ממוקם טוב יותר.
לכן, החוקר אלכסנדר גרהם בל הצליח לקבוע שגבול התפיסה של האוזן האנושית הוא בין 10 ל-12 וואט למ ר. הנתונים שהתקבלו כיסו טווח רחב מדי, שיוצג רק על ידי כמה ערכים. זה יצר אי נוחות והחוקר נאלץ ליצור סולם מדידה משלו.
בגרסה המקורית, לסולם חסר השם היו 14 ערכים - מ-0 עד 13, כאשר ללחש האנושי היה ערך של "3", ודיבור בדיבור - "6". לאחר מכן, סולם זה היה בשימוש נרחב, והיחידות שלו נקראו bels. כדי לקבל נתונים מדויקים יותר בקנה מידה לוגריתמי, היחידה המקורית הוגדלה פי 10 - כך נוצרו דציבלים.
מידע כללי
קודם כל, יש לציין שדציבל הוא עשירית מבל, שהיא הצורה העשרונית של הלוגריתם הקובע את היחס בין 2 חזקות. אופי הסמכויות שיש להשוות נבחר באופן שרירותי. העיקר הוא שהכלל המייצג את הכוחות המושוואים ביחידות שוות, למשל, בוואט, נשמר. בשל תכונה זו, ייעודי דציבלים משמשים שוניםאזורים:
- מכני;
- electric;
- אקוסטית;
- אלקטרומגנטי.
מאחר שהיישום המעשי הראה שבל התברר כיחידה די גדולה, למען הבהירות הטובה יותר הוצע להכפיל את ערכה בעשר. כך הופיעה יחידה מקובלת - הדציבל, שבו נמדד הצליל היום.
למרות ההיקף העצום, רוב האנשים יודעים שמשתמשים בדציבלים כדי לקבוע את מידת העוצמה. ערך זה מאפיין את עוצמת גל הקול למ ר. לפיכך, הגדלת עוצמת הקול ב-10 דציבלים דומה להכפלת עוצמת הקול של הצליל.
בחקיקה, הדציבל הוכר כערך עיצובי לכמות הרעש בחדר. זה היה המאפיין המגדיר לחישוב רמת הרעש המותרת בבנייני מגורים. ערך זה מאפשר למדוד את רמת הרעש המותרת בדציבלים בדירה ולזהות הפרות במידת הצורך.
היקף היישום
היום, מעצבי טלקומוניקציה משתמשים בדציבלים כיחידת הבסיס להשוואת ביצועי המכשיר בקנה מידה לוגריתמי. הזדמנויות כאלה ניתנות על ידי התכונה העיצובית של ערך זה, שהיא יחידה לוגריתמית של רמות שונות המשמשת להנחתה או להיפך, להגברת הספק.
Decibel נמצא בשימוש נרחב בתחומים שונים של טכנולוגיה מודרנית. מה נמדד היום בדציבלים? אלה כמויות שונות שמשתנותטווח רחב שניתן ליישם:
- במערכות הקשורות להעברת מידע;
- הנדסת רדיו;
- אופטיקה;
- טכנולוגיית אנטנה;
- אקוסטיקה.
לכן, דציבלים משמשים למדידת המאפיינים של הטווח הדינמי, למשל, הם יכולים למדוד את עוצמת הצליל של כלי נגינה מסוים. זה גם פותח את האפשרות לחישוב גלים דחוסים ברגע המעבר שלהם דרך תווך בולט. דציבלים מאפשרים לך לקבוע את ההגבר או לתקן את נתון הרעש שנוצר על ידי המגבר.
אפשר להשתמש ביחידות חסרות מימד אלו הן עבור כמויות פיזיקליות הקשורות לסדר השני - אנרגיה או כוח, והן עבור כמויות הקשורות לסדר הראשון - זרם או מתח. דציבלים פותחים את האפשרות למדוד את הקשר בין כל הכמויות הפיזיקליות, וחוץ מזה, הם משווים בעזרתם ערכים מוחלטים.
עוצמת הקול
המרכיב הפיזי של עוצמת החשיפה לקול נקבע לפי רמת לחץ הקול הזמין הפועל על יחידת שטח מגע, הנמדדת בדציבלים. רמת הרעש נוצרת מהיתוך כאוטי של צלילים. אדם מגיב לתדרים נמוכים או להיפך, לצלילים בתדר גבוה כמו לצלילים שקטים יותר. וצלילי תדר אמצע ייתפסו כחזקים יותר למרות אותה עוצמה.
בהתחשב בתפיסה הלא אחידה של צלילים בתדרים שונים על ידי האוזן האנושית, על האלקטרוניבבסיס נוצר מסנן תדרים המסוגל להעביר את מידת הקול המקבילה עם יחידת מידה המתבטאת ב-dBa - כאשר "a" מציין את יישום המסנן. מסנן זה, המבוסס על תוצאות נורמליזציה של מדידה, מסוגל לדמות את הערך המשוקלל של רמת הקול.
היכולת של אנשים שונים לתפוס צלילים היא בטווח עוצמת הקול שבין 10 ל-15 dB, ובמקרים מסוימים אף יותר. הגבולות הנתפסים של עוצמת הקול הם תדרים מ-20 עד 20 אלף הרץ. הצלילים הקלים ביותר לתפיסה נמצאים בטווח התדרים שבין 3 ל-4 קילו-הרץ. תדר זה משמש בדרך כלל בטלפונים, כמו גם בשידור על גלים בינוניים וארוכים.
עם השנים, טווח הצלילים הנתפס מצטמצם, במיוחד בספקטרום התדרים הגבוהים, שם הרגישות יכולה לרדת ל-18 קילו-הרץ. זה גורם לאובדן שמיעה כללי שמשפיע על אנשים מבוגרים רבים.
רמות רעש מותרות במגורים
באמצעות שימוש בדציבלים, ניתן היה לקבוע סולם רעש מדויק יותר עבור צלילי הסביבה. הוא משקף מאפיינים עדיפים בדייקנות בהשוואה לסולם המקורי שנוצר בזמנו על ידי אלכסנדר בל. לפי סולם זה, קבעו הגופים המחוקקים את רמת הרעש, שהנורמה שלה תקפה בתוך שטחי מגורים המיועדים לבילוי של אזרחים.
לכן, ערך של "0" dB פירושו שקט מוחלט, הגורם לצלצולים באוזניים. הערך הבא של 5 dB קובע גם את הסכום הכוללדממה בנוכחות רקע צליל קטן שמטביע את התהליכים הפנימיים של הגוף. ב-10 dB, ניתן להבחין בין צלילים מטושטשים - כל מיני עלים מרשרשים או מרשרשים.
ערך של 15 dB נמצא בטווח של הצלילים השקטים ביותר, כגון תקתוק של שעון, שנשמע בבירור. עם עוצמת צליל של 20 dB, אתה יכול להבחין בלחישה זהירה של אנשים ממרחק של 1 מטר. הסימון של 25 dB מאפשר לך לשמוע שיחות לחישות בצורה ברורה יותר ורשרוש של חיכוך רקמות רכות.
30 dB קובע כמה דציבלים מותר בדירה בלילה ומשווים לשיחה שקטה או תקתוק של שעון קיר. ב-35 dB, ניתן לשמוע בבירור דיבור עמום.
רמה של 40 דציבלים קובעת את עוצמת הצליל של שיחה רגילה. זהו נפח מספיק המאפשר לך לתקשר בחופשיות בתוך החדר, לצפות בטלוויזיה או להאזין לרצועות מוזיקה. סימן זה קובע כמה דציבלים מותר בדירה במהלך היום.
רמת רעש מותרת בתנאי עבודה
בהשוואה לרמת הרעש המותרת בדציבלים בדירה, בעבודה ובפעילות משרדית, מותרים תקני רמת קול אחרים בשעות העבודה. קיימות הגבלות בסדר שונה, המוסדרות בבירור לכל סוג של עיסוק. הכלל הבסיסי בתנאים אלה הוא להימנע מרמות רעש שעלולות להשפיע לרעה על בריאות האדם.
במשרדים
רמת רעש של 45 dB נמצאת בטווח נשמע וניתנת להשוואה לצליל של מקדחה אומנוע חשמלי. גם רעש של 50 dB נמצא בגבולות השמיעה המצוינת ושווה בעוצמתו לצליל של מכונת כתיבה.
רמת הרעש של 55 דציבלים נשארת בשמיעה מצוינת, היא יכולה להיות מיוצגת על ידי דוגמה של שיחה קולית בו-זמנית של כמה אנשים בו-זמנית. מחוון זה נחשב כסימן העליון המקובל עבור שטחי משרדים.
בגידול בעלי חיים ועבודה משרדית
חוזק רעש של 60 dB נחשב גבוה, רמת רעש כזו ניתן למצוא במשרדים בהם פועלות מכונות כתיבה רבות בו זמנית. מחוון של 65 dB נחשב גם הוא גבוה וניתן להקליט אותו כאשר ציוד ההדפסה פועל.
רמות רעש גבוהות עד 70 dB נותרות גבוהות ונמצאות בחוות בעלי חיים. ערך הרעש של 75 dB הוא ערך הגבול לרמות רעש מוגברות, ניתן לציין אותו בחוות עופות.
בייצור ובהובלה
עם סימון של 80 dB מגיעה רמת הצליל הרם, שחשיפה ממושכת אליו תגרום לאובדן שמיעה חלקי. לכן, כאשר עובדים בתנאים כאלה, מומלץ להשתמש במיגון אוזניים. רמת הרעש של 85 dB היא גם ברמת הקול החזקה, אותה ניתן להשוות עם פעולת הציוד של מפעל אריגה.
נתון רעש של 90 dB נשמר בתוך הצליל החזק, ניתן לרשום רמת רעש כזו כאשר רכבת נוסעת. רמת הרעש של 95 dB מגיעה לגבולות הקיצוניים של צליל חזק, רעש כזה יכול להיותלתקן בחנות המתגלגלת.
מגבלת רעש
רמת הרעש ב-100 dB מגיעה לגבולות של צליל חזק מדי, ניתן להשוות אותה לרעם. עבודה בתנאים כאלה נחשבת לא בריאה ומתבצעת במסגרת משך שירות מסוים, ולאחר מכן אדם נחשב לא כשיר לעבודה מסוכנת.
ערך הרעש של 105 dB נמצא גם הוא בטווח של צליל חזק מדי, הרעש של כוח כזה נוצר על ידי חותך חשמל בעת חיתוך מתכת. רמת הרעש של 110 dB נשארת בגבולות של צליל חזק מדי, מחוון כזה נרשם כאשר מסוק ממריא. נתון רעש של 115 dB נחשב לגבול לגבולות של צליל חזק מדי, רעש כזה נפלט על ידי מתז חול.
רמת רעש של 120 dB נחשבת לבלתי נסבלת, ניתן להשוות אותה לעבודה של ג'אקהאמר. רמת הרעש של 125 dB מאופיינת גם ברמת רעש בלתי נסבלת, לסימן זה מגיע המטוס בתחילת הדרך. רמת הרעש המקסימלית ב-dB נחשבת לגבול בסביבות 130, ולאחר מכן נכנס סף הכאב, שלא כולם יכולים לסבול.
רמת רעש קריטית
חוזק רעש בסביבות 135 dB נחשב לא מקובל, אדם שמוצא את עצמו באזור הקול של עוצמה כזו מקבל הלם פגז. רמת רעש של 140 dB מובילה גם להלם פגז, קולו של מטוס סילון ממריא. ברמת רעש של 145 dB מתפוצץ רימון פיצול.
משיג קרע של 150-155 dB של קליע מצטבר על שריון טנק, הקול של כוח כזה מוביל לזעזוע מוח ופציעות. מעבר ל-160 dB, מחסום הקול נכנס, צליל החורג מהמגבלה הזו גורם לקרע בעור התוף, לקריסת ריאות ולפציעות פיצוץ מרובות, מה שגורם למוות מיידי.
ההשפעה על הגוף של צלילים בלתי נשמעים
צליל שהתדר שלו נמוך מ-16 הרץ נקרא אינפרא אדום, ואם התדר שלו עולה על 20 אלף הרץ, אז צליל כזה נקרא אולטרסאונד. עור התוף של האוזן האנושית אינו מסוגל לקלוט צלילים בתדר זה, ולכן הם מחוץ לטווח השמיעה האנושית. דציבלים, כך מודדים היום צליל, קובעים גם את המשמעות של צלילים בלתי נשמעים.
צלילים בתדר נמוך הנעים בין 5 ל-10 הרץ נסבלים בצורה גרועה על ידי גוף האדם. השפעה כזו יכולה להפעיל תקלות בעבודה של איברים פנימיים ולהשפיע על פעילות המוח. בנוסף, לעוצמת התדרים הנמוכים יש השפעה על רקמת העצם, המעוררת כאבי פרקים אצל אנשים הסובלים ממחלות או פציעות שונות.
מקורות היומיומיים של אולטרסאונד הם כלי רכב שונים, הם יכולים להיות גם רעמים או עבודה של ציוד אלקטרוני. השפעות כאלה מתבטאות בחימום של רקמות, ועוצמת השפעתן תלויה במרחק למקור הפעיל ובמידת הקול.
ישנן גם הגבלות מסוימות עבור מקומות עבודה ציבוריים עם מקורות קול בטווח הבלתי נשמע. העוצמה המקסימלית של צליל אינפרא אדום חייבת להישמר בטווח של 110dBa, ועוצמת האולטרסאונד מוגבלת ל-125 dBa. אסור בתכלית האיסור אפילו לזמן קצר באזורים שבהם לחץ הקול עולה על 135 dB בכל תדר.
השפעת רעש מציוד משרדי ושיטות הגנה
רעש הנפלט ממחשב וציוד ארגוני אחר יכול להיות גבוה מ-70 dB. בהקשר זה, מומחים לא ממליצים להתקין מספר רב של ציוד זה בחדר אחד, במיוחד אם הוא לא גדול. יחידות רועשות מומלץ להתקין מחוץ לחדר שבו יש אנשים.
כדי להפחית את רמת הרעש בעבודות גמר, נעשה שימוש בחומרים בעלי תכונות בולמות רעש. בנוסף, ניתן להשתמש בוילונות מבד צפוף או, במקרים קיצוניים, אטמי אוזניים המכסים את עור התוף מחשיפה.
היום, בבניית מבנים מודרניים, קיים תקן חדש הקובע את מידת בידוד הרעש של הנחות. הקירות והתקרות של בלוקים של דירות נבדקים לעמידות בפני רעש. אם רמת בידוד הרעש נמוכה מהגבול המקובל, לא ניתן להפעיל את הבניין עד לתיקון הבעיות.
בנוסף, היום הם מציבים מגבלות על עוצמת הקול עבור מכשירי איתות ואזהרה שונים. עבור מערכות מיגון אש, למשל, עוצמת הצליל של אות האזהרה צריכה להיות בין 75 dBa ל-125 dBa.
