ديسيبل هي وحدة قياس نسبية ، وهي لا تشبه الكميات الأخرى المعروفة ، لذلك لم يتم تضمينها في نظام وحدات SI المقبولة عمومًا. ومع ذلك ، في العديد من العمليات الحسابية ، يُسمح باستخدام الديسيبل مع وحدات القياس المطلقة وحتى استخدامها كقيمة مرجعية.
يتم تحديد الديسيبل من خلال الانتماء إلى كميات فيزيائية ، لذلك لا يمكن عزوها إلى مفاهيم رياضية. من السهل تخيل هذا إذا قمنا بالتوازي مع النسب المئوية التي تشترك معها الديسيبل في الكثير. ليس لها أبعاد محددة ، لكنها مريحة للغاية عند مقارنة قيمتين لهما نفس الاسم ، حتى لو كانتا مختلفتين في طبيعتهما. وبالتالي ليس من الصعب تخيل ما يقاس بالديسيبل.
تاريخ حدوث
كما اتضح نتيجة لدراسات طويلة المدى ، فإن القابلية للإصابة لا تعتمد بشكل مباشر على المطلقمستوى انتشار الصوت. إنه مقياس للقوة المطبقة على وحدة مساحة معينة ، والتي تقع في منطقة تأثير الموجات الصوتية ، والتي تُقاس بالديسيبل اليوم. نتيجة لذلك ، تم إنشاء نسبة غريبة - فكلما زادت المساحة التي تنتمي إلى المنطقة الصالحة للاستخدام من الأذن البشرية ، كان تصور الحد الأدنى من القوة أفضل.
وهكذا تمكن الباحث ألكسندر جراهام بيل من إثبات أن حد إدراك الأذن البشرية يتراوح من 10 إلى 12 وات لكل متر مربع. غطت البيانات الناتجة نطاقًا واسعًا جدًا ، تم تمثيله بقيم قليلة فقط. تسبب هذا في بعض الإزعاج وكان على الباحث إنشاء مقياس قياس خاص به.
في الإصدار الأصلي ، كان المقياس المجهول يحتوي على 14 قيمة - من 0 إلى 13 ، حيث كان للهمس البشري قيمة "3" ، والكلام العامي - "6". بعد ذلك ، تم استخدام هذا المقياس على نطاق واسع ، وكانت وحداته تسمى بيلز. للحصول على بيانات أكثر دقة على مقياس لوغاريتمي ، تمت زيادة الوحدة الأصلية بمقدار 10 مرات - هكذا تشكلت الديسيبل.
معلومات عامة
بادئ ذي بدء ، تجدر الإشارة إلى أن الديسيبل هو عُشر Bel ، وهو الشكل العشري للوغاريتم الذي يحدد النسبة بين 2 قوى. يتم اختيار طبيعة الصلاحيات المراد مقارنتها بشكل تعسفي. الشيء الرئيسي هو أن القاعدة التي تمثل القوى المقارنة بوحدات متساوية ، على سبيل المثال ، في واتس ، يتم ملاحظتها. بسبب هذه الميزة ، يتم استخدام تسميات ديسيبل بشكل مختلفالمناطق:
- ميكانيكي
- كهربائي ؛
- صوتي ؛
- كهرومغناطيسي
نظرًا لأن التطبيق العملي أظهر أن Bel تحول إلى وحدة كبيرة إلى حد ما ، فمن أجل وضوح أفضل ، تم اقتراح مضاعفة قيمتها في عشرة. وهكذا ظهرت وحدة مقبولة بشكل عام - الديسيبل ، حيث يُقاس الصوت اليوم.
على الرغم من النطاق الواسع ، يعرف معظم الناس أنه يتم استخدام الديسيبل لتحديد درجة جهارة الصوت. تحدد هذه القيمة شدة الموجة الصوتية لكل متر مربع. وبالتالي ، فإن زيادة الصوت بمقدار 10 ديسيبل يمكن مقارنتها بمضاعفة حجم الصوت.
في التشريع ، تم التعرف على الديسيبل كقيمة تصميم لمقدار الضوضاء في الغرفة. كانت الخاصية المميزة لحساب مستوى الضوضاء المسموح به في المباني السكنية. تتيح هذه القيمة قياس مستوى الضوضاء المسموح به بالديسيبل في الشقة وتحديد الانتهاكات إذا لزم الأمر.
نطاق التطبيق
اليوم ، يستخدم مصممو الاتصالات الديسيبل كوحدة أساسية لمقارنة أداء الجهاز على مقياس لوغاريتمي. يتم توفير هذه الفرص من خلال ميزة التصميم لهذه القيمة ، وهي وحدة لوغاريتمية من مستويات مختلفة تستخدم للتوهين أو ، على العكس ، تضخيم الطاقة.
ديسيبل يستخدم على نطاق واسع في مختلف مجالات التكنولوجيا الحديثة. ما الذي يتم قياسه بالديسيبل اليوم؟ هذه كميات مختلفة تتغير فينطاق واسع يمكن تطبيقه:
- في الأنظمة المتعلقة بنقل المعلومات ؛
- هندسة الراديو ؛
- بصريات ؛
- تقنية الهوائي ؛
- صوتيات.
وهكذا ، يتم استخدام الديسيبل لقياس خصائص النطاق الديناميكي ، على سبيل المثال ، يمكنهم قياس حجم صوت آلة موسيقية معينة. كما أنه يفتح إمكانية حساب الموجات الخاملة في لحظة مرورها عبر وسط ماص. تسمح لك الديسيبلات بتحديد الكسب أو إصلاح عامل الضوضاء الناتج عن مكبر الصوت.
من الممكن استخدام هذه الوحدات عديمة الأبعاد للكميات المادية المتعلقة بالترتيب الثاني - الطاقة أو الطاقة ، وللكميات المتعلقة بالترتيب الأول - التيار أو الجهد. يفتح الديسيبل إمكانية قياس العلاقة بين جميع الكميات المادية ، وإلى جانب ذلك ، يقارنون القيم المطلقة بمساعدتهم.
حجم الصوت
يتم تحديد المكون المادي لجهارة التعرض للصوت من خلال مستوى ضغط الصوت المتاح الذي يعمل على وحدة منطقة التلامس ، والتي تُقاس بالديسيبل. يتشكل مستوى الضوضاء من الاندماج الفوضوي للأصوات. يتفاعل الشخص مع الترددات المنخفضة أو على العكس من الأصوات عالية التردد مثل الأصوات الأكثر هدوءًا. وستكون الأصوات ذات التردد المتوسط أعلى على الرغم من نفس الشدة.
بالنظر إلى الإدراك غير المتكافئ لأصوات الترددات المختلفة بواسطة الأذن البشرية ، على الأجهزة الإلكترونيةتم إنشاء مرشح تردد في القاعدة قادر على إرسال الدرجة المكافئة للصوت بوحدة قياس معبر عنها بوحدة dBa - حيث يشير الحرف "a" إلى تطبيق المرشح. هذا المرشح ، بناءً على نتائج تطبيع القياس ، قادر على محاكاة القيمة الموزونة لمستوى الصوت.
قدرة الأشخاص المختلفين على إدراك الأصوات في نطاق الصوت من 10 إلى 15 ديسيبل ، وفي بعض الحالات أعلى من ذلك. الحدود المتصورة لشدة الصوت هي الترددات من 20 إلى 20 ألف هرتز. توجد أسهل الأصوات التي يمكن إدراكها في نطاق التردد من 3 إلى 4 كيلو هرتز. يستخدم هذا التردد عادة في الهواتف ، وكذلك في البث على الموجات المتوسطة والطويلة.
على مر السنين ، يضيق نطاق الأصوات المدركة ، خاصة في الطيف عالي التردد ، حيث يمكن أن تنخفض الحساسية إلى 18 كيلو هرتز. ينتج عن هذا ضعف عام في السمع يؤثر على العديد من كبار السن.
مستويات الضوضاء المسموح بها في المباني السكنية
باستخدام الديسيبل ، أصبح من الممكن تحديد مقياس ضوضاء أكثر دقة للأصوات المحيطة. إنه يعكس خصائص فائقة الدقة مقارنة بالمقياس الأصلي الذي أنشأه ألكسندر بيل في ذلك الوقت. باستخدام هذا المقياس ، حددت الهيئات التشريعية مستوى الضوضاء ، والذي يكون معياره صالحًا داخل المباني السكنية المخصصة للترفيه عن المواطنين.
وبالتالي ، فإن القيمة "0" ديسيبل تعني الصمت التام الذي يسبب رنينًا في الأذنين. تحدد القيمة التالية البالغة 5 ديسيبل الإجمالي أيضًاصمت في وجود خلفية صوتية صغيرة تغرق العمليات الداخلية للجسم. عند 10 ديسيبل ، يمكن تمييز الأصوات الضبابية - جميع أنواع سرقة الأوراق أو حفيفها.
قيمة 15 ديسيبل تقع في نطاق الأصوات الأكثر هدوءًا ، مثل دقات الساعة ، بحيث تكون مسموعة بوضوح. مع قوة صوت تبلغ 20 ديسيبل ، يمكنك سماع صوت الهمس الدقيق للأشخاص على مسافة متر واحد. تتيح لك علامة 25 ديسيبل سماع محادثات تهمس بشكل أكثر وضوحًا وحفيف احتكاك الأنسجة الرخوة.
30 ديسيبل يحدد عدد الديسيبل المسموح به في الشقة ليلاً ويقارن بالمحادثة الصامتة أو تدق ساعة الحائط. عند 35 ديسيبل ، يمكن سماع الكلام المكتوم بوضوح.
يحدد مستوى 40 ديسيبل قوة صوت المحادثة العادية. هذا حجم كافٍ يسمح لك بالتواصل بحرية داخل الغرفة أو مشاهدة التلفزيون أو الاستماع إلى المقطوعات الموسيقية. تحدد هذه العلامة عدد الديسيبل المسموح به في الشقة خلال النهار.
مستوى الضوضاء المسموح به في ظل ظروف العمل
مقارنة بمستوى الضوضاء المسموح به بالديسيبل في الشقة وفي العمل وفي الأنشطة المكتبية ، يُسمح بمعايير مستوى الصوت الأخرى أثناء ساعات العمل. هناك قيود على ترتيب مختلف ، يتم تنظيمها بوضوح لكل نوع من أنواع المهنة. القاعدة الأساسية في هذه الظروف هي تجنب مستويات الضوضاء التي يمكن أن تؤثر سلبًا على صحة الإنسان.
في المكاتب
مستوى ضوضاء يبلغ 45 ديسيبل ضمن النطاق المسموع ويمكن مقارنته بصوت المثقاب أومحرك كهربائي. ضوضاء 50 ديسيبل هي أيضًا ضمن حدود المسموعة الممتازة وتساوي في القوة صوت الآلة الكاتبة.
يظل مستوى الضجيج البالغ 55 ديسيبلًا في نطاق سمعي ممتاز ، ويمكن تمثيله بمثال المحادثة الرنانة المتزامنة للعديد من الأشخاص في وقت واحد. يعتبر هذا المؤشر أعلى علامة مقبولة للمساحة المكتبية.
في تربية الحيوانات والعمل المكتبي
تعتبر قوة الضوضاء البالغة 60 ديسيبل عالية ، ويمكن العثور على مثل هذا المستوى من الضوضاء في المكاتب حيث تعمل العديد من الآلات الكاتبة في نفس الوقت. يعتبر أيضًا مؤشر 65 ديسيبل مرتفعًا ويمكن تسجيله عند تشغيل معدات الطباعة.
مستويات الضوضاء التي تصل إلى 70 ديسيبل تظل مرتفعة وتوجد في مزارع الماشية. قيمة الضوضاء 75 ديسيبل هي الحد الأقصى لمستويات الضوضاء المتزايدة ، ويمكن ملاحظتها في مزارع الدواجن.
في الإنتاج والنقل
بعلامة 80 ديسيبل يأتي مستوى الصوت العالي ، والتعرض المطول الذي سينتج عنه فقدان جزئي للسمع. لذلك ، عند العمل في مثل هذه الظروف ، يوصى باستخدام واقي الأذن. مستوى الضوضاء 85 ديسيبل يقع أيضًا ضمن مستوى الصوت العالي ، والذي يمكن مقارنته بتشغيل معدات مصنع النسيج.
يتم الاحتفاظ برقم ضوضاء قدره 90 ديسيبل داخل الصوت العالي ، ويمكن تسجيل مستوى ضوضاء كهذا عندما يتحرك القطار. يصل مستوى الضوضاء البالغ 95 ديسيبل إلى أقصى حدود الصوت العالي ، يمكن أن تصل هذه الضوضاءالإصلاح في رولينج شوب
حد الضوضاء
يصل مستوى الضوضاء عند 100 ديسيبل إلى حدود الصوت العالي للغاية ، ويمكن مقارنته بالرعد. يعتبر العمل في مثل هذه الظروف غير صحي ويتم تنفيذه في إطار مدة خدمة معينة ، وبعد ذلك يعتبر الشخص غير لائق للعمل الخطر.
قيمة الضوضاء البالغة 105 ديسيبل هي أيضًا في نطاق الصوت العالي للغاية ، يتم إنشاء ضوضاء مثل هذه القوة بواسطة قاطع الطاقة عند قطع المعادن. يظل مستوى الضوضاء البالغ 110 ديسيبل ضمن حدود الصوت العالي للغاية ، حيث يتم تسجيل مثل هذا المؤشر عند إقلاع طائرة هليكوبتر. يعتبر رقم الضوضاء الذي يبلغ 115 ديسيبل هو الحد الأقصى لحدود الصوت العالي للغاية ، حيث تنبعث هذه الضوضاء من جهاز الرمل.
مستوى ضوضاء يبلغ 120 ديسيبل يعتبر أمرًا لا يطاق ، ويمكن مقارنته بعمل آلة ثقب الصخور. يتميز مستوى الضوضاء البالغ 125 ديسيبل أيضًا بمستوى ضوضاء لا يطاق ، تصل الطائرة إلى هذه العلامة في البداية. يعتبر الحد الأقصى لمستوى الضوضاء في ديسيبل الحد الأقصى عند حوالي 130 ، وبعد ذلك يتم تعيين عتبة الألم ، والتي لا يمكن للجميع تحملها.
مستوى الضوضاء الحرج
قوة الضوضاء عند حوالي 135 ديسيبل تعتبر غير مقبولة ، والشخص الذي يجد نفسه في منطقة الصوت بهذه القوة يتلقى صدمة قذيفة. يؤدي مستوى الضجيج البالغ 140 ديسيبل أيضًا إلى صدمة القذيفة ، وهو صوت إقلاع طائرة نفاثة. عند مستوى ضوضاء 145 ديسيبل ، تنفجر قنبلة تجزئة
يحقق تمزق 150-155 ديسيبل للقذيفة التراكمية على درع الدبابة ، ويؤدي صوت هذه القوة إلىارتجاج وإصابات. بعد علامة 160 ديسيبل ، يتم تثبيت حاجز الصوت ، ويتسبب الصوت الذي يتجاوز هذا الحد في تمزق طبلة الأذن ، وانهيار الرئة ، وإصابات متعددة بسبب الانفجار ، مما يتسبب في الموت الفوري.
تأثير الأصوات غير المسموعة على الجسم
يسمى الصوت الذي يقل تردده عن 16 هرتز بالأشعة تحت الحمراء ، وإذا تجاوز تردده 20 ألف هرتز ، فإن هذا الصوت يسمى الموجات فوق الصوتية. لا تستطيع طبلة الأذن في الأذن البشرية إدراك أصوات من هذا التردد ، لذا فهي خارج نطاق سمع الإنسان. الديسيبل ، وهو كيفية قياس الصوت اليوم ، يحدد أيضًا معنى الأصوات غير المسموعة.
الأصوات منخفضة التردد التي تتراوح من 5 إلى 10 هرتز لا يتحملها جسم الإنسان بشكل سيئ. يمكن لمثل هذا التأثير أن يتسبب في حدوث خلل في عمل الأعضاء الداخلية ويؤثر على نشاط الدماغ. بالإضافة إلى ذلك ، فإن شدة الترددات المنخفضة لها تأثير على نسيج العظام ، وتسبب آلام المفاصل لدى الأشخاص الذين يعانون من أمراض أو إصابات مختلفة.
المصادر اليومية للموجات فوق الصوتية هي مركبات مختلفة ، ويمكن أن تكون أيضًا رعدًا أو عمل معدات إلكترونية. يتم التعبير عن هذه التأثيرات في تسخين الأنسجة ، وتعتمد قوة تأثيرها على المسافة إلى المصدر النشط وعلى درجة الصوت.
هناك أيضًا قيود معينة على أماكن العمل العامة ذات مصادر الصوت في النطاق غير المسموع. يجب الحفاظ على الحد الأقصى لشدة صوت الأشعة تحت الحمراء في حدود 110ديسيبل ، وقوة الموجات فوق الصوتية محدودة بـ 125 ديسيبل. يمنع منعا باتا حتى لفترة قصيرة في المناطق التي يتجاوز فيها ضغط الصوت 135 ديسيبل من أي تردد.
تأثير الضوضاء الصادرة عن المعدات المكتبية وطرق الحماية
يمكن أن تكون الضوضاء المنبعثة من الكمبيوتر والمعدات التنظيمية الأخرى أعلى من 70 ديسيبل. في هذا الصدد ، لا ينصح الخبراء بتثبيت عدد كبير من هذه المعدات في غرفة واحدة ، خاصةً إذا لم تكن كبيرة. يوصى بتركيب الوحدات المزعجة خارج الغرفة التي يوجد بها أشخاص.
لتقليل مستوى الضوضاء في أعمال التشطيب ، يتم استخدام مواد ذات خصائص امتصاص الضوضاء. بالإضافة إلى ذلك ، يمكنك استخدام الستائر المصنوعة من القماش السميك ، أو في الحالات القصوى ، سدادات الأذن التي تغطي طبلة الأذن من التعرض.
اليوم ، في تشييد المباني الحديثة ، هناك معيار جديد يحدد درجة عزل الصوت في المباني. تم اختبار جدران وأسقف كتل الشقق لمقاومة الضوضاء. إذا كان مستوى عزل الصوت أقل من الحد المقبول ، فلا يمكن تشغيل المبنى حتى يتم إصلاح المشاكل.
بالإضافة إلى ذلك ، وضعوا اليوم قيودًا على قوة الصوت لمختلف أجهزة الإشارات والتحذير. بالنسبة لأنظمة الحماية من الحرائق ، على سبيل المثال ، يجب أن تكون قوة صوت إشارة التحذير بين 75 ديسيبل و 125 ديسيبل.
