Hur man mäter decibelarna

På vanligt språk är decibel ett vanligt sätt att mäta ljudvolymen. Decibel är en 10-basig logaritmisk enhet: det betyder att en ökning av ljudet på 10 decibel ger ett ljud dubbelt så högt som det ursprungliga ljudet. Generellt sett ges decibelvärdet av ett ljud med formeln 10log₁₀(I / 10^-12), där jag = ljudintensitet i watt / kvadratmeter.

Metod 1

Decibel Noise Comparison Table

I tabellen nedan tilldelas de ökande nivåerna i decibel till de gemensamma bruskällorna. Dessutom ges information om hörselskador för varje ljudnivå.

*Decibel nivåer av vanliga bullerkällor*
decibel	Exempelkällor	Hälsoeffekter
0	tystnad	ingen
10	andedräkt	ingen
20	viska	ingen
30	Bakgrundsbuller av en tyst landsbygdsmiljö	ingen
40	Biblioteksljud, bakgrundsbrus i tystnaden i staden	ingen
50	Avkopplande konversation, vanlig förortsaktivitet	ingen
60	Kontorsstörning eller aktiv restaurang, bullriga samtal	ingen
70	TV-volym, motorvägstrafik på 15,2 meter	Ingen - obehaglig för vissa
80	Fabriksbrus, mixer, biltvätt på 6,1 meter	Möjlig hörselskada efter långvarig exponering
90	Gräsklippare, 7,62 meter motorcykel	Möjlig hörselskada efter långvarig exponering
100	Motorbåtmotor, borrigg	Allvarlig hörselskada efter långvarig exponering
110	Hög volym rockkoncert, stålverk	Det kan vara smärtsamt omedelbart - mycket sannolikt hörselskador efter långvarig exponering
120	Motorsåg, åska	Vanligtvis omedelbart smärtsam
130-150	Start av en jet på landningsbanan	Omedelbar hörselnedsättning eller eventuell rubbning av trumhinnan

Metod 2

Mät decibel med instrumenten

Använd datorn. Med rätt program och utrustning är det inte svårt att mäta decibelnivån för ett ljud med hjälp av datorn. Nedan är bara några sätt att göra detta. Observera att bättre kontrollenheter alltid kommer att ge dig bättre resultat - med andra ord, medan den vanliga interna datormikrofonen kan vara tillräcklig för vissa uppgifter, kommer en extern kvalitet av hög kvalitet att vara mycket mer exakt.

Om du har Windows 8, försök ladda ner den kostnadsfria Reader Decibel-appen från Microsoft App Store. Appen använder datorns mikrofon för att läsa ljud upp till 96 decibel. Liknande enheter finns i Apples iTunes-appbutik för Apple-produkter.
Du kan också försöka använda ett tredjepartsprogram för att mäta decibel. Till exempel, Audacity, ett gratis ljudinspelningsprogram, har en enkel inbyggd decibelmätare.

Använd en mobilapp. För att mäta ljudnivån, en mobilapp det kan vara mycket bekvämt. Även om mikrofonen på din mobila enhet inte är lika kvalitet som de externa som ska anslutas till en dator, kan den fortfarande vara överraskande noggrann. Det gör vanligtvis misstag inom 5 decibels jämfört med läsningarna gjorda med professionell utrustning. Här är en kort lista över appar som är tillgängliga för att läsa decibel:

För Apple-enheter: Decibel 10, Decibel Meter Pro, dB-mätare, ljudnivåmätare

För Android-enheter: Ljudmätare, Decibel Meter, Noise Meter, DeciBel

För Windows-telefoner: Decibel Meter Free, Cyberx Decibel Meter, Decibel Meter Pro

Använd en professionell decibelmeter. Även om det vanligtvis inte är billigt kanske det mest direkta och exakta sättet att hitta decibelnivån för ett ljud är att använda en decibelmeter. Även kallad "ljudnivåmätare", det här specialiserade verktyget (även tillgängligt hos online-återförsäljare) använder en känslig mikrofon för att mäta mängden brus som finns i miljön och ge ett exakt decibelvärde. Eftersom det i allmänhet inte finns en stor marknad för dessa verktyg, kan de vara lite dyra - ofta minst $ 200 även för grundläggande modeller.

Observera att dessa verktyg kan ringas på olika sätt. Till exempel kallas en annan typ av instrument "bullerdosimeter" i grunden utför den samma funktion som en standard ljudnivåmätare.

Metod 3

Matematisk avledning av decibel

Hitta ljudets intensitet i watt / kvadratmeter M. För vardagliga praktiska ändamål ses decibels vanligtvis som en enkel mått på ljud. Men sanningen är lite mer komplex. I fysik anses desibel ofta som ett bekvämt sätt att uttryckaintensitet av en ljudvåg. Ju större amplituden av en specifik ljudvåg desto mer energi överför den - ju fler luftpartiklar rör sig längs vägen och mer "intensiv" det är ljudet. På grund av detta direkta förhållande mellan ljudvågens intensitet och dess volym i decibelar är det möjligt att hitta ett värde som ges i decibeler som har ljudets intensitet (som vanligtvis mäts i watt / kvm)

Observera att för normala ljud är intensitetsvärdet vanligtvis mycket litet. Till exempel ett ljud med en intensitet på 5 × 10 ^-5 (eller 0.00005) watt / kvadratmeter översätter till cirka 80 decibel - om volymen av en mixer eller en matprocessor.
För att bättre förstå förhållandet mellan intensitet och decibelmätningar följer vi ett exempelproblem tillsammans. Antag att vi är musikproducenter och vill leta efter bakgrundsbrusnivån i vår inspelningsstudio för att förbättra ljudet av våra inspelningar. Efter att ha installerat vår utrustning, upptäcker vi en bakgrundsbrusintensitet på 1 × 10 ^-11 (0.00000000001) watt / kvadratmeter. I några få steg kommer vi att använda denna information för att hitta decibeln för bakgrundsbrus i vår studie.

Vi delar upp med 10 ^-12. Efter att ha hittat intensiteten i vårt ljud, kan vi helt enkelt infoga det i 10Log-formuläret₁₀(I / 10^-12) (var "den" är intensiteten i watt / kvm) för att hitta värdet i decibel. För att börja, låt oss dela med 10^-12 (0,000000000001). 10^-12 Det representerar intensiteten hos ett 0 decibel ljud, och därför jämför vi vårt intensitetsvärde med detta, vi kommer väsentligen att finna sin relation till detta grundläggande värde.

I vårt exempel delar vi det givna värdet av intensitet, 10^-11, för 10^-12, får 10^-11 / 10^-12 = 10.

Vi hittar loggen₁₀ av svaret och multiplicera sedan med 10. För att hitta den slutliga lösningen på problemet, är allt vi har att göra ta logaritmen med bas 10 och multiplicera det med 10. Detta förklarar det faktum att decibel är logaritmisk bas 10 enheter - med andra ord innebär att en ökning med 10 decibel ljudvolymen fördubblas.

Vårt exempel är lätt att lösa. Log ₁₀(10) = 1. 1 × 10 = 10. Därför har bakgrundsljudet i vår studie en volym på 10 decibel. Det är ganska tyst men detekterbart med vår högkvalitativa utrustning, så vi behöver noga eliminera ljudkällan för att göra mer exakta inspelningar.

Försök att förstå de logaritmiska egenskaperna hos decibelvärdena. Såsom noteras ovan är decibelar logaritmiska enheter med en bas 10. För ett givet decibelvärde är ett ljud större än 10 decibel dubbelt så högt, ett ljud som är större än 20 decibel är 4 gånger starkare och så vidare. Detta gör det lättare att beskriva det stora utbudet av ljudintensiteter som kan detekteras av det mänskliga örat. Det högsta ljudet som örat kan höra utan att uppleva smärta är mer än en miljard gånger intensivare än det lägsta intensitetsljudet som det kan upptäcka. Med hjälp av decibel undviker vi att använda ett stort antal för att beskriva vanliga ljud - högst måste vi använda tre siffror.

Tänk på detta - vilken notation är lättare att använda: 55 decibel eller 3 × 10 ^-7 watt / kvadratmeter? De två är likvärdiga, men i stället för att använda vetenskaplig notation (eller ett mycket litet decimaltal) tillåter decibelerna oss att använda en slags enkel stenografi för enkel daglig användning.

tips

Observera att nivå 0 på en ljudnivåmätare inte matchar absolutvärdet på 0 dB. Det är snarare den nivå där ljudförvrängningen på enheten är noll.
Watts (som watt / kvadratmeter) är en fysisk maktmått. Det finns andra olika enheter för kraft, såsom kilowatt, milliwatt osv. Se till att du konverterar dem till watt innan du använder dem i den tidigare decibel-effektomvandlingsformeln.

Dela på sociala nätverk:

Relaterade

Hur man mäter decibelarna

steg

Metod 1

Metod 2

Metod 3

tips