Что такое дба звука и шума и как они измеряются?

Звучащий мир. от чего зависит высота звука?

Суммирование источников шума

Шум от нескольких источников не соответствует сумме шумов от каждого источника в отдельности. Для двух находящихся рядом установок шум определяется следующим образом:

  1. Если показатели уровня шума одинаковы, то суммарный уровень шума на 3 дБ превышает уровень шума каждой установки.
  2. Если разница уровней шума превышает 10 дБ, суммарный уровень шума равен величине большего из двух шумов.

Например, общий шум от двух установок с уровнями 30 и 60 дБ, равен 60 дБ.

Если разница уровней шума не более 10 дБ, нужно воспользоваться приведенной ниже таблицей. Вычисляем разность уровней шума установок.

Например, L1 = 52 дБ, а L2 = 48 дБ. Разность равна 4 дБ. В верхней строке таблицы найдем 4 дБ, тогда в нижней строке видим показатель 1.5 дБ. Прибавим этот показатель к большему уровню шума: 52 дБ + 1.5 дБ = 53.5 дБ. Это и будет общий уровень шума от двух установок.

Разница уровней шума, дБ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Показатель-добавка, дБ 2.6 2.1 1.8 1.5 1.2 1.0 0.8 0.6 0.5 0.4

Если источников шума более двух, метод расчета не меняется, и источники рассматриваются парами, начиная с самых слабых.

Например, есть четыре установки с уровнями шума 25 дБ, 38 дБ, 43 дБ и 50 дБ.

Сначала делаем подсчет для двух слабейших установок: 38 — 25 = 13 дБ. Разница больше 10 дБ, и эту установку вообще не учитываем.

Для установок 38 и 43 дБ: 43 — 38 = 5 дБ, поправка из таблицы равна 1.2 дБ. Суммарный шум трех установок: 43 + 1.2 = 44.2 дБ.

Теперь найдем полный шум всех установок. 50 — 44.2 = 5.8 дБ. Округляя разность уровней шума до 6 дБ, по таблице находим поправку 1.0 дБ.

Источник

Что такое дБА и как они измеряются?

Децибелы (дБ) — это единица звукового давления, мера силы, а точнее мера силы на единицу площади . Каждый раз, когда источник звука удаляется от нас, он теряет интенсивность с соотношением 6 дБ каждый раз, когда расстояние удваивается (например, если на одном метре мы воспринимаем 80 дБ, на двух метрах мы воспринимаем 74 дБ)

По этой причине важно, чтобы при измерении интенсивности акустического давления указывалось расстояние, на котором оно измеряется, и именно здесь в игру вступает дБА

Суффикс «A» в дБА означает, что при измерении используется взвешивающий фильтр для человеческого уха, который фиксирует только частоты от 20 до 20,000 Гц и на расстоянии 50 сантиметры . Следовательно, это надежная и объективная величина, позволяющая измерить любую интенсивность звука.

Особенность в том, что децибелы отличаются от других известных шкал измерения. Хотя многие стандартные измерительные приборы, такие как линейка или метр, являются линейными, шкала децибел логарифмическая . Этот тип шкалы лучше всего отображает, как изменения интенсивности звука на самом деле ощущаются в человеческом ухе.

Чтобы представить это в перспективе, давайте возьмем пример: представьте себе здание высотой 80 метров. Если его высоту увеличить еще на 10 метров (всего 90 м), он будет казаться только немного выше на глаз, потому что мы фактически увеличили его высоту на 12.5%. Если мы переведем эти величины в децибелы, если звук будет громким на 80 дБ, добавление дополнительных 10 дБ сделает звук в 10 раз более интенсивным и примерно в два раза громче для наших ушей.

Для измерения децибел используются устройства, называемые измерителями уровня звука, которые способны довольно точно измерять звуковое давление, и на самом деле существуют очень дешевые устройства (даже приложения для мобильных телефонов довольно надежны, хотя логически меньше, чем профессиональные устройства, разработанные специально для этого).

Сравнительные шкалы для расчёта уровня цифрового звука

Проценты

Децибелы

120
115
110
105100
1.584
1.214
0.828
0.424
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
-0.446
-0.915
-1.412
-1.938
-2.499
-3.098
-3.742
-4.437
-5.193
-6.021
-6.936
-7.959
-9.119
-10.458
-12.041
-13.979
-16.478
-20
-26.021

Децибелы

Проценты

1.6
1.5
1.25
1
0.75
0.5
0.25
120.23
118.85
115.48
112.2
109.02
105.93
102.92100
-0.25
-0.5
-0.75
-1
-1.25
-1.5
-1.75
-2
-2.25
-2.5
-3
-3.5
-4
-4.5
-5
-5.5
-6
-6.5
-7
-7.5
-8
-8.5
-9
-9.5
-10.5
-11
-11.5
-12
-15
-18
-21
-24
-30
-33
-35
-40
97.16
94.41
91.73
89.13
86.6
84.14
81.75
79.43
77.18
74.99
70.79
66.83
63.1
59.57
56.23
53.09
50.12
47.32
44.67
42.17
39.81
37.58
35.48
33.5
29.85
28.18
26.61
25.12
17.78
12.59
8.91
6.31
3.16
2.24
1.78
1

Единицы измерения громкости

Существуют различные способы количественного описания звуковых колебаний, использующиеся в разных областях.

Обычно используются следующие основные единицы измерения:

  • Интенсивность звука — скалярная физическая величина, характеризующая мощность, переносимую звуковой волной в направлении распространения. Единица измерения — ватт на квадратный метр (Вт/м2).
  • Звуковое давление — переменное избыточное давление, возникающее в упругой среде при прохождении через неё звуковой волны. Единица измерения — паскаль (Па).
  • Громкость звука (Уровень звукового давления, SPL или sound pressure level) — субъективное восприятие силы звука. Громкость главным образом зависит от звукового давления и частоты звуковых колебаний. Также на громкость звука влияют его спектральный состав, локализация в пространстве, тембр, длительность воздействия звуковых колебаний и другие факторы.

Интенсивность звука и Звуковое давление находятся в квадратичной зависимости, точнее:

где I — интенсивность звука, Вт/м2; p — звуковое давление, Па; Zs — удельное акустическое сопротивление среды; <>t — усреднение по времени.

Громкость звука является относительной величиной и определяется как измеренное по относительной шкале значение звукового давления, отнесённое к опорному давлению PSPL = 20 мкПа, соответствующему порогу слышимости синусоидальной звуковой волны частотой 1 кГц.

Единицей измерения громкости является децибел (дБ, dB) — относительная единица, подобная кратности («трёхкратное отличие») или, например, процентам.

Величина, выраженная в децибелах, равна десятичному логарифму отношения физической величины к одноимённой физической величине, принимаемой за исходную, умноженному на десять (умножение на 10 переводит белы в децибелы):

где AdB — величина в децибелах, A — измеренная физическая величина, A — величина, принятая за точку отсчета.

В приведенной формуле дБ используется для оценки отношения интенсивности звука, однако, чаще для этого используется звуковое давление.

Таким образом, когда мы говорим о громкости звука в децибелах, мы имеем в виду отношение значения его звукового давления к «нулевой» или «опорной» величине (условный 0 дБ), которая составляет 20 мкПа и соответствует стандартному порогу слышимости (порогу слышимости синусоидальной звуковой волны частотой 1 кГц).
В этом случае используется формула:

В основном формула аналогична приведенной выше, только в качества точки отсчета указано 20 мкПа, а вместо 10 логарифм умножен на 20 (т.е. на 10 и на 2). Это отражает уже упомянутую выше квадратичную зависимость силы звука и звукового давления.

Приведем некоторые соответствия значений в децибелах увеличению звукового давления относительно порога слышимости:

6 дБ → в 2 раза (lg(2) = 0,30102999566),
9,5 дБ → в 3 раза (lg(3)= 0,47712125472),
12 дБ → в 4 раза (lg(4)= 0,60205999132),
20 дБ → в 10 раз (lg(10)= 1).

Любое удвоение величины звукового давления выражается в увеличении его уровня на 6 дБ, как видно из следующей таблицы:

Отношение силы звука или электрической мощности
(«энергетические» величины)

Децибелы

Отношение звукового давления, напряжения или тока
(«амплитудные» величины)

Децибелы

1

1

2

3

2

6

3

4,8

3

9,5

4

6

4

12,0

5

7

5

14,0

6

7,8

6

15,6

7

8,5

7

16,9

8

9,0

8

18,1

9

9,5

9

19,1

10

10,0

10

20,0

100

20,0

100

40,0

1000

30,0

1000

60,0

10000

40,0

10000

80,0

100000

50,0

100000

100,0

1000000

60,0

1000000

120,0

См. также: Сравнительные шкалы для расчёта уровня цифрового звука

Следует иметь в виду, что в децибелах может выражаться не только SPL, но и, например, напряжение, а также, что могут использоваться различные опорные уровни или «точки отсчета», на что указывает соответствующая аббревиатура после dB: dBSPL, dBFS и т.д. Так например, часто используются:

  •  dBFS (от англ. Full Scale — «полная шкала») — опорное напряжение соответствует полной шкале прибора; например, «уровень записи составляет −6 dBFS». При этом максимально возможный уровень записи равен 0 dBFS.
  • dBSPL (от англ. Sound Pressure Level — «уровень звукового давления») — опорное звуковое давление 20 мкПа, соответствующее порогу слышимости; например, «громкость 100 dBSPL».
  • dBPa — опорное звуковое давление 1 Па, или 94 дБ звуковой шкалы громкости dBSPL; например, «для громкости 6 dBPa микшером установили +4 dBu, а регулятором записи −3 dBFS, искажения при этом составили −70 dBc»
    и т.д.

Мощность звука

Мощность звука какой-либо установки — это энергия, которая выделяется установкой в виде шума за единицу времени. Измерять силу шума в стандартных единицах мощности неудобно, т.к. спектр звуковых частот очень широк, и мощность звуков отличается на много порядков.

Пример: сила шума при поступлении в помещение воздуха под низким давлением равна одной стомиллиардной ватта, а при взлете реактивного самолета сила шума достигает 1000 Вт.

Поэтому уровень мощности звука измеряют в логарифмических единицах — децибелах (дБ). В децибелах сила шума выражается двух- или трехзначными числами, что удобно для расчетов.

Уровень мощности звука в дБ — функция отношения мощности звуковых волн возле источника шума к нулевому значению W, равному 10 -12 Вт. Уровень мощности рассчитывается по формуле:

Lw = 10lg(W/W0)

Пример: если мощность звука вблизи источника равна 10 Вт, то уровень мощности составит 130 дБ, а если мощность звука равна 0.001 Вт, то уровень мощности — 90 дБ.

Мощность звука и уровень мощности независимы от расстояния до источника шума. Они связаны лишь с параметрами и режимом работы установки, поэтому важны для проектирования и сравнения различных систем кондиционирования и вентиляции.

Уровень мощности нельзя измерить непосредственно, он определяется косвенно специальным оборудованием.

Волновая природа звука

Чтобы лучше понять систему возникновения звуковой волны, представим классический динамик, находящийся в трубе, наполненной воздухом. Если динамик совершит резкое движение вперёд, то воздух, находящийся в непосредственной близости диффузора на мгновение сжимается. После этого воздух расширится, толкая тем самым сжатую воздушную область вдоль по трубе. Вот это волновое движение и будет впоследствии звуком, когда достигнет слухового органа и «возбудит» барабанную перепонку. При возникновении звуковой волны в газе создаётся избыточное давление, избыточная плотность и происходит перемещение частиц с постоянной скоростью

Про звуковые волны важно помнить то обстоятельство, что вещество не перемещается вместе со звуковой волной, а возникает лишь временное возмущение воздушных масс

Если представить поршень, подвешенный в свободном пространстве на пружине и совершающий повторяющиеся движения «вперёд-назад», то такие колебания будут называться гармоническими или синусоидальными (если представить волну в виде графика, то получим в этом случае чистейшую синусойду с повторяющимися спадами и подъёмами). Если представить динамик в трубе (как и в примере, описанном выше), совершающий гармонические колебания, то в момент движения динамика «вперёд» получается известный уже эффект сжатия воздуха, а при движении динамика «назад» обратный эффект разряжения. В этом случае по трубе будет распространяться волна чередующихся сжатий и разрежений. Расстояние вдоль трубы между соседними максимумами или минимумами (фазами) будет называться длиной волны. Если частицы колеблются параллельно направлению распространения волны, то волна называется продольной. Если же они колеблются перпендикулярно направлению распространения, то волна называется поперечной. Обычно звуковые волны в газах и жидкостях – продольные, в твердых же телах возможно возникновение волн обоих типов. Поперечные волны в твердых телах возникают благодаря сопротивлению к изменению формы. Основная разница между этими двумя типами волн заключается в том, что поперечная волна обладает свойством поляризации (колебания происходят в определенной плоскости), а продольная – нет.

Стоячие волны и интерференция

Когда динамик создаёт звуковые волны в ограниченном пространстве неизбежно возникает эффект отражения волн от границ. В результате этого чаще всего возникает эффект интерференции — когда две или более звуковых волн накладываются друг на друга. Особыми случаями явления интерференции являются образование: 1) Биений волн или 2) Стоячих волн. Биения волн — это случай, когда происходит сложение волн с близкими частотами и амплитудой. Картина возникновения биений: когда две похожие по частоте волны накладываются друг на друга. В какой-то момент времени при таком наложении, амплитудные пики могут совпадать «по фазе», а также могут совпадать и спады по «противофазе». Именно так и характеризуются биения звука

Важно помнить, что в отличие от стоячих волн, фазовые совпадения пиков происходят не постоянно, а через какие-то временные промежутки. На слух такая картина биений различается достаточно чётко, и слышится как периодическое нарастание и убывание громкости соответственно

Механизм возникновения этого эффекта предельно прост: в момент совпадения пиков громкость нарастает, в момент совпадения спадов громкость уменьшается.

Стоячие волны возникают в случае наложения двух волн одинаковой амлитуды, фазы и частоты, когда при «встрече» таких волн одна движется в прямом, а другая – в обратном направлении. В участке пространства (где образовалась стоячая волна) возникает картина наложения двух частотных амплитуд, с чередованием максимумов (т.н. пучностей) и минимумов (т.н. узлов)

При возникновении этого явления крайне важное значение имеет частота, фаза и коэффициент затухания волны в месте отражения. В отличие от бегущих волн, в стоячей волне отсутствует перенос энергии вследствие того, что образующие эту волну прямая и обратная волны переносят энергию в равных количествах и в прямом и в противоположном направлениях

Для наглядного понимания возникновения стоячей волны, представим пример из домашней акустики. Допустим, у нас есть напольные акустические системы в некотором ограниченном пространстве (комнате). Заставив их играть какую-нибудь композицию с большим количеством баса, попробуем изменить местоположение слушателя в помещении. Таким образом слушатель, попав в зону минимума (вычитания) стоячей волны ощутит эффект того, что баса стало очень мало, а если слушатель попадает в зону максимума (сложения) частот, то получается обратный эффект существенного увеличения басовой области. При этом эффект наблюдается во всех октавах базовой частоты. Например, если базовая частота составляет 440 Гц, то явление «сложения» или «вычитания» будет наблюдаться также на частотах 880 Гц, 1760 Гц, 3520 Гц и т.д.

Что это такое?

Громкость звука — это субъективная характеристика человеческого восприятия силы различных звуков, которая распола­гает их по определенной шкале: от самых тихих и выше.

А звук – это физическое явление, при котором происходит процесс распространения колебаний в самых разнообразных средах. По-другому говоря, это бегущая последовательность областей с повышенным и пониженным давлением.

Следует отметить тот факт, что мы можем слышать по следующим причинам: уши превращают звуковые вибрации в сигналы благодаря своему сложному устройству. Они усиливают вибрации, которые становятся нервными импульсами. Затем данные нервные импульсы наш мозг воспринимает как звук.

Громкость и наше субъективное восприятие его имеют зависимость от ампли­туды и частоты, которые являются физическими характеристиками звука. При более высокой амплитуде он слышится громче. В настоящее время громкость принято измерять в децибелах.

При этом используется логарифмическая шкала. Именно она определяет, во сколько раз максимальное давление звука больше порога слышимости человеческого уха. Для воздуха это 20 микропаскаль, для воды – 1 микропаскаль.

Звуковая громкость зависит от среды, в которой распространяется, и от ее плотности. Чем выше плотность среды, тем быстрее в ней может распределяться звук. Именно поэтому в вакууме звучания просто-напросто быть не может.

Громкость измеряется в единицах, которые носят имя ученого Александра Белла, а именно в белах. Но так как бел – это очень большая величина, принято измерять звук в кратной ей величине – децибелах. Для этого была изобретена специальная шкала интенсивности звука.

Например, частотный спектр звука – это некий график, который показывает зависимость относительной энергии звуковых колебаний от ее частоты.

Существует несколько характеристик, которые оказывают влияние на звук и его громкость. Это прежде всего спектральный состав, пространственная ориентация источника, а также тембр.

Давайте перечислим основные единицы измерения характеристик звука. Среди них можно выделить два параметра: абсолютный и относительный. К шкале громкости, которая измеряется в абсолютных величинах, относится единица измерения, называемая сон. Единица измерения фон – параметр уровня громкости, который имеет относительный характер.

Величина, показывающая, во сколько тот или иной звук выше или ниже другого, измеряется в децибелах. Следует отметить, что белы и децибелы являются внесистемными единицами и не входят в единую систему измерения.

Приведем стандартный пример, показывающий свойства звука. Для этого воспользуемся следующим простым экспериментом, в котором нам понадобится пластмассовый стакан и резинка в форме колечка.

Для начала опыта наденем на стакан резиновое кольцо. Затем дно стакана прислоним к нашему уху и послушаем, как будет звучать натянутая резинка.

Давайте поговорим о диапазоне окружающих нас звуков. Наш диапазон находится в следующих границах – от 20 Гц низкой частоты до 20000 Гц самой высокой частоты. Однако комфортный диапазон для нашего слуха находится в пределах от 2000 до 5000 Гц.

Следует отметить, что звуки выше 85 дБ УЗД могут представлять вред для слуха, если оказывают долгое воздействие.

Тембр звука

Тембр определяется спектром звука. Окраску спектру придают обертоны (гармоники основной частоты). Они придают эмоциональную окраску любому звучанию. От чего зависят высота и тембр звука? Они зависят от конструкции и материалов музыкальных инструментов, от особенностей человеческого голоса. Возникающие многочисленные обертоны придают звучанию неповторимость.

Каждая из знаменитых скрипок Страдивари обладала уникальным тембром. Это определялось и формой резонатора, и типом дерева, и даже лаком покрытия.

Некоторые считают, что особенное восприятие звука человеком способствовало в древности его выживанию. Для анализа внешних шумов необходимо было понять, от чего зависит высота звука, вычленить из массы шумов, звуковых частот звуки подкрадывающегося хищника или вовремя услышать приближение какой-либо природной катастрофы.

Сейчас появилась возможность синтезировать любые звуки, обрабатывать существующие аудиозаписи для достижения нужного эффекта. Но еще на заре звукозаписи делались звуковые комбинации. Примером такого эффекта может служить знаменитый крик Тарзана, созданный искусственно в 1932 г.

Звуковые волны

Когда тела колеблются и вызывают колебания окружающего воздуха или иной среды, они издают звуки. При этом частицы среды тоже начинают колебаться, образуя волну, проходящую в среде. Частицы среды могут совершать колебания как вдоль направления распространения волны, так и поперек. Соответственно различают продольные и поперечные механические волны.

Звуковые волны кажутся схожими с волнами на воде. Если на поверхность озера бросить маленький камень, то от места падения в разные стороны побегут волны. Возникают они потому, что частички воды на поверхности совершают колебания и эти колебания передаются следующим частичкам, то есть волной называется процесс распространения колебаний со временем. Волны на поверхности воды мы можем видеть непосредственно, они поперечные, ведь частицы воды движутся вертикально, вверх-вниз, а волна распространяется горизонтально. Но многие механические волны невидимые, например, звуковые волны, распространяющиеся в воздухе, мы можем только слышать. Ученые установили, что звуковые волны отличаются от волн на поверхности воды тем, что они продольные. Частицы среды колеблются взад-вперед вдоль направления движения волны, а не перпендикулярно ему, как в поперечных волнах. Еще одно отличие в том, что звук распространяется во всех направлениях, а не только горизонтально, как волны по воде.

Волны изображают с помощью диаграмм, на которых указывают частоту волн (количество колебаний за секунду) и их амплитуду (силу волн). Высокие звуки – это высокочастотные волны, низкие звуки – это низкочастотные волны. Звук с частотой более 20 000 Гц называют ультразвуком. Чем больше амплитуда волны, тем громче звук. По мере удаление от источника звука амплитуда падает и звук стихает. Высокие звуки, такие, как пение птиц, — это высокочастотные волны. Низкие звуки, например рев двигателя, — это низкочастотные волны.

Прибор, который позволяет увидеть форму звуковой волны, называется осциллографом.

В разных средах звуковые волны распространяются с разными скоростями. При 20°С в сухом воздухе скорость звука составляет 343 м/с. Сверхзвуковая скорость — это скорость выше скорости звука. Когда самолет выходит на сверхзвуковую скорость, возникает звуковой удар. Сверхзвуковые скорости измеряются в Махах: 1 Мах равен скорости звука. «Конкорд» летает со скоростью более 2 Махов – вдвое быстрее звука.

Шум – это неприятный звук. Измеряется уровень шума в децибелах (дБ). Шум свыше 120 дБ может вызвать боль. При падении листа звук в 10 дБ, а при взлете самолета – 110 дБ. Из всех животных самые громкие звуки может издавать синий кит – 188 дБ. Его можно услышать за 850 километров.

Частотный спектр звука и АЧХ

Поскольку на практике практически не встречаются волны одной частоты, то возникает необходимость разложения всего звукового спектра слышимого диапазона на обертоны или гармоники. Для этих целей существуют графики, которые отображают зависимость относительной энергии звуковых колебаний от частоты. Такой график называется графиком частотного спектра звука. Частотный спектр звука бывает двух типов: дискретный и непрерывный. Дискретный график спектра отображает частоты по отдельности, разделённые пустыми промежутками. В непрерывном спектре присутствуют сразу все звуковые частоты. В случае с музыкой или акустикой чаще всего используется обычный график Амплитудно-Частотой Характеристики (сокращённо «АЧХ»). На таком графике представлена зависимость амплитуды звуковых колебаний от частоты на протяжении всего спектра частот (20 Гц — 20 кГц). Глядя на такой график легко понять, например, сильные или слабые стороны конкретного динамика или акустической системы в целом, наиболее сильные участки энергетической отдачи, частотные спады и подъёмы, затухания, а так же проследить крутизну спада.

Критерии оценки шума

При оценке шума в настоящее время применяют два основных правила:

  1. Измерение уровня громкости или звукового давления
    LpA при помощи акустического измерителя с корректирующей
    характеристикой типа А/дБ(А)/, при этом разрешенный уровень
    LpA задан.
  2. Измерение уровня звукового давления по октавам и сравнение
    с NR (или NC) характеристикой, нормализированным по ИСО.

В качестве критерия для оценки шума в области вентиляции и кондиционирования
в Европе приняты NR (noisie rating) характеристики. В акустические измерители
встроены фильтры с А, В и С характеристиками, и тогда на измерителе (анализаторе
шума) считывают уровни на средних частотах спектра. Если шум какого-либо
источника обладает одинаковой интенсивностью во всех 8-ми октавах спектра,
тогда шум каждой октавы меньше шума источника на 9 дБ, т.к. общая разница
звукового давления

LpA=10 log*n + L1 (дБ)
n — число источников шума
L1 — интенсивность шума в каждой из 8-ми октав (или в каждом из
8-ми источников)

Когда отдельные уровни источника звукового давления, измеренные по октавам,
повторяют одну из NR характеристик, определенный уровень
звукового давления LpA такого источника расположен ВЫШЕ значения граничной
характеристики
на 7 до 10 дБ. При шуме, создаваемом вентилятором, разница
составляет около 5 дБ. т.к. спектр данного шума во всех октавах не достигает
NR
характеристику.

NR характеристики одинаковой громкости (в соответствии с А характеристикой)

Коррекционные коэффициенты для характеристик оценки
звука по ДИН 45633
Средняя
частота октавы(Гц)
Оценка
А B С
31,5 -39,4 -17,1 -3,0
63 -26,2 -9,3 -0,7
125 -16,1 -4,2 -0,2
250 -8,6 -1,3
500 -3,2 -0,3
1000 -0
2000 +1,2 -0,1 -0,2
4000 +1,0 -0,7 -0,8
8000 -1,1 -2,9 -3,0
12500 -4,3 -8,1 -6,0
Затененная область иллюстрирует рекомендуемые значения
в соответствии с таблицей на стр. 6

Пример: результаты измерения шума по А-характеристике

Задано: LpA = 55 дБ
Критерий:
NR 49

Решение: (обозначено на диаграмме
NR характеристик)

Вместо верхней таблицы при акустических расчетах
можно использовать и диаграмму с об­рат­но­про­пор­цио­наль­ны­ми ха­рак­те­рис­ти­ка­ми
в со­от­ветст­вии с нижним рисунком.

Предписанные критерии уровня шума для различных помещений
в соответствии с ДИН 4109 и
VDI2058 (от 1973 года)

Типы помещений Уровень шума
(ДБ)
Среднее время эха
(с)
NR — характеристики
Квартиры
Спальные комнаты — ночью
Спальные комнаты- днем

30

35

0,5

0,5

20

25
Больницы
Больничная палата — ночью
Больничная палата — днем
Операционный зал
Больничная лаборатория
Коридоры, залы ожидания

30

35

40

40

40

1

3

2

2

20

25

35

30

30
Общественные помещения
Радиовещательная студия
Телевизионная студия
Концертный зал
Опера
Театр
Кинозал
Зал
Класс
Зал для семинаров
Школьный класс

15

25

25

25

30

35

35

35

40

40

1

1,5

2

1,5

1

1

1

1

1

1

5

15

15

15

20

25

25

25

30

30
Канцелярии
Зал совещаний
Канцелярия руководителя
Комната отдыха
Небольшая канцелярия
Большая канцелярия

35

35

40

40

45

1

0,5

0,5

0,5

0,5

25

25

30

30

35
Церковь
Музей
Зал с окошками обслуживания
Вычислительный центр
Лаборатория

35

40

45

45

50

3

1,5

1,5

1,5

2

25

30

35

35

40
Спортивный зал
Бассейн

45

50

1,5

2

35

40
Ресторан
Кухня
Магазин

40 — 55*

45 — 60*

45 — 60*

1

1,5

1

30 — 45

35 — 50

35 — 50
* зависит
от назначения
Максимальные уровни шумов по VDI2058
в чисто промышленном районе     70 дБ(А)
в преобладающе промышленном районе днем   65 дБ(А)
    ночью 50 дБ(А)
в смешанном районе днем   60 дБ(А)
    ночью 45 дБ(А)
в преобладающе жилом районе днем   55 дБ(А)
    ночью 40 дБ(А)
в исключительно жилом районе днем   55 дБ(А)
    ночью 30 дБ(А)
в санаториях днем   45 дБ(А)
    ночью 35 дБ(А)
в чисто жилом районе днем   35 дБ(А)
    ночью 25 дБ(А)

Насколько громкий шум?

Поскольку, как мы объяснили, дБ, а точнее, дБА представляют собой логарифмическую шкалу, которая зависит от того, где мы находимся перед источником звука, может быть сложно оценить, сколько дБА представляет собой много шума, а сколько — мало. К счастью, поскольку это субъективная шкала восприятия человеческого уха, ее очень легко экстраполировать в таблицу.

dB Пример
140 Взлет самолета, 30 метров
130 Болевой порог
120 Порог дискомфорта
110 Бензопила в одном метре
100 Дискотека в пределах 1 метра от колонок
90 Грузовик в 10 метрах
80 Шумная и оживленная улица
70 Пылесос на расстоянии 1 метра
60 Речь на расстоянии 1 метра
пятьдесят Средний шум дома
40 Тихая библиотека
30 Спальня ночью
20 Фоновый шум в студии звукозаписи
10 Лист, падающий на ветру
Порог слышимости

Чтобы вы лучше понимали эту шкалу, мы собираемся применить шкалу 10 к 10 дБ с эффектами, которые они могут вызвать.

Источник звука dB эффект
Самолет взлетает на 25 метров 150 Разрыв барабанных перепонок
Взлетная полоса из аэропорта 140 Болевой порог
Взлет военного истребителя на 20 метров 130 Боль. Это в 32 раза больше интенсивности, чем 70 дБА.
Гудок грузовика на расстоянии 1 метра. Концерт в живую. 110 Средняя человеческая боль. В 16 раз больше интенсивности, чем 70 дБА.
Электрическая газонокосилка. Вертолет 30 метров. 100 В восемь раз больше интенсивности, чем 70 дБА. Поддержание этого уровня в течение 8 часов вызывает повреждение барабанных перепонок.
Мотоцикл 10 метров 90 В 4 раза больше интенсивности, чем 70 дБА. Он может повредить барабанные перепонки, если находиться на открытом воздухе более 8 часов.
Посудомоечная машина. Заводской (средний). 80 Удвойте интенсивность 70 дБА. Порог того, что обычно раздражает.
ТВ аудио 70 От такой интенсивности это уже многих людей раздражает.
Разговор в ресторане 60 Половина интенсивности 70 дБА.
Нормальный разговор в доме. пятьдесят В четыре раза меньше, чем 70 дБА.
библиотека 40 Одна восьмая интенсивность 70 дБА.
Сельская зона 30 В шестнадцать раз меньше, чем 70 дБА.
Whisper 20 Едва слышно, если не очень близко.
Дыхание 10 Неслышно для большинства. Обычно люди не слышат собственное дыхание.
Абсолютная тишина Человеку буквально невозможно «услышать» абсолютную тишину, но это порог слышимости.

Если вам интересно, людям буквально невозможно запечатлеть абсолютную тишину. Хотя он может существовать в глубоком космосе, человек всегда, всегда что-то слышит (если, конечно, он не полностью глухой), а в ситуациях крайней тишины он начинает слышать (в дополнение к своему собственному дыханию) даже поток крови. по его венам.

Что такое дБА звука и шума и как они измеряются?

Когда мы говорим о звук или шум , чаще всего используется величина дБА , и производители оборудования часто используют его в аудиосистемах, а также, например, для определения уровня шума, который излучает вентилятор

В этой статье мы расскажем вам что это за величина , как он измеряется и почему важно знать его лестница

У вас в ушах когда-нибудь звенело из-за чрезмерно шумной обстановки? Даже до того, что пришлось прикрывать их, потому что это причиняло вам боль? На интенсивность звука и то, как мы его воспринимаем, влияет множество факторов, включая продолжительность звука, частоты или тона, а также среду, в которой он слышен

По этой причине важно уметь измерять интенсивность звука и знать масштаб этой величины, и именно об этом мы поговорим дальше

Явление резонанса

У большинства твёрдых тел имеется собственная частота резонанса. Понять этот эффект достаточно просто на примере обычной трубы, открытой только с одного конца. Представим ситуацию, что с другого конца трубы подсоединяется динамик, который может играть какую-то одну постоянную частоту, её также впоследствии можно менять. Так вот, у трубы имеется собственная частота резонанса, говоря простым языком — это частота, на которой труба «резонирует» или издаёт свой собственный звук. Если частота динамика (в результате регулировки) совпадёт с частотой резонанса трубы, то возникнет эффект увеличения громкости в несколько раз. Это происходит потому, что громкоговоритель возбуждает колебания воздушного столба в трубе со значительной амплитудой до тех пор, пока не найдётся та самая «резонансная частота» и произойдёт эффект сложения. Возникшее явление можно описать следующим образом: труба в этом примере «помогает» динамику, резонируя на конкретной частоте, их усилия складываются и «выливаются» в слышимый громкий эффект. На примере музыкальных инструментов легко прослеживается это явление, поскольку в конструкции большинства присутствуют элементы, называемые резонаторами. Нетрудно догадаться, что резонатор служит цели усилить определённую частоту или музыкальный тон. Для примера: корпус гитары с резонатором ввиде отверстия, сопрягаемого с объёмом; Конструкция трубки у флейты (и все трубы вообще); Циллиндрическая форма корпуса барабана, который сам по себе является резонатором определённой частоты.

Абсорбционные глушители звука



Эскиз глушителей с одинаковыми акустическими характеристиками

Приблизительные значения глушения можно рассчитать по выражению:

De =3a*(L/s)  (дБ), где
  a — коэффициент абсорбции половины кулисы
  L — длина глушителя
  s — расстояние между кулисами

Верхняя формула действительна при ограничении

Максимальное глушение ввиду эффекта интерференции (сдвиг фаз при l/2)
звуковых волн особенно проявляется при d = l/
4, т.е. при f=c/ = c/4d.
Из этого видно, что для глушения нижних частот необходима большая толщина
кулис. Ввиду прохождения звука по листовым стенкам глушителя, максимальное
приглушение составляет 40 дБ. Если необходимо большее глушение, тогда общее
глушение делят на 2 глушителя, а между собой их соединяют эластичным переходником.
При скоростях воздуха, больших 20 м/сек, или при загрязненном воздухе, кулисы
обкладывают перфорированным листом, что очень незначительно влияет на глушение
шума. Если же из — за большой влажности или других гигиенических причин,
под перфорированным листом установить ПХВ пленку — это значительно ухудшает
эффект глушения.

Как можно измерить?

Необходимо отметить, что звук все люди воспринимают по-разному, именно поэтому создаются специальные приборы для его измерения.

Наиболее часто определение уровня звука осуществляется с помощью датчика. Датчик уровня звука измеряет энергию звуковых волн, которая приходит за единицу времени на единицу площади поверхности приемника. Эта величина носит название интенсивности звука или шума и измеряется в мВт/м2 (микроватты на квадратный метр).

Давайте выясним, как между собой определяются децибелы и действительный уровень сигнала. Каждые 6 dB происходит изменение уровня сигнала в два раза.

Почему берется именно такое значение? Децибелом называется логарифм между отношением двух одинаковых энергетических величин, который затем умножается на 10. Амплитуда же не является энергетической величиной, поэтому её нужно перевести в подходящую величину.

Также для измерения интенсивности шума в различных местах зачастую используют специальный прибор, который называется шумомер.

Человеческое ухо – это весьма совершенный биологический датчик и звукоуловитель, который может воспринимать звуки, различающиеся в миллионы раз друг от друга.

В России есть определенный стандарт по установленным кривым равной громкости. Это ГОСТ Р ИСО 226—2009. Он имеет следующее название – «Акустика. Стандартные кривые равной громкости».

Существует как минимум три способа измерения громкости: по максимальному пиковому значению, по усреднённому значению уровня сигнала и по метрике ReplayGain. Из всех этих методик самой лучшей можно назвать ReplayGain

Он передает воспринимаемый уровень громкости и берет во внимание физиологические и психические особенности при звуковом восприятии

В настоящее время есть разнообразные методы физического выражения амплитуды звуковых колебаний, которые используются в разных областях.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
HOSTBOARD.RU
Добавить комментарий