Was wird in Dezibel gemessen? Dezibel: Definition und Anwendungen

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Was wird in Dezibel gemessen? Dezibel: Definition und Anwendungen
Was wird in Dezibel gemessen? Dezibel: Definition und Anwendungen
Anonim

Dezibel ist eine relative Maßeinheit, sie ist anderen bekannten Größen nicht ähnlich und wurde daher nicht in das System der allgemein anerkannten SI-Einheiten aufgenommen. Bei vielen Berechnungen ist es jedoch erlaubt, neben absoluten Maßeinheiten auch Dezibel zu verwenden und diese sogar als Referenzwert zu verwenden.

Lautstärkeskala
Lautstärkeskala

Dezibel werden durch die Zugehörigkeit zu physikalischen Größen bestimmt, können also nicht mathematischen Konzepten zugeordnet werden. Dies ist leicht vorstellbar, wenn wir eine Parallele zu Prozentzahlen ziehen, mit denen Dezibel viel gemeinsam haben. Sie haben keine spezifischen Abmessungen, sind aber sehr praktisch, wenn Sie zwei gleichnamige Werte vergleichen, auch wenn sie unterschiedlicher Natur sind. Daher ist es nicht schwer, sich vorzustellen, was in Dezibel gemessen wird.

Vorgeschichte

Alexander Graham Bell
Alexander Graham Bell

Wie sich in Langzeitstudien herausgestellt hat, ist die Anfälligkeit nicht direkt vom Absoluten abhängigSchallausbreitungspegel. Es ist ein Maß für die Leistung, die auf eine bestimmte Flächeneinheit angewendet wird, die sich im Einflussbereich von Schallwellen befindet und heute in Dezibel gemessen wird. Als Ergebnis wurde ein merkwürdiges Verhältnis festgestellt - je mehr Platz zum nutzbaren Bereich des menschlichen Ohrs gehört, desto besser ist die Wahrnehmung der minimalen Leistung, in der es sich befindet.

So gelang es dem Forscher Alexander Graham Bell festzustellen, dass die Wahrnehmungsgrenze des menschlichen Ohrs bei 10 bis 12 Watt pro Quadratmeter liegt. Die resultierenden Daten deckten einen zu großen Bereich ab, der nur durch wenige Werte repräsentiert wurde. Dies führte zu einigen Unannehmlichkeiten und der Forscher musste seine eigene Messskala erstellen.

In der Originalversion hatte die namenlose Skala 14 Werte - von 0 bis 13, wobei das menschliche Flüstern einen Wert von "3" und die Umgangssprache - "6" hatte. Später wurde diese Skala weit verbreitet und ihre Einheiten wurden Bels genannt. Um genauere Daten auf einer logarithmischen Skala zu erh alten, wurde die ursprüngliche Einheit um das 10-fache erhöht - so wurden Dezibel gebildet.

Allgemeine Informationen

Dezibel-Notation
Dezibel-Notation

Zunächst einmal sollte beachtet werden, dass ein Dezibel ein Zehntel eines Bel ist, was die Dezimalform des Logarithmus ist, der das Verhältnis zwischen 2 Potenzen bestimmt. Die Art der zu vergleichenden Leistungen ist willkürlich gewählt. Hauptsache, es wird die Regel eingeh alten, die die verglichenen Leistungen in gleichen Einheiten, beispielsweise in Watt, darstellt. Aufgrund dieser Eigenschaft werden Dezibelbezeichnungen unterschiedlich verwendetBereiche:

  • mechanisch;
  • elektrisch;
  • akustisch;
  • elektromagnetisch.

Da sich in der praktischen Anwendung gezeigt hat, dass Bel eine ziemlich große Einheit ist, wurde zur besseren Übersichtlichkeit vorgeschlagen, ihren Wert mit zehn zu multiplizieren. So entstand eine allgemein anerkannte Einheit – das Dezibel, in dem heute Schall gemessen wird.

Trotz des enormen Umfangs wissen die meisten Menschen, dass Dezibel verwendet werden, um den Grad der Lautstärke zu bestimmen. Dieser Wert charakterisiert die Intensität der Schallwelle pro Quadratmeter. Eine Erhöhung der Lautstärke um 10 Dezibel ist also vergleichbar mit einer Verdoppelung der Lautstärke des Tons.

In der Gesetzgebung ist das Dezibel als Bemessungswert für die Lautstärke in einem Raum anerkannt. Sie war die bestimmende Kenngröße für die Berechnung des zulässigen Geräuschpegels in Wohngebäuden. Dieser Wert ermöglicht es, den zulässigen Geräuschpegel in Dezibel in einer Wohnung zu messen und gegebenenfalls Überschreitungen zu erkennen.

Geltungsbereich

Heute verwenden Telekommunikationsdesigner das Dezibel als Basiseinheit für den Vergleich der Geräteleistung auf einer logarithmischen Skala. Solche Möglichkeiten bietet das Konstruktionsmerkmal dieses Wertes, der eine logarithmische Einheit verschiedener Pegel ist, die zur Dämpfung oder umgekehrt zur Leistungsverstärkung verwendet wird.

Dezibel ist in verschiedenen Bereichen der modernen Technologie weit verbreitet. Was wird heute in Dezibel gemessen? Dies sind verschiedene Größen, die sich ändernBreites Spektrum, das angewendet werden kann:

  • in Systemen zur Übermittlung von Informationen;
  • Funktechnik;
  • Optik;
  • Antennentechnik;
  • Akustik.

Daher werden Dezibel verwendet, um die Eigenschaften des Dynamikbereichs zu messen, sie können beispielsweise die Lautstärke des Klangs eines bestimmten Musikinstruments messen. Es eröffnet auch die Möglichkeit, gedämpfte Wellen im Moment ihres Durchgangs durch ein absorbierendes Medium zu berechnen. Mit Dezibel können Sie die Verstärkung bestimmen oder die vom Verstärker erzeugte Rauschzahl festlegen.

Es ist möglich, diese dimensionslosen Einheiten sowohl für physikalische Größen zweiter Ordnung - Energie oder Leistung - als auch für Größen erster Ordnung - Strom oder Spannung - zu verwenden. Dezibel eröffnen die Möglichkeit, den Zusammenhang zwischen allen physikalischen Größen zu messen, und außerdem vergleichen sie mit ihrer Hilfe absolute Werte.

Lautstärke

Die physikalische Komponente der Lautstärke der Schallbelastung wird durch den Pegel des verfügbaren Schalldrucks bestimmt, der auf eine Einheit der Kontaktfläche wirkt, die in Dezibel gemessen wird. Der Geräuschpegel entsteht aus der chaotischen Verschmelzung von Klängen. Ein Mensch reagiert auf niedrige Frequenzen oder umgekehrt auf hochfrequente Töne wie auf leisere Töne. Und mittelfrequente Töne werden trotz gleicher Intensität als lauter empfunden.

Dezibel-Skala
Dezibel-Skala

Angesichts der ungleichmäßigen Wahrnehmung von Tönen unterschiedlicher Frequenzen durch das menschliche Ohr auf der ElektronikIn der Basis wurde ein Frequenzfilter erstellt, der in der Lage ist, den äquivalenten Schallpegel mit einer in dBa ausgedrückten Maßeinheit zu übertragen – wobei „a“die Anwendung des Filters bezeichnet. Dieser Filter, basierend auf den Ergebnissen der Messnormierung, ist in der Lage, den gewichteten Wert des Schallpegels zu simulieren.

Die Wahrnehmungsfähigkeit verschiedener Menschen liegt im Lautstärkebereich von 10 bis 15 dB, teilweise sogar noch darüber. Die wahrgenommenen Grenzen der Schallintensität sind Frequenzen von 20 bis 20.000 Hertz. Die am leichtesten wahrnehmbaren Töne befinden sich im Frequenzbereich von 3 bis 4 kHz. Diese Frequenz wird normalerweise in Telefonen sowie beim Rundfunk auf Mittel- und Langwelle verwendet.

Im Laufe der Jahre verengt sich der Bereich der wahrgenommenen Geräusche, insbesondere im Hochfrequenzbereich, wo die Empfindlichkeit bis auf 18 kHz sinken kann. Dies führt zu einem allgemeinen Hörverlust, der viele ältere Menschen betrifft.

Zulässige Geräuschpegel in Wohnräumen

Geräuschpegel in der Wohnung
Geräuschpegel in der Wohnung

Durch die Verwendung von Dezibel wurde es möglich, eine genauere Geräuschskala für Umgebungsgeräusche zu bestimmen. Es spiegelt Eigenschaften wider, die im Vergleich zu der damals von Alexander Bell erstellten Originalskala in der Genauigkeit überlegen sind. Anhand dieser Skala haben die Gesetzgeber den Geräuschpegel bestimmt, dessen Norm in Wohnräumen gilt, die für die Erholung der Bürger bestimmt sind.

Ein Wert von "0" dB bedeutet also völlige Stille, die ein Klingeln in den Ohren verursacht. Der nächste Wert von 5 dB bestimmt auch die SummeStille in Gegenwart einer kleinen Geräuschkulisse, die die inneren Prozesse des Körpers übertönt. Bei 10 dB werden unscharfe Geräusche unterscheidbar - alle Arten von raschelnden oder raschelnden Blättern.

Ein Wert von 15 dB liegt im Bereich leisester Geräusche, wie zB das Ticken einer Uhr, die deutlich hörbar sind. Mit einer Schallstärke von 20 dB können Sie das vorsichtige Flüstern von Personen in einem Abstand von 1 Meter wahrnehmen. Die 25-dB-Marke ermöglicht es Ihnen, geflüsterte Gespräche und das Rauschen der Weichteilreibung klarer zu hören.

30 dB bestimmt, wie viel Dezibel nachts in einer Wohnung erlaubt sind und wird mit einem stillen Gespräch oder dem Ticken einer Wanduhr verglichen. Bei 35 dB ist gedämpfte Sprache deutlich zu hören.

Ein Pegel von 40 Dezibel bestimmt die Lautstärke eines normalen Gesprächs. Dies ist eine ausreichende Lautstärke, mit der Sie frei im Raum kommunizieren, fernsehen oder Musik hören können. Diese Marke legt fest, wie viel Dezibel tagsüber in der Wohnung erlaubt sind.

Unter Arbeitsbedingungen zulässiger Geräuschpegel

Geräuschpegel unter Arbeitsbedingungen
Geräuschpegel unter Arbeitsbedingungen

Im Vergleich zum zulässigen Geräuschpegel in Dezibel in einer Wohnung, bei der Arbeit und bei Bürotätigkeiten sind während der Arbeitszeit andere Schallpegelwerte zulässig. Es gibt Beschränkungen unterschiedlicher Ordnung, die für jede Art von Beruf klar geregelt sind. Die Grundregel unter diesen Bedingungen lautet, Lärmpegel zu vermeiden, die die menschliche Gesundheit beeinträchtigen können.

In Büros

Ein Geräuschpegel von 45 dB liegt im hörbaren Bereich und ist vergleichbar mit dem Geräusch einer Bohrmaschine bzwElektromotor. Geräusche von 50 dB liegen ebenfalls innerhalb der Grenzen einer hervorragenden Hörbarkeit und entsprechen in ihrer Stärke dem Geräusch einer Schreibmaschine.

Der Geräuschpegel von 55 Dezibel bleibt innerhalb einer hervorragenden Hörbarkeit, er lässt sich am Beispiel der gleichzeitigen klangvollen Unterh altung mehrerer Personen darstellen. Dieser Indikator gilt als akzeptable Obergrenze für Büroflächen.

In der Tierh altung und Büroarbeit

Eine Lärmstärke von 60 dB gilt als hoch, ein solcher Lärmpegel ist in Büros anzutreffen, in denen viele Schreibmaschinen gleichzeitig arbeiten. Ein Indikator von 65 dB gilt ebenfalls als hoch und kann bei laufender Druckanlage aufgezeichnet werden.

Lärmpegel von bis zu 70 dB bleiben erhöht und werden auf Viehfarmen gefunden. Der Lärmwert von 75 dB ist der Grenzwert für erhöhten Lärmpegel, er kann in Geflügelbetrieben beachtet werden.

In Produktion und Transport

Mit einer Marke von 80 dB kommt der Pegel von lauten Geräuschen, bei denen eine längere Exposition zu einem teilweisen Hörverlust führt. Daher wird empfohlen, bei Arbeiten unter solchen Bedingungen einen Gehörschutz zu tragen. Auch der Geräuschpegel von 85 dB liegt im lauten Schallpegel, der mit dem Betrieb der Anlagen einer Weberei verglichen werden kann.

Eine Geräuschzahl von 90 dB wird innerhalb des lauten Geräusches eingeh alten, ein solcher Geräuschpegel kann bei fahrendem Zug registriert werden. Der Geräuschpegel von 95 dB erreicht die äußersten Grenzen lauter Geräusche, wie Lärm sein kannim Rollladen reparieren.

Geräuschbegrenzung

Was hört das Ohr
Was hört das Ohr

Der Geräuschpegel bei 100 dB erreicht die Grenzen des übermäßig lauten Tons, es kann mit Donner verglichen werden. Die Arbeit unter solchen Bedingungen gilt als ungesund und wird im Rahmen einer bestimmten Betriebszugehörigkeit verrichtet, nach deren Ablauf eine Person als untauglich für gefährliche Arbeiten gilt.

Der Geräuschwert von 105 dB liegt auch im Bereich von zu lautem Geräusch, das Geräusch einer solchen Wucht entsteht durch einen Trennschleifer beim Trennen von Metall. Der Geräuschpegel von 110 dB bleibt in den Grenzen eines übermäßig lauten Geräusches, eine solche Anzeige wird aufgezeichnet, wenn ein Hubschrauber abhebt. Eine Geräuschzahl von 115 dB gilt als Grenze für die Grenzen von übermäßig lautem Schall, solche Geräusche werden von einem Sandstrahler abgegeben.

Ein Geräuschpegel von 120 dB gilt als unerträglich, es ist vergleichbar mit der Arbeit eines Presslufthammers. Auch der Geräuschpegel von 125 dB zeichnet sich durch einen unerträglichen Lärmpegel aus, diese Marke wird vom Flugzeug beim Start erreicht. Der maximale Geräuschpegel in dB gilt als Grenze bei etwa 130, danach setzt die Schmerzgrenze ein, die nicht jeder aush alten kann.

Kritischer Geräuschpegel

Eine Lärmstärke von etwa 135 dB gilt als inakzeptabel, eine Person, die sich in der Zone eines solchen Lärms befindet, erhält einen Granatenschock. Ein Geräuschpegel von 140 dB führt auch zu Shell Shock, dem Geräusch eines startenden Düsenflugzeugs. Bei einem Geräuschpegel von 145 dB explodiert eine Splittergranate.

Erreicht 150-155 dB Bruch eines kumulativen Projektils auf einer Panzerpanzerung, zu dem der Klang einer solchen Kraft führtGehirnerschütterungen und Verletzungen. Jenseits der 160-dB-Marke setzt die Schallmauer ein, Geräusche, die diese Grenze überschreiten, verursachen Trommelfellrisse, Lungenkollaps und mehrere Explosionsverletzungen, die den sofortigen Tod verursachen.

Die Wirkung unhörbarer Geräusche auf den Körper

Ein Ton, dessen Frequenz unter 16 Hz liegt, wird als Infrarot bezeichnet, und wenn seine Frequenz 20.000 Hz überschreitet, wird ein solcher Ton als Ultraschall bezeichnet. Das Trommelfell des menschlichen Ohrs kann Töne dieser Frequenz nicht wahrnehmen, sie liegen also außerhalb des menschlichen Hörbereichs. Dezibel, wie Schall heute gemessen wird, bestimmt auch die Bedeutung von unhörbaren Geräuschen.

Niedrigfrequente Töne im Bereich von 5 bis 10 Hz werden vom menschlichen Körper schlecht vertragen. Ein solcher Einfluss kann Fehlfunktionen in der Arbeit innerer Organe auslösen und die Gehirnaktivität beeinträchtigen. Darüber hinaus wirkt sich die Intensität niedriger Frequenzen auf das Knochengewebe aus, was bei Menschen, die an verschiedenen Krankheiten oder Verletzungen leiden, Gelenkschmerzen hervorruft.

Alltägliche Ultraschallquellen sind verschiedene Fahrzeuge, sie können auch Donner oder die Arbeit elektronischer Geräte sein. Solche Effekte äußern sich in der Erwärmung von Geweben, und die Stärke ihres Einflusses hängt von der Entfernung zur aktiven Quelle und vom Schallpegel ab.

Auch für öffentliche Arbeitsplätze mit Schallquellen im nicht hörbaren Bereich gelten gewisse Einschränkungen. Die maximale Intensität des Infrarotschalls muss innerhalb von 110 geh alten werdendBa, und die Ultraschallstärke ist auf 125 dBa begrenzt. In Bereichen, in denen der Schalldruck 135 dB bei jeder Frequenz überschreitet, ist es sogar für kurze Zeit strengstens verboten.

Lärmwirkung von Bürogeräten und Schutzmaßnahmen

Lärm, der von einem Computer und anderen organisatorischen Geräten ausgeht, kann höher als 70 dB sein. In dieser Hinsicht empfehlen Experten nicht, eine große Anzahl dieser Geräte in einem Raum zu installieren, insbesondere wenn dieser nicht groß ist. Es wird empfohlen, laute Geräte außerhalb des Raums zu installieren, in dem sich Personen aufh alten.

Um den Lärmpegel bei Ausbauarbeiten zu reduzieren, werden Materialien mit schallabsorbierenden Eigenschaften verwendet. Darüber hinaus können Sie Vorhänge aus dichtem Stoff oder im Extremfall Ohrstöpsel verwenden, die das Trommelfell vor Exposition schützen.

Heute gibt es beim Bau moderner Gebäude einen neuen Standard, der den Grad der Schalldämmung von Räumen bestimmt. Die Wände und Decken von Mehrfamilienhäusern werden auf Schallschutz geprüft. Wenn der Schallschutzpegel unter dem zulässigen Grenzwert liegt, kann das Gebäude nicht in Betrieb genommen werden, bis die Probleme behoben sind.

Außerdem setzen sie heute Grenzwerte für die Schallstärke verschiedener Signal- und Warngeräte. Bei Brandschutzanlagen sollte beispielsweise die Schallstärke des Warnsignals zwischen 75 dBa und 125 dBa liegen.

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