Apa itu decibel?

Apa itu decibel?

Andrey Schetnikov
"Quantic" №3, 2016

Peranti yang ditunjukkan dalam foto dipanggil meter tahap bunyi, dan dengan cara yang mudah – meter tahap bunyi. Tekan butang dan lihat apa yang ditunjukkan. Ternyata di dalam bilik yang tenang, di mana saya berada sekarang, tahap bunyi adalah 35 dB (baca "35 decibel"). Iaitu, masih ada bunyi di sini, walaupun saya duduk diam dan tidak bergerak. Dan sebenarnya, jika anda mendengar, anda boleh mendengar pintu membanting di pintu masuk, kereta memandu di jalan, di mana jauh dari kereta api pergi – peranti bertindak balas kepada semua bunyi ini dan memaparkan tahap bunyi hingar pada paparan. Dan apa yang akan berlaku jika saya bercakap? Tahap bunyi sekarang melompat antara 55 dan 70 dB. Ia adalah 35 – ia menjadi 70. Adakah ini bermakna bahawa bunyi itu telah dua kali lebih kuat? Nampaknya tidak – kerana ia agak tenang, tetapi ia menjadi agak kuat – dan ini mesti ditangani.

Mula-mula, mari kita faham apa jumlah bunyi dan bagaimana ia boleh diukur. Setiap bunyi adalah gelombang yang menyebarkan dalam media elastik, misalnya, di udara. Gelombang dibuat oleh badan berayun dan menyebar dari mereka ke semua arah, memindahkan tenaga mekanikal. Ia adalah tenaga yang membuat gendang telinga kita atau membran mikrofon berayun.Meter tahap bunyi kami terutama mikrofon; semakin besar tenaga yang dibawa oleh gelombang, semakin besar amplitud ayunan membran mikrofon dan lebih besar arus elektrik yang mengalir dari mikrofon melalui wayar. Kami mengukur arus ini dan dengan magnitudnya kita dapati apa tenaga gelombang bunyi yang menyebabkan membran menjadi berayun.

Sekiranya tenaga terlalu abstrak satu konsep untuk anda, mari pendekatan dengan cara yang berbeza. Biarkan sepuluh orang bercakap pada masa yang sama dan bukan satu orang dengan jumlah yang sama. Adalah semulajadi untuk menganggap bahawa dalam kes ini kebisingan di dalam bilik akan menjadi sepuluh kali lebih kuat. Seorang ahli fizik akan mengatakan bahawa sepuluh orang secara serentak bercakap berbanding dengan satu orang membuat sepuluh kali tenaga bunyi yang lebih besar.

Tetapi apa yang ada desibel? Adakah unit yang sama sekali berbeza? Inilah soalan yang betul, dan ia akan berguna untuk menanganinya. Selain itu, ia bukan sahaja fizik yang menarik, tetapi juga matematik yang baik.

Kita mulakan dengan mendefinisikan dekibel, dan ia perlu dibaca dengan teliti. Dikatakan bahawa satu isyarat lebih kuat ("lebih kuat") daripada yang lain dengan 10 desibel, apabila tenaga isyarat pertama melebihi tenaga isyarat kedua sebanyak 10 kali. Baca definisi ini sekali lagi untuk membiasakannya, kerana pada pandangan pertama ia agak aneh. Dan sekarang mari kita berurusan dengannya.

Perkara yang paling penting dalam definisi ini ialah ia menghubungkan dua operasi aritmetik yang berbeza – tambahan dan pendaraban. "Lebih lanjut" adalah tambahan; "lebih banyak lagi" – pendaraban. Kami akan mendapati berapa kali tenaga dua isyarat akan berbeza, apabila salah satu daripada mereka akan lebih kuat 30 dB daripada yang lain. Isyarat pertama akan lebih kuat daripada yang kedua dengan 10 dB, ditambah 10 dB, ditambah 10 dB lagi. Kami menerapkan definisi dan kami faham bahawa tenaga isyarat pertama akan lebih daripada tenaga isyarat kedua 10 kali, kemudian 10 kali lagi, dan kemudian 10 kali lagi. Tetapi untuk meningkatkan sesuatu 10 kali tiga kali berturut-turut bermaksud untuk meningkatkannya dengan 10 × 10 × 10 = 1000 kali.

Tetapi apa pula bunyi dalam 0 dB, dari mana skala isipadu dibaca? Ia sama sekali tidak ada bunyi dalam fizikal – ia adalah tahap bunyi apabila telinga manusia berhenti mendengar apa-apa. Suara dalam fizikal, seperti getaran udara, masih wujud, tetapi kita tidak lagi mendengarnya, kerana ia terlalu lemah untuk kita. Sekiranya bunyi ini dibuat 10 kali lebih kuat, parasnya akan menjadi 10 dB, peningkatan jumlah sebanyak 10 kali akan memberi tahap 20 dB, dan sebagainya.Perhatikan juga bahawa jumlah bunyi pada skala desibel boleh menjadi negatif – kita tidak akan mendengar suara sedemikian, walaupun beberapa telinga yang lebih sensitif atau peranti fizikal masih dapat menangkapnya.

Sekiranya tahap bunyi pada cakera keras adalah 100 dB, ia bermakna 10,000,000,000 kali (sepuluh sifar) lebih kuat daripada suara terdiam yang kita boleh dengar. Nilai anggaran tahap kelantangan yang berbeza ditunjukkan dalam jadual ini. Adalah menarik untuk diperhatikan bahawa secara psikologi kita melihat desibel dan bukan tenaga yang kuat: perbualan yang kuat dan tenang berbeza dengan 30 dB, tetapi tidak ada yang akan merasakan bahawa perbualan telah menjadi 1000 kali lebih kuat.

15Rustle dedaunan
20Bunyi bising, 1 m
35Ticking Wall Clock
45Ceramah sunyi
60Bercakap tenang
75Ceramah keras
80Bunyi pembersih vakum
90Trak berat, 7 m
100Konsert muzik rock
110Helikopter
120Jackhammer
140Penerbangan pesawat jet, 25 m
150Berlepas rok, 100 m
160Ditembak dari pistol berhampiran telinga

Tugas

1. Berapa banyak orang yang perlu berkumpul supaya mereka, bercakap pada masa yang sama, membuat bunyi jumlah yang sama dengan satu helikopter?

2. Secara takrif, jika satu bunyi adalah 10 dB lebih kuat daripada yang lain, ia adalah 10 kali lebih kuat daripada bunyi kedua ini.Dan jika dua bunyi berbeza dengan 5 dB, berapa kali salah satu daripada mereka lebih kuat daripada yang lain?

Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: