La potencia acústica se mide en decibelios.

Un capítulo del libro del ingeniero inglés Rupert Taylor "Noise", R. Taylor "Noise"

Hoy en día, todos han escuchado algo sobre "decibelios", pero casi nadie sabe de qué se trata. El decibelio parece ser algo así como el equivalente acústico de una "vela", una unidad de intensidad luminosa, y parece estar asociado con el sonido de las campanas (campana, en inglés significa campana, campana). Sin embargo, esto no es así: el decibelio recibió su nombre en honor a Alexander Graham Bell, el inventor del teléfono.

Un decibel no es solo una unidad de medida para el sonido, no es en absoluto una unidad de medida, en cualquier caso, en el sentido, por ejemplo, de voltios, metros, gramos, etc. Si lo desea, incluso la longitud del cabello puede medirse en decibelios, lo cual es imposible hacer en voltios. Aparentemente, todo esto suena algo extraño, así que tratemos de dar una explicación. Probablemente nadie se sorprenderá si digo que la distancia de Londres a Inverness es veinte veces mayor que la de mi casa en Londres. Puedo expresar cualquier distancia comparándola con la distancia de mi casa a Londres, por ejemplo, a Piccadilly Circus. La distancia de Londres a John O'Trots es veintiséis veces mayor que esta última distancia, y a Australia, 500 veces. Pero esto no significa que Australia esté a 500 unidades de distancia de todo. Todos los números dados reflejan solo proporciones de valores.

Una de las características medibles del sonido es la cantidad de energía encerrada en él; La intensidad del sonido en cualquier punto puede medirse como el flujo de energía por unidad de área y expresarse, por ejemplo, en vatios por metro cuadrado (W / m 2). Al intentar registrar la intensidad del ruido ordinario en estas unidades, surgen dificultades de inmediato, ya que la intensidad del sonido más silencioso accesible para la persona con la audición más aguda es de aproximadamente 0,000,000,000 001 W / m 2. Uno de los sonidos más fuertes que enfrentamos con un riesgo de consecuencias perjudiciales es el ruido de un avión a reacción que vuela a una distancia de aproximadamente 50 m. Su intensidad es de aproximadamente 10 W / m 2. Y a una distancia de 100 m del sitio de lanzamiento del cohete Saturno, la intensidad del sonido supera notablemente los 1000 W / m 2. Obviamente, es muy difícil operar con números que expresan las intensidades del sonido en un rango tan amplio, independientemente de si los representamos en unidades de energía o incluso en forma de relaciones. Hay una manera simple, aunque no del todo obvia, de salir de esta dificultad. La intensidad del sonido audible más débil es de 0,000,000,000,001 W / m 2. Los matemáticos prefieren escribir este número de esta manera: 10-12 W / m2. Si alguien no está acostumbrado a tal registro, recuerde que 10 2 es 10 al cuadrado, o 100, y 10 3 es 10 en un cubo, o 1000. Del mismo modo, 10 -2 significa 1/10 2, o 1/100, o 0, 01, y 10 -3 es 1/10 3, o 0.001. Multiplicar cualquier número por 10 x significa x veces por 10.

Intentando encontrar la forma más conveniente de expresar las intensidades de sonido, intentaremos presentarlas en forma de relaciones, tomando el valor de 10-12 W / m2 como la intensidad de referencia. Al mismo tiempo, notaremos cuántas veces es necesario multiplicar la intensidad de referencia por 10 para obtener una intensidad de sonido determinada. Por ejemplo, el ruido de un avión a reacción es 10,000,000,000,000 (o 10 13) veces nuestro estándar, es decir, este estándar debe multiplicarse 13 veces por 10. Este método de expresión puede reducir significativamente los valores de los números que expresan un rango gigantesco de intensidades de sonido; Si designamos un aumento de 10 veces como 1 blanco, entonces obtenemos una "unidad" para expresar la relación. Por lo tanto, el nivel de ruido de un avión a reacción corresponde a 13 blancos. Bel es demasiado grande; es más conveniente usar unidades más pequeñas, décimas de bel, que se llaman decibelios. Por lo tanto, la intensidad de ruido de un motor a reacción es de 130 decibelios (130 dB), pero para evitar confusiones con cualquier otro estándar de intensidad de sonido, debe indicarse que 130 dB se determina en relación con un nivel de referencia de 10-12 W / m 2.

Si la relación de la intensidad de un sonido dado a la intensidad de referencia se expresa con un número redondo menor, por ejemplo 8300, la conversión a decibelios no será tan simple. Obviamente, el número de multiplicaciones por 10 será más de 3 y menos de 4, pero se necesitan cálculos largos para determinar con precisión este número. ¿Cómo sortear esta dificultad? Resulta bastante simple, ya que todas las relaciones expresadas en unidades de "aumentos de diez veces" se han calculado durante mucho tiempo, estos son logaritmos.

Cualquier número puede representarse como 10 hasta cierto punto: 100 es 10 2 y, por lo tanto, 2 es el logaritmo de 100 en la base de 10; 3 - el logaritmo de 1000 en la base de 10 y, menos obvio, 3,9191 - el logaritmo de 8300. No hay necesidad de repetir "en la base de 10" todo el tiempo, porque 10 es la base más común del logaritmo, y si no hay otra indicación, esto está implícito base. En las fórmulas, este valor se escribe como log10 o log.

Usando la definición de decibelios, ahora podemos registrar el nivel de intensidad del sonido en la forma:

Por ejemplo, a una intensidad de sonido de 0.26 (2.6 × 10 -1) W / m 2, el nivel de intensidad en dB con respecto a un estándar de 10-12 W / m 2 es

Pero el logaritmo de 2.6 es 0.415; por lo tanto, la respuesta final se ve así:

10 × 11.415 \u003d 114 dB   (precisión de 1 dB)

No debemos olvidar que los decibelios no son unidades en el sentido de la palabra, como voltios u ohmios, y que, en consecuencia, deben manejarse de manera diferente. Si dos baterías de 6 V (voltios) están conectadas en serie, entonces la diferencia de potencial en los extremos del circuito será de 12 V. ¿Y qué sucede si agregamos otro ruido de 80 dB a un ruido de 80 dB? ¿Ruido con una intensidad total de 160 dB? En absoluto: después de todo, al duplicar el número, su logaritmo aumenta en 0.3 (con una precisión de dos decimales). Luego, al duplicar la intensidad del sonido, el nivel de intensidad aumenta en 0,3 bela, es decir, en 3 dB. Esto es cierto para cualquier nivel de intensidad: duplicar la intensidad del sonido conduce a un aumento en el nivel de intensidad de 3 dB. En la mesa La Figura 1 muestra cómo el nivel de intensidad, expresado en decibelios, aumenta con la adición de sonidos de diferentes intensidades.

Tabla número 1

Ahora, resolviendo el misterio del decibelio, damos algunos ejemplos.

Nivel de ruido de decibelios

En la mesa La Figura 2 da una lista del ruido típico y sus niveles de intensidad en decibelios.

Tabla número 2

¿Cómo puedo determinar la intensidad de un sonido dado? Esta es una tarea bastante difícil; Es mucho más fácil medir las fluctuaciones de presión en las ondas sonoras. En la mesa La Figura 3 muestra los valores de presión sonora para sonidos de varias intensidades. De esta tabla se puede ver que el rango de presiones sonoras no es tan amplio como el rango de intensidades: la presión aumenta dos veces más lentamente que la intensidad. Al duplicar la presión del sonido, la energía de la onda de sonido debería aumentar cuatro veces, luego la velocidad de las partículas del medio aumentará en consecuencia. Por lo tanto, si medimos la presión del sonido, así como la intensidad, en una escala logarítmica y, además, introducimos un factor de 2, obtenemos los mismos valores para el nivel de intensidad. Por ejemplo, la presión sonora del más débil de los sonidos audibles es de aproximadamente 0.00002 N (Newton) / m 2, y en la cabina de un camión diesel es de 2 N / m 2, por lo tanto, el nivel de intensidad de ruido en la cabina es

Tabla número 3

Intensidad, presión sonora y nivel sonoro en el aire a temperatura ambiente y presión normal al nivel del mar
Intensidad, W / m 2	Presión sonora, N / m 2	Nivel sonoro, dB

Expresando el nivel de presión acústica en decibelios, debe recordarse que con un aumento doble de la presión, se agregan 6 dB. Si el ruido en la cabina de un camión diesel alcanza 106 dB, entonces la presión acústica se duplicará y ascenderá a 4 N / m 2, y la intensidad aumentará cuatro veces y alcanzará 0.04 W / m 2.

Hablamos mucho sobre la medida de la intensidad del sonido, pero no tocamos métodos prácticos para medir este valor. Las características de una onda de sonido que están disponibles para la medición incluyen intensidad, presión, velocidad y desplazamiento de partículas. Todas estas características están directamente relacionadas entre sí, y si es posible medir al menos una de ellas, se puede calcular el resto.

Es fácil ver o sentir al tacto la vibración de los objetos ligeros atrapados en el camino de una onda de sonido. El principio de funcionamiento del osciloscopio, el tipo de medidor de nivel de sonido más antiguo, se basa en este fenómeno. El osciloscopio consiste en un diafragma, al centro del cual se une un hilo delgado, un sistema mecánico para amplificar las vibraciones y un bolígrafo que registra en la cinta de papel el desplazamiento del diafragma. Tales notas se parecen a las "líneas onduladas" de las que hablamos en el capítulo anterior.

Este dispositivo era extremadamente insensible y adecuado solo para confirmar las teorías acústicas de los científicos de la época. La inercia de las partes mecánicas limitó extremadamente la respuesta de frecuencia y la precisión del dispositivo. El reemplazo de un amplificador mecánico con un sistema óptico y el uso de un método fotográfico de grabación de señales permitió reducir significativamente la inercia del dispositivo. En el dispositivo mejorado de esta manera, el hilo del diafragma se enrollaba en un tambor giratorio fijado en un eje al que se unía un espejo, girando junto con el tambor. Un rayo de luz cayó sobre el espejo; cuando el espejo giraba hacia un lado o hacia el otro como resultado de las oscilaciones de la membrana, el haz se desviaba y estas desviaciones podían registrarse en papel fotosensible. Y solo con el desarrollo de la electrónica se desarrollaron dispositivos de medición más o menos precisos, y para la construcción de un medidor de nivel de sonido portátil moderno, tuvimos que esperar la invención de los transistores.

En esencia, un medidor de nivel de sonido moderno es un análogo electrónico de un antiguo dispositivo mecánico. El primer paso en el proceso de medición es la conversión de la presión del sonido en cambios en el voltaje eléctrico; Esta conversión produce un micrófono. Actualmente, estos dispositivos usan micrófonos de varios tipos: condensador, con una bobina móvil, cristalino, cinta, con cable calentado, con sal de Rochelle; esto es solo una pequeña parte de todos los tipos de micrófonos. En nuestro libro no consideraremos los principios de su acción.

Todos los micrófonos realizan la misma función básica, y la mayoría de ellos están equipados con una membrana de un tipo u otro, que se pone en oscilación por los cambios en la presión de la onda de sonido. Los desplazamientos de membrana causan los cambios de voltaje correspondientes en los terminales del micrófono. El siguiente paso en la medición es la amplificación, y luego la rectificación de la corriente alterna y la operación final, aplicando una señal a un voltímetro calibrado en decibelios. En la mayoría de estos dispositivos, el voltímetro no mide el máximo, sino los "valores rms" de la señal, es decir, el resultado de un cierto tipo de promedio, que se usa con más frecuencia que los valores máximos.

Un voltímetro ordinario no puede cubrir una amplia gama de presiones de sonido y, por lo tanto, en esa parte del dispositivo donde se amplifica la señal, hay varios circuitos que difieren en ganancia en 10 dB, que se pueden encender uno tras otro. Sin embargo, todavía se usa ampliamente un modelo mejorado del viejo osciloscopio. En un osciloscopio de haz de electrones, el problema de inercia inherente a un osciloscopio mecánico se elimina por completo, ya que la masa del haz de electrones es insignificante, y es fácilmente desviada por el campo electromagnético y dibuja en la pantalla una curva de fluctuaciones de voltaje aplicadas al dispositivo.

El registro oscilográfico obtenido se utiliza para el análisis matemático de la forma de onda de sonido. Los osciloscopios también son extremadamente útiles para medir el ruido pulsado. Como ya dijimos, un medidor de nivel de sonido convencional determina continuamente los valores rms de la señal. Pero, por ejemplo, un aplauso o un disparo de pistola no genera ruido continuo, sino que crea un impulso de presión único, muy poderoso, a veces peligroso para la audición, que se acompaña de fluctuaciones de presión de amortiguación gradual (Fig. 13). El salto inicial en la presión puede dañar la audición o romper el vidrio de la ventana, pero dado que es único y de corta duración, el valor eficaz no será característico y solo puede conducir a un malentendido. Aunque existen medidores de nivel de sonido especiales para medir sonidos pulsados, la mayoría de ellos no podrán registrar un valor de pulso rms completo simplemente porque no tienen tiempo para trabajar. Aquí el osciloscopio demuestra sus ventajas al trazar instantáneamente la curva exacta de aumento de presión, de modo que la presión máxima en el pulso se pueda medir directamente en la pantalla.

Fig. 13. ruido de impulso típico

Quizás uno de los problemas más importantes de la acústica es la dependencia del comportamiento del sonido en su frecuencia. El límite de frecuencia inferior de la percepción del sonido por una persona es de aproximadamente 30 Hz, y el superior no es superior a 18 kHz; por lo tanto, un medidor de nivel de sonido tendría que registrar sonidos en el mismo rango de frecuencia. Pero aquí surge una seria dificultad. Como veremos en el próximo capítulo, la sensibilidad del oído humano para diferentes frecuencias está lejos de ser la misma; entonces, por ejemplo, que suena con una frecuencia de 30 Hz y un sonido de 1 kHz igual de fuerte, el nivel de presión acústica del primero de ellos debe ser 40 dB más alto que el segundo. Y por lo tanto, las lecturas del medidor de nivel de sonido no valen mucho.

Este problema fue tratado por especialistas en electrónica, y los medidores de nivel de sonido modernos están equipados con circuitos correctivos que consisten en cadenas separadas, conectando que pueden reducir la sensibilidad del medidor de nivel de sonido a los sonidos de baja frecuencia y muy alta frecuencia y así acercar las características de frecuencia del dispositivo a las propiedades del oído humano. Típicamente, un medidor de nivel de sonido contiene tres circuitos correctivos, designados A, B y C; la corrección A es más útil; la corrección B se usa solo ocasionalmente; La corrección C tiene poco efecto sobre la sensibilidad en el rango de 31.5 Hz - 8 kHz. En algunos tipos de medidores de nivel de sonido, también se utiliza la corrección D, que le permite leer las lecturas del instrumento directamente en unidades PN dB que se utilizan para medir el ruido de la aeronave. El cálculo preciso de PN dB es muy complicado, pero para niveles de ruido altos, el nivel en unidades PN es igual al nivel en dB medido por el medidor de nivel de sonido con corrección D, más 7 dB; En la mayoría de los casos, el ruido de los aviones a reacción, expresado en PN dB, es aproximadamente igual al nivel en dB medido por el sonómetro con corrección A, más 13 dB.

En la actualidad, en casi todas partes el nivel de ruido se toma igual al nivel medido en dB usando un medidor de nivel de sonido con corrección A, y se expresa en unidades de dBA. Aunque el oído humano percibe un sonido incomparablemente más sutil que un medidor de nivel de sonido y, por lo tanto, los niveles de sonido expresados \u200b\u200ben dBA de ninguna manera corresponden exactamente a la reacción fisiológica, la simplicidad de esta unidad lo hace extremadamente conveniente para el uso práctico.

La desventaja más importante de medir el volumen en dBA es que al hacerlo, se subestima nuestra respuesta a los sonidos de baja frecuencia y se ignora por completo la mayor sensibilidad del oído al volumen de los tonos puros.

Las ventajas de la escala dBA incluyen, en particular, el hecho de que aquí, como veremos en el próximo capítulo, duplicar el volumen corresponde aproximadamente a un aumento del nivel de ruido de 10 dBA. Sin embargo, incluso esta escala no da más que una indicación aproximada del papel de la composición de frecuencia del ruido, y dado que esta característica del ruido es a menudo extremadamente importante, los resultados de las mediciones realizadas con un medidor de nivel de sonido deben complementarse con los datos obtenidos con otros dispositivos.

Las frecuencias, así como las intensidades, se miden en una escala logarítmica, y se toman medidas para duplicar el número de oscilaciones por segundo. Sin embargo, dado que el rango de frecuencia es menor que el rango de intensidades, no se calcula el número de aumentos de diez veces, no se utilizan logaritmos decimales y las frecuencias de sonido siempre se expresan por el número de oscilaciones o ciclos por segundo. Una unidad de frecuencia es una oscilación por segundo, o 1 hertz (Hz). Determinar la intensidad del sonido para cada frecuencia requeriría un número infinito de mediciones. Por lo tanto, como en la práctica musical, todo el rango se divide por octavas. La frecuencia más alta en cada octava es dos veces la más pequeña. El primer paso más simple en el análisis de frecuencia del sonido es medir el nivel de presión del sonido dentro de cada una de las 8 u 11 octavas, dependiendo del rango de frecuencia que nos interese; Al medir, la señal de la salida del medidor de nivel de sonido se alimenta a un conjunto de filtros de octava o a un analizador de paso de banda de octava. La palabra "banda" indica una sección particular del espectro de frecuencia. El analizador contiene 8 u 11 filtros electrónicos. Estos dispositivos solo pasan aquellos componentes de frecuencia de la señal que se encuentran dentro de su banda. Incluyendo los filtros uno a la vez, puede medir sucesivamente el nivel de presión de sonido en cada banda directamente usando un medidor de nivel de sonido. Pero en muchos casos, incluso los analizadores de octava no proporcionan información suficiente sobre la señal y luego recurren a un análisis más detallado, utilizando filtros en la mitad o un tercio de una octava. Para obtener un análisis aún más detallado, se utilizan analizadores de banda estrecha que "cortan" el ruido en bandas de ancho relativo constante, por ejemplo, el 6% de la frecuencia promedio de la banda o en bandas de cierto número de ancho de hertz, por ejemplo 10 o 6 Hz. Si hay tonos puros en el espectro de ruido, lo que a menudo ocurre, su frecuencia y amplitud se pueden configurar con precisión utilizando un analizador de frecuencia discreto.

Por lo general, el equipo de análisis de sonido es muy engorroso y, por lo tanto, su uso se limita a los laboratorios. Muy a menudo, el sonido a estudiar se graba a través de un micrófono y circuitos amplificadores de un medidor de nivel de sonido en una grabadora de cinta portátil de alta calidad, utilizando señales de control para la calibración; entonces la grabación ya se pierde en el laboratorio al aplicar una señal al analizador, que dibuja automáticamente el espectro de frecuencia en una cinta de papel. En la fig. 14 muestra los espectros de ruido típico obtenidos usando analizadores de octava, tercera octava y banda estrecha (banda de 6 Hz).

Fig. 14. Análisis de sonido utilizando filtros de octava y un tercio de octava y un filtro con un ancho de banda de 6 Hz.

Sin embargo, para medir el ruido, todavía no es suficiente conocer el nivel de volumen y la frecuencia del sonido. Si hablamos de ruido ambiental, consiste en muchos ruidos separados de varios orígenes: estos son ruido de tráfico, aeronaves, ruido industrial, así como el ruido que surge de otras actividades humanas. Si intenta medir el nivel de ruido en la calle con un medidor de nivel de sonido normal, resulta que esta es una tarea extremadamente difícil: la flecha del medidor de nivel de sonido fluctuará continuamente en un rango muy amplio. ¿Qué se debe tomar como nivel de ruido? La cuenta regresiva máxima? No, esta cifra es demasiado alta y no es indicativa. Nivel intermedio? Sería posible, pero es extremadamente difícil estimar el valor promedio para un cierto período de tiempo, y para mantener la flecha dentro de la escala, será necesario cambiar continuamente los niveles de ganancia del medidor de nivel de sonido.

Tabla número 4

Existen dos métodos generalmente aceptados para contabilizar las fluctuaciones en el nivel de ruido, lo que nos permite expresar este nivel numéricamente. El primer método utiliza el llamado analizador de distribución estadística. Este dispositivo registra la fracción relativa del tiempo durante el cual el nivel de ruido medido está dentro de cada uno de los pasos de la escala, ubicado, por ejemplo, cada 5 dB. Los resultados de tales mediciones muestran cuánto tiempo se ha excedido cada uno de los niveles de sonido. Al trazar los números presentados en la tabla. 4, conectando los puntos con una línea suave y estableciendo niveles que se excedieron durante 1, 10, 50, 90 y 99% del tiempo, podemos dar una descripción satisfactoria del "clima de ruido". Los niveles indicados se indican de la siguiente manera: L1, L10, L50, L90 y L99. L1 da una idea del valor máximo del nivel de ruido, L10 es un nivel alto característico, mientras que L90 parece mostrar un fondo de ruido, es decir, el nivel en el que el ruido disminuye cuando se produce una pausa. De gran interés es la diferencia entre los valores de L10 y L90; indica en qué medida el nivel de ruido varía en cada lugar dado, y cuanto mayor es la fluctuación del ruido, más fuerte es su efecto molesto. Sin embargo, el nivel L10 en sí mismo es un buen indicador de los efectos de acoso del ruido del tráfico; Este indicador se usa ampliamente para medir y pronosticar el ruido del tráfico, y teniendo en cuenta que determina el tamaño de la compensación estatal a las víctimas del ruido en las nuevas carreteras y caminos (ver Capítulo 11). Entonces, L10 es el nivel de sonido, expresado en dBA, que se supera exactamente el diez por ciento del tiempo total de medición.

Típicamente, el ruido del tráfico fluctúa de una manera muy definida, por lo que el nivel L10 sirve como un indicador de ruido independiente bastante satisfactorio, aunque solo representa parcialmente la imagen estadística del ruido. Si el ruido cambia aleatoriamente, como, por ejemplo, esto ocurre cuando se superpone el ruido ferroviario, industrial y, a veces, de avión, la distribución de los niveles de ruido varía mucho de un punto a otro. En tales casos, también es recomendable expresar todas las estadísticas en un solo número. Se han hecho intentos para inventar una fórmula que incluya la imagen completa del ruido, incluido el rango de fluctuaciones de ruido. Dichos indicadores incluyen el "índice de ruido de transporte" y el "nivel de contaminación acústica", pero el indicador más común es un tipo especial de valor promedio, denotado por Lekv. Caracteriza el valor promedio de la energía del sonido (en contraste con el promedio aritmético de los niveles expresados \u200b\u200ben dB); a veces Lekv se denomina nivel equivalente de ruido continuo, porque numéricamente este valor corresponde al nivel de ruido estrictamente estable en el que el micrófono tomaría la misma cantidad total de energía durante todo el período de medición que entra con todas las irregularidades, explosiones y emisiones del ruido fluctuante medido. En el caso más simple, Leq sería, por ejemplo, 90 dBA si el nivel de ruido siempre fue 90 dBA, o si la mitad del tiempo de medición el ruido fue 93 dBA, y el resto del tiempo estuvo completamente ausente. De hecho, dado que duplicar la intensidad o la energía del ruido conduce a un aumento en su nivel de 3 dB, para mantener constante la cantidad total de energía, la cantidad total de energía debe mantenerse constante, debe reducirse a la mitad. Del mismo modo, el mismo valor Lekv \u003d 90 dBA lo obtenemos a un nivel de ruido de 100 dBA, si es válido durante una décima parte del mismo período de tiempo. La medición del consumo de energía con un medidor eléctrico se realiza de manera similar. En la práctica, los períodos de un nivel de ruido constante y los períodos de ausencia total no son comunes y, por lo tanto, es bastante difícil calcular Lekv. Aquí tablas de distribución como pestaña. 4, o medidores automáticos especialmente diseñados. El índice Leq tiene dos inconvenientes: al promediar, pequeñas ráfagas de ruido con un alto nivel contribuyen más que los períodos de poco ruido; Además, un aumento en el número de máximos tiene poco efecto sobre el valor de Lq. Por ejemplo, si se promedia el ruido por día de 100 trenes, se obtiene un nivel equivalente de Lekv \u003d 65 dBA, cuando el número de trenes se duplica, Lekv aumenta en solo 3 dBA. Para que el valor de Lekv aumente de la misma manera que al duplicar el volumen (es decir, al aumentar el nivel en 10 dBA) del ruido generado por cada uno de los trenes, su número debería incrementarse 10 veces. Y, sin embargo, a pesar de cierta inferioridad, la escala Lekw representa la mejor medida universal de ruido entre todas las disponibles actualmente. En Inglaterra, gradualmente obtendrá la misma distribución que tiene en el continente. Ahora ya se usa en Inglaterra para medir la dosis de ruido que reciben las personas que trabajan en la industria por cuenta propia.

También se aplica otra medida, que es mucho más similar a Lq de lo que podría parecer a primera vista: este es un índice de ruido normalizado, desafortunadamente demasiado familiar para aquellos que viven cerca de grandes aeropuertos. La escala de los índices de ruido normalizados se utiliza para caracterizar los niveles de ruido máximos promedio de las aeronaves expresados \u200b\u200ben PN dB (el llamado "nivel de sonido percibido", ver Diccionario acústico), y dado que comienza desde 80 PN dB (aproximadamente 67 dBA), el valor 80 se resta del nivel máximo promedio. Teóricamente, si solo un avión hace ruido durante la medición, el valor de este índice será exactamente igual al nivel máximo promedio en PN dB menos 80. Por cada duplicación del número de aviones, se deben agregar 4.5 unidades a este número, y no 3, como para la escala Lex. Aunque la fórmula de este índice parece un poco abrumadora, anteriormente pudimos caracterizarla por completo. Si los niveles de ruido pico individuales de la aeronave difieren solo en unos pocos dB, el valor promedio se puede calcular aritméticamente. De lo contrario, los valores de nivel de ruido, expresados \u200b\u200ben dB, deberán volver a convertirse en valores de intensidad, ¡y aquí se requiere una tabla de logaritmos y una cabeza brillante!

Existen muchas otras medidas, escalas e índices para medir el ruido, incluidos fondos, sueños, ruidos, diversas derivadas de PN dB y una serie de otros criterios, sin contar todas las opciones internacionales para la escala de los índices de ruido normalizados. No es necesario tratar con la descripción de otras unidades e indicadores. Cabe señalar que en los Estados Unidos se adoptó el indicador L-eq para medir el ruido en el lugar de trabajo, pero cuando el tiempo de exposición se duplica, no se agrega 3 dB a su valor, como en Europa, sino 5 dB. De lo contrario, dBA, L10 y Lex se utilizan igualmente en todo el mundo.

Los decibelios se usan para medir el sonido.

Esta es una unidad de medida logarítmica relativa para cantidades relacionadas con la intensidad del sonido (potencia, amplitud, voltaje o corriente de una señal, ganancia / atenuación, etc.). La sensibilidad auditiva es de naturaleza logarítmica: el oído percibe un aumento de intensidad en forma de función de potencia como un aumento lineal de volumen, por lo que en algunos casos es más conveniente usar unidades logarítmicas en lugar de unidades lineales. El logaritmo decimal de la proporción de una determinada cantidad a su valor de referencia es log ( X/X   E) - se llama blanco (B), y su décima - lg ( X/X E) / 10 - decibelios (dB). La medición de decibelios también es conveniente porque el oído humano distingue un cambio relativo de intensidad en aproximadamente 1 dB.

Al medir la intensidad de sonido absoluta (W / m 2), el nivel de umbral audible para una señal sinusoidal con una frecuencia de 1 kHz es de 10 a un grado de –12 (10 –12) W / m 2 como valor de referencia. En este caso, el umbral de audibilidad está determinado por la intensidad de 0 dB, y la intensidad a la que comienza el dolor (umbral de dolor) es de aproximadamente 140 dB. La intensidad de un susurro silencioso es de aproximadamente 35 dB, de una voz alta es de aproximadamente 95 dB, forte fortissimoorquesta - aproximadamente 100 dB, tutti orquestal (el sonido de todos los instrumentos) - aproximadamente 120 dB.

Al medir cantidades con las que la intensidad está conectada por una dependencia cuadrática (voltaje, corriente y presión sonora) en la expresión para el decibelio, el factor 10 cambia a 20 (los dos se sacan del logaritmo de la relación de cuadrados).

Al medir valores relativos, se toma un valor como nivel de referencia. Por ejemplo, al evaluar la ganancia, se toma como una ganancia única (transmisión de la señal sin cambiar), igual a 0 dB. En este caso, 60 dB corresponde a una ganancia de 1000 veces (60 \u003d 20 log 1000) y –20 dB a una atenuación de 10 veces. La unidad "decibelios por octava" (dB / oct) también se utiliza para describir las características de los amplificadores y filtros, mostrando el cambio de ganancia cuando la frecuencia cambia a la mitad.

En acústica, es costumbre medir el volumen en dB. SPL(Nivel de presión sonora) Duplicar la intensidad del sonido aumenta el nivel de intensidad en 3 dB.

Expresando el nivel de presión acústica en decibelios, debe recordarse que con un aumento doble de la presión, se agregan 6 dB.

Hay variedades de medidas: dBA,dBB,dbc,dBD- los niveles de referencia se seleccionan de acuerdo con las características de frecuencia de los "filtros de peso" de acuerdo con curvas de volumen iguales.

Decibelios acústicos

Una unidad para medir el nivel de ruido con un filtro superpuesto en el medidor, teniendo en cuenta la peculiaridad de la percepción del ruido por el audífono humano (no linealidad de la respuesta de frecuencia del oído). El valor de dBA es el nivel de presión sonora medido en dB utilizando un medidor de nivel de sonido que contiene una cadena correctiva que reduce la sensibilidad del dispositivo a frecuencias bajas y muy altas para simular con mayor precisión la sensibilidad del oído humano y obtener muestras que den algunas indicaciones de volumen, efectos desagradables o aceptabilidad. sonido El valor de dBA suele ser 10 unidades mayor que el valor equivalente del índice de ruido normalizado para un sonido dado.

En el procesamiento digital, el concepto de dB se cuenta desde cero hasta la región de valores negativos. Cero es el nivel máximo representado por el circuito digital.

En dBFS(Escala completa- "escala completa") - el voltaje de referencia corresponde a la escala completa del dispositivo; por ejemplo, "el nivel de grabación es −6 dBFS". Para un código digital lineal, cada bit corresponde a 6 dB, y el nivel máximo de grabación posible es 0 dBFS.

Vi un video en YouTube sobre gritos de oradores y me di cuenta de que necesitaba una mesa

Nivel de ruido en decibelios (dB)

De hecho, a menudo se supera significativamente el nivel de ruido normal. Aquí hay ejemplos de algunos de los sonidos que encontramos en nuestras vidas y cuántos decibelios (dB) realmente contienen estos sonidos:
La conversación varía de 45 decibeles (dB) a 60 decibelios (dB), dependiendo del volumen de la voz;
La bocina del automóvil alcanza los 120 decibelios (dB);
Ruido de tráfico pesado: hasta 80 decibeles (dB);
Bebé llorando - 80 decibelios (dB);
El ruido de una variedad de equipos de oficina, una aspiradora: 80 decibelios (dB);
El ruido de una motocicleta en funcionamiento, tren - 90 decibelios (dB);
El sonido de la música de baile en un club nocturno: 110 decibelios (dB);
El ruido de un avión volador es de 140 decibeles (dB);
Ruido de trabajos de reparación: hasta 100 decibelios (dB);
Cocinar en la estufa - 40 decibelios (dB);
Ruido forestal de 10 a 24 decibelios (dB);
Nivel de ruido fatal para una persona, el sonido de una explosión - 200 decibelios (dB).

Como puede ver, la mayoría del ruido que encontramos literalmente todos los días excede significativamente el umbral permitido. Y estos son solo ruidos naturales con los que no podemos hacer nada. Pero todavía hay ruido del televisor, música alta, a la que nosotros mismos exponemos nuestro audífono. Y con nuestras propias manos infligimos enormes daños en nuestros oídos.
¿Qué nivel de ruido es dañino?

Si el nivel de ruido alcanza 70-90 decibelios (dB) y dura bastante tiempo, entonces dicho ruido con exposición prolongada puede conducir a enfermedades del sistema nervioso central. Una exposición prolongada a niveles de ruido de más de 100 decibelios (dB) puede conducir a una disminución significativa de la audición hasta la sordera completa. Por lo tanto, el daño de la música a todo volumen nos da mucho más que placer y beneficio.
¿Qué le sucede a la audición cuando se expone al ruido?

La exposición al ruido agresiva y prolongada al audífono puede conducir a la perforación (ruptura) del tímpano. La consecuencia de esto es la pérdida auditiva y, como un caso extremo, la sordera completa. Y aunque la perforación (ruptura) de la membrana timpánica es una enfermedad reversible (es decir, la membrana timpánica puede recuperarse), sin embargo, el proceso de recuperación es largo y depende de la gravedad de la perforación. En cualquier caso, el tratamiento de la perforación de la membrana timpánica está bajo la supervisión de un médico que selecciona un régimen de tratamiento después del examen.
¿Cómo prevenir la discapacidad auditiva?

Ahora que conocemos las causas de la discapacidad auditiva, podemos decir fácilmente que si evita los efectos agresivos prolongados del ruido en el audífono, esto solo será suficiente para prevenir la discapacidad auditiva. Sin embargo, es necesario descansar nuestros oídos: estar en silencio, ir a lugares donde el nivel de ruido es bajo, no escuchar música, televisión, etc.
Como resultado, cuanto más tiempo pasemos en lugares tranquilos y relajantes, más podremos restaurar nuestra audición, lo que nos servirá fielmente durante mucho tiempo.