เดซิเบลเป็นหน่วยวัดสัมพัทธ์ ซึ่งไม่เหมือนกับปริมาณที่ทราบอื่นๆ ดังนั้นจึงไม่รวมอยู่ในระบบหน่วย SI ที่ยอมรับโดยทั่วไป อย่างไรก็ตาม ในการคำนวณหลายๆ อย่าง อนุญาตให้ใช้เดซิเบลร่วมกับหน่วยการวัดแบบสัมบูรณ์และแม้กระทั่งใช้เป็นค่าอ้างอิง
เดซิเบลถูกกำหนดโดยปริมาณทางกายภาพ ดังนั้นจึงไม่สามารถนำมาประกอบกับแนวคิดทางคณิตศาสตร์ได้ นี่เป็นเรื่องง่ายที่จะจินตนาการว่าถ้าเราวาดคู่ขนานกับเปอร์เซ็นต์ ซึ่งเดซิเบลมีความเหมือนกันมาก ไม่มีมิติเฉพาะ แต่สะดวกมากเมื่อเปรียบเทียบ 2 ค่าที่มีชื่อเดียวกันแม้ว่าจะมีลักษณะแตกต่างกันก็ตาม ดังนั้นจึงไม่ยากที่จะจินตนาการว่าสิ่งใดวัดเป็นเดซิเบล
ประวัติการเกิด
ผลจากการศึกษาระยะยาว ความอ่อนไหวไม่ได้ขึ้นอยู่กับสัมบูรณ์โดยตรงระดับการแพร่กระจายเสียง เป็นการวัดกำลังที่ใช้กับหน่วยพื้นที่ที่กำหนด ซึ่งตั้งอยู่ในโซนอิทธิพลของคลื่นเสียงซึ่งวัดเป็นเดซิเบลในปัจจุบัน เป็นผลให้มีการกำหนดสัดส่วนที่น่าสงสัย - ยิ่งพื้นที่เป็นของพื้นที่ใช้สอยของหูของมนุษย์มากเท่าไหร่ การรับรู้ของพลังงานขั้นต่ำก็จะดีขึ้นเท่านั้น
ดังนั้น นักวิจัย อเล็กซานเดอร์ เกรแฮม เบลล์ จึงสามารถพิสูจน์ได้ว่าขีดจำกัดของการรับรู้ของหูมนุษย์อยู่ที่ 10 ถึง 12 วัตต์ต่อตารางเมตร ข้อมูลผลลัพธ์ครอบคลุมช่วงกว้างเกินไป ซึ่งแสดงด้วยค่าเพียงไม่กี่ค่าเท่านั้น สิ่งนี้ทำให้เกิดความไม่สะดวกและผู้วิจัยต้องสร้างมาตราส่วนการวัดของตนเอง
ในเวอร์ชันดั้งเดิม มาตราส่วนนิรนามมีค่า 14 - จาก 0 ถึง 13 โดยที่เสียงกระซิบของมนุษย์มีค่าเป็น "3" และคำพูดที่ใช้พูด - "6" ต่อจากนั้น มาตราส่วนนี้ถูกใช้อย่างแพร่หลาย และหน่วยของมันถูกเรียกว่าเบล เพื่อให้ได้ข้อมูลที่แม่นยำยิ่งขึ้นในระดับลอการิทึม หน่วยดั้งเดิมเพิ่มขึ้น 10 เท่า - นี่คือวิธีการสร้างเดซิเบล
ข้อมูลทั่วไป
ก่อนอื่น ควรสังเกตว่า เดซิเบลเป็นหนึ่งในสิบของเบล ซึ่งเป็นรูปแบบทศนิยมของลอการิทึมที่กำหนดอัตราส่วนระหว่าง 2 ยกกำลัง ธรรมชาติของอำนาจที่จะเปรียบเทียบนั้นถูกเลือกโดยพลการ สิ่งสำคัญคือกฎที่แสดงถึงพลังที่เปรียบเทียบในหน่วยที่เท่ากันเช่นใน Watts นั้นถูกสังเกต เนื่องจากคุณลักษณะนี้ การกำหนดเดซิเบลจึงใช้ต่างกันพื้นที่:
- เครื่องกล
- ไฟฟ้า;
- อะคูสติก;
- แม่เหล็กไฟฟ้า
เนื่องจากการใช้งานจริงพบว่า Bel กลายเป็นหน่วยที่ค่อนข้างใหญ่ เพื่อความชัดเจนที่ดีขึ้น จึงเสนอให้คูณมูลค่าด้วยสิบ ดังนั้นหน่วยที่ยอมรับโดยทั่วไปจึงปรากฏขึ้น - เดซิเบลซึ่งวัดเสียงในวันนี้
แม้จะมีขอบเขตกว้างใหญ่ คนส่วนใหญ่รู้ว่าเดซิเบลถูกใช้เพื่อกำหนดระดับความดัง ค่านี้กำหนดลักษณะความเข้มของคลื่นเสียงต่อตารางเมตร ดังนั้น การเพิ่มระดับเสียงขึ้น 10 เดซิเบล เปรียบได้กับการเพิ่มระดับเสียงเป็นสองเท่า
ในกฎหมาย เดซิเบลได้รับการยอมรับว่าเป็นค่าการออกแบบสำหรับปริมาณเสียงรบกวนในห้อง เป็นการกำหนดลักษณะเฉพาะสำหรับการคำนวณระดับเสียงที่อนุญาตในอาคารที่พักอาศัย ค่านี้ทำให้สามารถวัดระดับเสียงที่อนุญาตในอพาร์ตเมนต์ได้เป็นเดซิเบล และระบุการละเมิดหากจำเป็น
ขอบเขตการใช้งาน
วันนี้ นักออกแบบโทรคมนาคมใช้เดซิเบลเป็นหน่วยพื้นฐานสำหรับการเปรียบเทียบประสิทธิภาพของอุปกรณ์ในระดับลอการิทึม โอกาสดังกล่าวมาจากคุณลักษณะการออกแบบของค่านี้ ซึ่งเป็นหน่วยลอการิทึมของระดับต่างๆ ที่ใช้สำหรับการลดทอนหรือในทางกลับกัน การขยายกำลัง
เดซิเบลมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านต่างๆ ของเทคโนโลยีสมัยใหม่ วันนี้วัดอะไรเป็นเดซิเบล? เหล่านี้เป็นปริมาณที่แตกต่างกันที่เปลี่ยนแปลงในหลากหลายที่สามารถใช้ได้:
- ในระบบที่เกี่ยวข้องกับการส่งข้อมูล;
- วิศวกรรมวิทยุ
- เลนส์;
- เทคโนโลยีเสาอากาศ;
- อะคูสติก.
ดังนั้น เดซิเบลจึงถูกใช้เพื่อวัดคุณสมบัติของไดนามิกเรนจ์ ตัวอย่างเช่น สามารถวัดระดับเสียงของเครื่องดนตรีบางชนิดได้ นอกจากนี้ยังเปิดโอกาสในการคำนวณคลื่นหน่วงในขณะที่เคลื่อนผ่านตัวกลางดูดซับ เดซิเบลช่วยให้คุณกำหนดเกนหรือแก้ไขตัวเลขเสียงรบกวนที่สร้างโดยแอมพลิฟายเออร์
มันเป็นไปได้ที่จะใช้หน่วยไร้มิติเหล่านี้ทั้งสำหรับปริมาณทางกายภาพที่เกี่ยวข้องกับลำดับที่สอง - พลังงานหรือกำลัง และสำหรับปริมาณที่เกี่ยวข้องกับลำดับแรก - กระแสหรือแรงดัน เดซิเบลเปิดโอกาสให้วัดความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณทางกายภาพทั้งหมด และนอกจากนี้ ยังเปรียบเทียบค่าสัมบูรณ์ด้วยความช่วยเหลือ
ระดับเสียง
ส่วนประกอบทางกายภาพของความดังของการเปิดรับเสียงนั้นพิจารณาจากระดับของความดันเสียงที่มีอยู่ซึ่งกระทำต่อหน่วยของพื้นที่สัมผัส ซึ่งวัดเป็นเดซิเบล ระดับเสียงเกิดจากการผสมผสานของเสียงที่วุ่นวาย บุคคลตอบสนองต่อความถี่ต่ำหรือตรงกันข้ามกับเสียงความถี่สูงเป็นเสียงที่เงียบกว่า และเสียงความถี่กลางจะถูกรับรู้ว่าดังขึ้นแม้จะมีความเข้มข้นเท่ากัน
การรับรู้เสียงความถี่ต่างๆ ที่ไม่สม่ำเสมอด้วยหูของมนุษย์บนเครื่องอิเล็กทรอนิกส์มีการสร้างตัวกรองความถี่ในฐานที่สามารถส่งสัญญาณระดับเทียบเท่าของเสียงด้วยหน่วยวัดที่แสดงเป็น dBa โดยที่ "a" หมายถึงการใช้ตัวกรอง ตัวกรองนี้ ซึ่งอิงตามผลลัพธ์ของการทำให้เป็นมาตรฐานของการวัด สามารถจำลองค่าถ่วงน้ำหนักของระดับเสียงได้
ความสามารถของแต่ละคนในการรับรู้เสียงนั้นอยู่ในช่วงความดังตั้งแต่ 10 ถึง 15 dB และในบางกรณีอาจสูงกว่านั้นอีก ขีด จำกัด ของความเข้มเสียงที่รับรู้คือความถี่ตั้งแต่ 20,000 ถึง 20,000 เฮิรตซ์ เสียงที่รับรู้ได้ง่ายที่สุดนั้นอยู่ในช่วงความถี่ตั้งแต่ 3 ถึง 4 kHz ความถี่นี้มักใช้ในโทรศัพท์ รวมถึงการออกอากาศในคลื่นขนาดกลางและยาว
ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ช่วงของเสียงที่รับรู้จะแคบลง โดยเฉพาะในสเปกตรัมความถี่สูง ซึ่งความไวแสงจะลดลงเหลือ 18 kHz ส่งผลให้สูญเสียการได้ยินทั่วไปซึ่งส่งผลต่อผู้สูงอายุจำนวนมาก
ระดับเสียงที่อนุญาตในที่พักอาศัย
ด้วยการใช้เดซิเบล ทำให้สามารถกำหนดระดับเสียงรบกวนที่แม่นยำยิ่งขึ้นสำหรับเสียงรอบข้างได้ สะท้อนถึงคุณลักษณะที่มีความแม่นยำเหนือกว่าเมื่อเทียบกับมาตราส่วนดั้งเดิมที่สร้างโดย Alexander Bell ในขณะนั้น เมื่อใช้มาตราส่วนนี้ หน่วยงานนิติบัญญัติจะกำหนดระดับเสียง ซึ่งเป็นบรรทัดฐานที่ถูกต้องภายในสถานที่อยู่อาศัยซึ่งมีไว้สำหรับการพักผ่อนของประชาชน
ดังนั้น ค่า "0" dB หมายถึงความเงียบอย่างสมบูรณ์ ซึ่งทำให้หูอื้อ ค่าถัดไปของ 5 dB ยังกำหนดผลรวมเงียบต่อหน้าพื้นหลังเสียงเล็ก ๆ ที่กลบกระบวนการภายในของร่างกาย ที่ 10 เดซิเบล เสียงที่คลุมเครือจะแยกแยะออกได้ - ใบไม้ที่ทำให้เกิดเสียงกรอบแกรบหรือเสียงกรอบแกรบทุกชนิด
ค่า 15 dB อยู่ในช่วงของเสียงที่เบาที่สุด เช่น การฟ้องของนาฬิกา ซึ่งได้ยินชัดเจน ด้วยความแรงของเสียง 20 เดซิเบล คุณสามารถเปล่งเสียงกระซิบของผู้คนอย่างระมัดระวังได้ในระยะ 1 เมตร เครื่องหมาย 25 dB ช่วยให้คุณได้ยินการสนทนาที่กระซิบกระซาบได้ชัดเจนยิ่งขึ้นและการเสียดสีของเนื้อเยื่ออ่อนที่เสียดสี
30 dB กำหนดจำนวนเดซิเบลที่อนุญาตในอพาร์ตเมนต์ในเวลากลางคืนและเปรียบเทียบกับการสนทนาเงียบ ๆ หรือการฟ้องของนาฬิกาแขวน ที่ 35 เดซิเบล จะได้ยินเสียงพูดอู้อี้ได้ชัดเจน
ระดับ 40 เดซิเบล กำหนดความแรงของเสียงของการสนทนาปกติ เป็นปริมาณที่เพียงพอที่ช่วยให้คุณสื่อสารภายในห้อง ดูทีวี หรือฟังเพลงได้อย่างอิสระ เครื่องหมายนี้กำหนดจำนวนเดซิเบลที่อนุญาตในอพาร์ตเมนต์ในระหว่างวัน
ระดับเสียงที่อนุญาตในสภาพการทำงาน
เมื่อเปรียบเทียบกับระดับเสียงที่อนุญาตในหน่วยเดซิเบลในอพาร์ตเมนต์ ที่ทำงาน และกิจกรรมในสำนักงาน มาตรฐานระดับเสียงอื่นๆ จะได้รับอนุญาตในช่วงเวลาทำงาน มีข้อจำกัดของคำสั่งที่แตกต่างกัน มีการควบคุมอย่างชัดเจนสำหรับอาชีพแต่ละประเภท กฎพื้นฐานในสภาวะเหล่านี้คือการหลีกเลี่ยงระดับเสียงที่อาจส่งผลเสียต่อสุขภาพของมนุษย์
ในสำนักงาน
ระดับเสียงรบกวน 45 dB อยู่ในขอบเขตที่ได้ยินและเทียบได้กับเสียงของสว่านหรือมอเตอร์ไฟฟ้า. เสียงรบกวน 50 เดซิเบลยังอยู่ในขอบเขตของการได้ยินที่ยอดเยี่ยมและมีความดังเท่ากับเสียงของเครื่องพิมพ์ดีด
ระดับเสียงรบกวนที่ 55 เดซิเบลยังคงอยู่ในความชัดเจนในการได้ยิน มันสามารถแสดงด้วยตัวอย่างการสนทนาที่ดังพร้อมกันหลายคนพร้อมกัน ตัวบ่งชี้นี้ถือเป็นเครื่องหมายบนที่ยอมรับได้สำหรับพื้นที่สำนักงาน
เลี้ยงสัตว์และทำงานออฟฟิศ
ความแรงของเสียง 60 dB ถือว่าสูง ระดับเสียงดังกล่าวสามารถพบได้ในสำนักงานที่มีเครื่องพิมพ์ดีดหลายเครื่องทำงานพร้อมกัน ตัวบ่งชี้ที่ 65 dB ก็ถือว่าสูงเช่นกันและสามารถบันทึกได้เมื่ออุปกรณ์การพิมพ์กำลังทำงาน
ระดับเสียงรบกวนสูงถึง 70 dB ยังคงสูงขึ้นและพบได้ในฟาร์มปศุสัตว์ ค่าเสียง 75 dB เป็นค่าจำกัดสำหรับระดับเสียงที่เพิ่มขึ้น สังเกตได้ในฟาร์มสัตว์ปีก
กำลังผลิตและขนส่ง
ระดับเสียงที่ดังถึง 80 เดซิเบล การสัมผัสเป็นเวลานานจะทำให้สูญเสียการได้ยินบางส่วน ดังนั้นเมื่อทำงานในสภาวะดังกล่าว แนะนำให้ใช้ที่ครอบหู ระดับเสียง 85 เดซิเบลยังอยู่ในระดับเสียงที่ดังอีกด้วย ซึ่งสามารถเทียบได้กับการทำงานของอุปกรณ์ของโรงงานทอผ้า
เสียง 90 dB จะถูกเก็บไว้ภายในเสียงที่ดัง ระดับเสียงดังกล่าวสามารถลงทะเบียนได้เมื่อรถไฟกำลังเคลื่อนที่ ระดับเสียงรบกวน 95 dB ถึงขีด จำกัด สุดขีดของเสียงดังเสียงดังกล่าวสามารถซ่อมในร้านกลิ้ง
จำกัดเสียงรบกวน
ระดับเสียงที่ 100 dB ถึงขีด จำกัด ของเสียงที่ดังมากเกินไป เปรียบได้กับฟ้าร้อง การทำงานในสภาพดังกล่าวถือว่าไม่ดีต่อสุขภาพและดำเนินการภายใต้กรอบระยะเวลาการให้บริการ หลังจากนั้นบุคคลดังกล่าวจะถือว่าไม่เหมาะสมสำหรับงานที่เป็นอันตราย
ค่าเสียงรบกวน 105 dB ก็อยู่ในช่วงของเสียงดังมากเกินไป เสียงของแรงดังกล่าวถูกสร้างขึ้นโดยเครื่องตัดไฟเมื่อตัดโลหะ ระดับเสียงรบกวนที่ 110 dB ยังคงอยู่ในขอบเขตของเสียงที่ดังมากเกินไป ตัวบ่งชี้ดังกล่าวจะถูกบันทึกเมื่อเฮลิคอปเตอร์ออกตัว ตัวเลขเสียงรบกวน 115 dB ถือเป็นขีดจำกัดของเสียงที่ดังมากเกินไป เสียงดังกล่าวจะปล่อยออกมาจากเครื่องพ่นทราย
ระดับเสียง 120 dB ถือว่าทนไม่ไหว เทียบกับงานของค้อนก็ได้ ระดับเสียง 125 เดซิเบลนั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยระดับเสียงที่ทนไม่ได้โดยเครื่องบินจะไปถึงเครื่องหมายนี้เมื่อเริ่มต้น ระดับเสียงรบกวนสูงสุดในหน่วย dB ถือเป็นขีดจำกัดที่ประมาณ 130 หลังจากนั้นจะมีเกณฑ์ความเจ็บปวดซึ่งทุกคนไม่สามารถทนได้
ระดับเสียงวิกฤต
ความแรงของเสียงที่ประมาณ 135 dB ถือว่ารับไม่ได้ คนที่พบว่าตัวเองอยู่ในโซนของเสียงที่มีความแรงดังกล่าวได้รับการกระแทกอย่างแรง ระดับเสียงรบกวนที่ 140 เดซิเบลยังนำไปสู่การกระแทกของเปลือกโลก ซึ่งเป็นเสียงของเครื่องบินเจ็ทที่บินขึ้น ที่ระดับเสียงรบกวน 145 dB ระเบิดมือที่แตกกระจาย
บรรลุ 150-155 dB แตกของกระสุนปืนสะสมบนเกราะรถถัง เสียงของแรงดังกล่าวนำไปสู่การถูกกระทบกระแทกและการบาดเจ็บ เกินพิกัด 160 เดซิเบล กั้นเสียงเข้าไป เสียงที่เกินขีดจำกัดนี้ทำให้เกิดการแตกของแก้วหู ปอดยุบ และการบาดเจ็บจากการระเบิดหลายครั้ง ทำให้เสียชีวิตทันที
ผลกระทบต่อร่างกายของเสียงที่ไม่ได้ยิน
เสียงที่มีความถี่ต่ำกว่า 16 Hz เรียกว่าอินฟราเรด และหากความถี่ของมันเกิน 20,000 Hz เสียงดังกล่าวจะเรียกว่าอัลตราซาวนด์ แก้วหูของหูมนุษย์ไม่สามารถรับรู้เสียงของความถี่นี้ได้ ดังนั้นจึงอยู่นอกขอบเขตการได้ยินของมนุษย์ เดซิเบลซึ่งเป็นวิธีการวัดเสียงในปัจจุบัน ยังกำหนดความหมายของเสียงที่ไม่ได้ยินด้วย
เสียงความถี่ต่ำตั้งแต่ 5 ถึง 10 Hz นั้นร่างกายรับได้ไม่ดี ผลกระทบดังกล่าวสามารถกระตุ้นการทำงานผิดปกติของอวัยวะภายในและส่งผลต่อการทำงานของสมอง นอกจากนี้ ความเข้มของความถี่ต่ำยังส่งผลต่อเนื้อเยื่อกระดูก กระตุ้นให้เกิดอาการปวดข้อในผู้ที่เป็นโรคหรืออาการบาดเจ็บต่างๆ
อัลตราซาวนด์ในชีวิตประจำวันเป็นยานพาหนะต่าง ๆ พวกเขาสามารถฟ้าร้องหรือการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ผลกระทบดังกล่าวแสดงออกในการให้ความร้อนแก่เนื้อเยื่อ และความแรงของอิทธิพลจะขึ้นอยู่กับระยะห่างจากแหล่งกำเนิดเสียงและระดับของเสียง
นอกจากนี้ยังมีข้อจำกัดบางประการสำหรับสถานที่ทำงานสาธารณะที่มีแหล่งกำเนิดเสียงในช่วงที่ไม่ได้ยิน ความเข้มสูงสุดของเสียงอินฟราเรดต้องอยู่ภายใน110dBa และความแรงของอัลตราซาวนด์ถูก จำกัด ไว้ที่ 125 dBa ถือเป็นสิ่งต้องห้ามโดยเด็ดขาดแม้ในช่วงเวลาสั้นๆ ในพื้นที่ที่แรงดันเสียงเกิน 135 dB ของความถี่ใดๆ
ผลกระทบจากอุปกรณ์สำนักงานและวิธีการป้องกัน
เสียงที่ปล่อยออกมาจากคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ในองค์กรอื่นๆ อาจสูงกว่า 70 dB ในเรื่องนี้ ผู้เชี่ยวชาญไม่แนะนำให้ติดตั้งอุปกรณ์นี้จำนวนมากในห้องเดียว โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากอุปกรณ์มีขนาดไม่ใหญ่นัก แนะนำให้ติดตั้งห้องที่มีเสียงดังนอกห้องที่มีผู้คน
เพื่อลดระดับเสียงในงานเก็บผิวละเอียด จะใช้วัสดุที่มีคุณสมบัติดูดซับเสียง นอกจากนี้ คุณสามารถใช้ผ้าม่านที่ทำจากผ้าเนื้อแน่นหรือที่อุดหูที่ปิดแก้วหูในกรณีที่รุนแรงได้
วันนี้ในการก่อสร้างอาคารสมัยใหม่มีมาตรฐานใหม่ที่กำหนดระดับของฉนวนกันเสียงของอาคาร ผนังและเพดานของบล็อกแฟลตผ่านการทดสอบการต้านทานเสียง หากระดับฉนวนกันเสียงต่ำกว่าขีดจำกัดที่ยอมรับได้ อาคารจะไม่สามารถดำเนินการได้จนกว่าปัญหาจะได้รับการแก้ไข
นอกจากนี้ วันนี้พวกเขาตั้งขีดจำกัดความแรงของเสียงสำหรับอุปกรณ์ส่งสัญญาณและเตือนต่างๆ สำหรับระบบป้องกันอัคคีภัย เช่น ความแรงของเสียงของสัญญาณเตือนควรอยู่ระหว่าง 75 dBa ถึง 125 dBa
