DBm ning dB ga aylanishi (dBm dan dB), kuch va susayish o'rtasidagi bog'liqlik. Nisbiy logaritmik qiymatlar va birliklarga misollar. Desibellarni foizlarga solishtirish

"Decibel" so'zi ikki qismdan iborat: "deki" prefiksi va "bel" ildizi. "Deci" so'zma-so'z "o'ninchi qism", ya'ni. "Bela" ning o'ninchi qismi. Shunday qilib, desibel nima ekanligini tushunish uchun siz oq rangni tushunishingiz kerak va hamma narsa o'z joyiga tushadi.

Uzoq vaqt oldin, Aleksandr Bell odam bu tovush manbai kuchi 10 -12 Vt / m 2 dan kam bo'lsa va 10 Vt / m 2 dan oshsa, qulog'ingizni noxush og'riqlarga tayyorlang - bu og'riq eshigini to'xtatishni aniqladi.

Ko'rib turganingizdek, 10 -12 Vt / m 2 va 10 Vt / m 2 orasidagi farq 13 daraja kattalikka teng. Bell eshitish chegarasi va og'riq chegarasi orasidagi masofani 13 bosqichga ajratdi: 0 (10 -12 Vt / m2) dan 13 (10 Vt / m2) gacha. Shunday qilib, u ovoz kuchi o'lchovini aniqladi.

Bu erda siz shunday deyishingiz mumkin: "Oh, hamma narsa aniq!" - yaxshi! Ammo bundan ham qiziqroq.

Maqsadga o'ting

Biz buni bilib oldik desibel 1/10 belga teng, ammo uni hayotda qanday qo'llash kerak? Sizga bir misol keltiray:

• 0 dB - hech narsa eshitilmaydi
• 15 dB - deyarli eshitilmaydi (barglarning shitirlashi)
• 50 dB - aniq eshitiladi
• 60 dB - shovqinli

Bu nima uchun kerak, agar iloji bo'lsa, masalan: "ovoz quvvati darajasi 0,1 Vt / m 2". Haqiqat shundaki, odam yorqinligi, ovoz balandligi va boshqalarning o'zgarishini sezishi eksperimental tarzda aniqlangan. ular logaritmik ravishda o'zgarganda. Mana bunday:

Bellarda o'lchangan signal darajasining ma'lum mos yozuvlar ko'rsatkichiga nisbati sifatida ifodalangan narsa. 1 Bel \u003d lg (P 1 / P 0), bu erda P 0 - eshitish chegarasining tovush kuchi, ammo desibelni olish uchun siz faqat 10: 1 dB \u003d 10 * lg (P 1 / P 0) ga ko'paytirishingiz kerak.

Shunday qilib desibel bitta signal darajasining boshqasiga nisbati logarifmini ko'rsatadi va ikkita signalni taqqoslash uchun ishlatiladi. Aytgancha, formuladan ko'rinib turibdiki, desibellarni har qanday signallar bilan taqqoslash mumkin (va nafaqat tovush kuchi), chunki desibellar o'lchovsiz.

Xususiyatlari:

Desibellar bilan chalkashlik ularning bir nechta "turlari" mavjudligidan kelib chiqadi. Ular an'anaviy ravishda amplituda va quvvat (energiya) deb nomlanadi.

Formula 1 dB \u003d 10 * lg (P 1 / P 0) -ikkita energiya miqdorini desibelda taqqoslaydi. Bunday holda, kuch. Va formula 1 dB \u003d 20 * lg (A 1 / A 0) -ikkita amplituda qiymatini taqqoslaydi. Masalan, kuchlanish, oqim va boshqalar.
Amplitudali desibellardan energiyali desibellarga va orqaga o'tish juda oddiy. "Energetik bo'lmagan" miqdorlarni energetikka aylantirish shunchaki talab qilinadi. Men buni oqim va kuchlanish misolida ko'rsataman.

Quvvat ta'rifidan P \u003d UI \u003d U 2 / R \u003d I 2 * R. 10 * lg (P 1 / P 0) ga almashtiring va transformatsiyadan so'ng biz 20 * lg (A 1 / A 0) olamiz - barchasi oddiy.

Boshqa amplituda qiymatlar uchun transformatsiyalar xuddi shu tarzda amalga oshiriladi. Batafsil ma'lumotni har doimgidek darsliklar va ma'lumotnomalarda topish mumkin.

Nima uchun narsalarni murakkablashtirish kerak?

Ko'ryapsizmi, ikkita miqdor millionlab marta farq qilishi mumkin. Shunday qilib, oddiy nisbat (P 1 / P 0) juda katta va juda kichik qiymatlarni berishi mumkin. Bu amalda unchalik qulay emasligiga rozilik bildiring. Ehtimol, bu ham desibellarning keng tarqalishining sabablaridan biri bo'lishi mumkin (Weber-Fechner qonunidan kelib chiqqan holda)

Shunday qilib, desibel "to'tiqushlar" dagi hisob-kitoblardan, ya'ni. ba'zan aniqroq va kichik qadriyatlarga o'ting. Bu sizning fikringizga tezda qo'shilishi va chiqarilishi mumkin. Va agar siz hali ham to'tiqushlardagi munosabatni desibeldagi ma'lum qiymat bilan baholashni istasangiz, unda oddiy mnemonik qoidani eslash kifoya (men Revichni josuslik qildim):

Agar bu nisbat birdan katta bo'lsa, u holda ijobiy dB (+3 dB) bo'ladi, agar u kam bo'lsa, manfiy (-3 dB) bo'ladi. Shunday qilib:

• 3 dB signalning uchdan biriga ko'payishi / kamayishi demakdir
• 6dB 2 barobar ko'payish / pasayishni anglatadi
• 10 dB qiymatning 3 barobar o'zgarishiga mos keladi
• 20 dB 10 marta o'zgarishga mos keladi

Va endi misol uchun. Aytaylik, bizga signal 50 dB kuchaytiriladi, deyishdi. 50db \u003d 10db + 20db + 20db \u003d 3 * 10 * 10 \u003d 300 marta. O'sha. signal 300 marta kuchaytirildi.

Shunday qilib, desibel - bu ba'zi amaliy o'lchovlar va amaliy foydalanishning afzalliklari natijasida kiritilgan qulay muhandislik konvensiyasidir.

Biror narsani o'lchashda (kuchlanish kabi), biz odatda to'g'ridan-to'g'ri birliklarda (voltsda) o'ylaymiz. Ammo ba'zida nisbiy o'lchovdan foydalanish afzalroqdir. Bunday holda, eng ko'p ishlatiladigan o'lchov birligi desibel (dB), yangi boshlanuvchilarni chalg'itadigan kuchli vosita. Ushbu atamaning kelib chiqishi va bitta oddiy qoidani bilish bilan qiyinchiliklarni chiqarib tashlash mumkin va desibellarda ifodalangan miqdorning qiymatini tushunish mumkin.

Aleksandr Grem Bell telefon ixtirosi bilan mashhur bo'ldi. Uning eshitish chegarasini aniqlash bo'yicha ishlari kamroq ma'lum. 1890 yilda u kar va eshitish qobiliyati yo'qlar assotsiatsiyasini tashkil qildi, u bugungi kunda ham faoliyat ko'rsatmoqda. U eshitish tuyg'usini miqdorini aniqlagan birinchi olim bo'lib, eshitish sezgirligi bizning qulog'imizga etib kelgan tovush to'lqinining haqiqiy quvvat darajasiga emas, balki uning logaritmasiga bog'liqligini aniqladi.

Bell bolaning eshitish chegarasi taxminan 10 -12 Vt / m 2, og'riq paydo bo'lish darajasi esa 10 Vt / m 2 ga teng ekanligini aniqladi. Shunday qilib, odatda odam tomonidan qabul qilinadigan balandlik balandligi 13 daraja!

Olingan qiymatlarga asoslanib, Bell ovoz balandligi shkalasini 0 dan 13 gacha aniqladi. Ushbu o'lchovning balandligi birliklari bellar deb nomlanadi (uning nomidan oxirgi "l" tushgan). Jim pichirlashning tovush darajasi taxminan 3 martani, oddiy nutqda esa 6 martani tashkil qiladi.

Ovoz balandligi hissi kuch darajasining logaritmik shkalasiga asoslanganligi sababli, Bell shkalasi bo'yicha quvvat va balandlik o'rtasidagi konversiya quyidagicha: balandlik (bellarda) \u003d lg (P1 / P0), bu erda P0 - tovushning eshitish chegarasi.

Shuning uchun, 4 ta qo'ng'iroqning ovoz darajasi 10 4 P0 tovush kuchiga to'g'ri keladi.

Bel aslida ikkita energiya darajasining nisbati logarifmi uchun standart o'lchov birligiga aylandi: belbog'larda ko'rsatilgan nisbat lg (P1 / P0), ya'ni. 3 ta belning o'sishi 1000 barobar ko'payishiga to'g'ri keladi. Agar yangi qiymat kamaysa, u holda koeffitsientning logarifmi manfiy bo'ladi. Teskari transformatsiyani amalga oshirish uchun siz belbog'larga teng kuchga 10 ko'tarishingiz kerak.

Oq tanlilarning eng muhim xususiyati shundaki, ular faqat ikkita kuch yoki ikkita energiyaning nisbatiga murojaat qilishadi. Agar ikkita amplituda signallarning nisbatlarini, masalan, kuchlanishni tavsiflashga ehtiyoj bo'lsa, unda faqat ushbu kuchlanish bilan bog'liq kuchlarning nisbatiga tayanish mumkin. Quvvat kuchlanish yoki oqim kvadratiga mutanosib: V 2 va I 2.

Bellarda ko'rsatilgan ikkita kuchlanishning nisbati ularning kuchlari nisbati bilan bog'liq: lg (P1 / P0) \u003d 2lg (V1 / V0). Shuning uchun kuchlanish darajasi V1 / V0 \u003d log10 (oq * 2).

Belning o'ninchi qismida yoki desibelda (dB) nisbatni ifodalash odatiy holga aylandi. JBdagi ikkita kuchning nisbati 10lg (P1 / P0), kuchlanish darajasi esa 10 2lg (V1 / V0). Voltaj nisbatini olish uchun V1 / V0 \u003d 10 (dB / 20) konversiyasini bajarish kerak.

Ba'zida amplituda qiymat deb hisoblanadigan va energiya nima ekanligini aniqlash juda qiyin. Kuchlanish, tok, impedans, elektr yoki magnit maydon kuchliligi va har qanday to'lqin jarayonlarining tebranishi amplituda qiymatlari deb hisoblanadi. O'lchov desibelda amalga oshirilganda, ushbu miqdorlar kvadratlari nisbati logarifmi hisoblab chiqiladi. Energiya, quvvat va intensivlik energiya miqdoridir va to'g'ridan-to'g'ri logaritma bilan bog'liq holda ishlatiladi.

Masalan, bitta sxemadan 5% kuchlanish boshqa zanjirga o'tkaziladi. Bu holda stress nisbati 0,05 ga teng. Desibelda o'lchash uchun kuchlanish koeffitsientining logarifmini oling, uni 2 ga ko'paytiring va belbog'dagi nisbatni oling, so'ngra 10 ga ko'paytiring va nisbatni JB: 20lg (0,05) \u003d -26 dB ga ulang.

Jadvalda ba'zi bir tez-tez ishlatiladigan desibel qiymatlari va amplituda va quvvat nisbati keltirilgan.

Radio 1967, 12

Desibel - bu signalni kuchaytirish yoki susaytirishning sonli ifodasining o'ziga xos birligi. Desibellarda kuchayish va susayish omillari, qabul qiluvchilarning selektivligi, notekis chastotali xususiyatlar, tovush intensivligi va turli xil radio asboblar, apparatlar, uzatish liniyalari, antennalar va boshqa qurilmalarning ko'pgina parametrlari baholanadi. Ko'p voltmetr va avometrlarda desibel tarozi bor.

Desibel nima? Birinchidan, desibel (qisqartirilgan belgilash - dB) fizik miqdor, masalan, vatt, volt, amper kabi emas, balki matematik tushuncha. Shu nuqtai nazardan desibellarda foizlar bilan ba'zi o'xshashliklar mavjud. Foizlar singari, desibellar ham nisbiy qiymatlardir va tabiatidan qat'i nazar, turli xil hodisalarni baholashda qo'llaniladi. Ammo, agar foizlar birlik sifatida qabul qilingan butunga tegishli ba'zi bir qiymatni ifodalasa, demak desibel ikkita mustaqil, ammo bir xil miqdorlarning nisbatlarini tavsiflovchi kengroq tushunchaga asoslanadi. Shuni esda tutish kerakki, "desibel" atamasi har doim faqat kuchlar bilan va kuchlanish va toklar haqidagi ba'zi zahiralar bilan bog'liq. Quvvatning jismoniy tabiati aniqlanmagan va har qanday bo'lishi mumkin - elektr, akustik, elektromagnit.

Dezibel, desi prefiksidan ko'rinib turibdiki, yana bir kattaroq birlik Belning o'ndan biri. Va Bel - bu ikki kuch nisbati o'nlik logaritmasi. Agar ikkita P1 va P2 kuchlari ma'lum bo'lsa, ularning nisbati, desibellarda ifodalangan:

N dB \u003d 10 Lg (P2 / P1)

bu erda P1 - dastlabki signal darajasiga mos keladigan quvvat, va P2 - bu oxirgi signal darajasiga mos keladigan quvvat.

Bu erda raqamning o'nli logarifmi berilgan sonni olish uchun 10 raqamini ko'tarish kerak bo'lgan ko'rsatkich ekanligini eslash o'rinli. Masalan: Lg (100) \u003d 2, chunki 10 2 \u003d 10 * 10 \u003d 100; Lg (1000) \u003d 3, chunki 10 3 \u003d 10 * 10 * 10 \u003d 1000.

Birdan katta sonlar uchun ularning logarifmlari musbat bo'ladi, agar sonlar birdan kam bo'lsa, ularning logarifmlari manfiy bo'ladi. Salbiy logarifmalar oldida “-” (minus) belgisi qo'yiladi, masalan: Lg (0,1) \u003d - 1; Lg (0,01) \u003d - 2.

Agar boshlang'ich signal oxirgi signaldan kichik bo'lsa, ya'ni P2 / P1 kuchaytirgichlarda bo'lgan 1 dan katta bo'lsa, desibel soni ijobiy bo'ladi, va agar boshlang'ich darajasi oxirgisidan katta bo'lsa, ya'ni P2 / P1 1 dan kam bo'lsa, demak desibel soni salbiy bo'ladi. Ikkinchi holat signalning susayishiga (susayishiga) to'g'ri keladi. Ikkala kuch bir xil bo'lganda va P2 / P1 \u003d 1 bo'lsa, demak desibel raqami nolga teng bo'ladi.

Qabul qilish va susayish desibellari o'rtasida oddiy bog'liqlik mavjud: agar, masalan, 10 nisbati 10 dB ga to'g'ri keladigan bo'lsa, u holda -10 dB teskari nisbatni ifodalaydi, ya'ni 0,1.

Ikkala signalni kuchlarini taqqoslash bilan taqqoslash har doim ham qulay emas. Ko'pgina hollarda, yukdagi quvvatni emas, balki uning ichidagi kuchlanishning pasayishini yoki oqimini o'lchash osonroq. Ammo shu bilan birga, old shartni kuzatish kerak: U1 va U2 kuchlanishlari o'lchanadigan yoki I1 va I2 o'lchov oqimlari bir xil bo'lgan yuklarning qarshiligi. Bunday holda, desibellarni hisoblash formulalari quyidagicha:

N dB \u003d 20 Lg (P2 / P1); N dB \u003d 20 Lg (I2 / I1)

Desibellar faqat ikkita qiymatni taqqoslash uchun ishlatiladi. Ular, shuningdek, yuqoridagi formulalarga kiritilgan nisbatlar shartlaridan birining qiymati o'zgarmagan deb hisoblasak, kuchlarning o'ziga xos qiymatlarini, shuningdek kuchlanish va oqimlarni baholash uchun qulaydir. Keyin u bilan taqqoslanadigan har qanday boshqa qiymat ma'lum miqdordagi desibel bilan tavsiflanadi. Bunday holda, nol desibel birinchi darajaga teng kuchga mos keladi, bu ko'pincha nol deb ataladi. Elektr signalining shartli nol darajasi uchun R \u003d 600 Ohm faol qarshiligida chiqarilgan P \u003d 1 mVt (0,001 Vt) quvvat olinadi - xuddi haroratni o'lchashda normal atmosfera bosimida muzning erishi harorati nol daraja sifatida olinadi. Belgilangan qarshilikda ushbu quvvatda kuchlanish pasayishi quyidagicha:

U \u003d (PR) 0,5 \u003d (0,001 * 600) 0,5 \u003d 0,775 V,

va oqim oqimi:

I \u003d (P / R) 0,5 \u003d (0,001 / 600) 0,5 \u003d 1,29 mA.

Ushbu qiymatlar - 0,775 V va 1,29 mA elektr kuchlanish va oqimning nol desibellari sifatida qabul qilinadi.

Agar faol qarshilik 600 Ohm bo'lgan zanjirda 1 mVt dan ortiq kuch chiqarilsa, ya'ni kuchlanishning pasayishi 0,775 V dan yuqori va oqim 1,29 mA dan yuqori bo'lsa, darajalar ijobiy bo'ladi. Quvvat, kuchlanish yoki oqim ushbu qiymatlardan kam bo'lsa, unda darajalar salbiy bo'ladi.

Desibellar va kuchlarning, kuchlanish va toklarning tegishli nisbati jadvalda keltirilgan. 1.

Aytaylik, past chastotali kuchaytirgichning chiqish bosqichini takomillashtirish natijasida uning chiqish quvvati 10 dan 20 Vtgacha oshdi. Shunday qilib quvvatni oshirish quyidagicha bo'ladi:

P2 / P1 \u003d 20/10 \u003d 2

"Quvvat koeffitsienti" ustunidagi jadvalga binoan 2 ga yaqin bo'lgan raqam 1,99 bo'ladi. "Decibels" ustunida bu raqam 3 dB ga to'g'ri keladi. Shuning uchun, chiqish quvvati ikki baravar ko'payishi 3 dB o'sish o'sishiga to'g'ri keladi. Agar biron sababga ko'ra kuchaytirgichning chiqish quvvati 20 Vt dan 10 Vtgacha kamaygan bo'lsa, unda yangi quvvat nisbati P2 / P1 \u003d 10/20 \u003d 0,5 bo'ladi. Ammo endi kuchning o'zgarishi susayishni anglatadi va -3 dB sifatida ifodalanadi.

Desibellar bilan harakatlarni amalga oshirayotganda, desibeldagi ikkita sonning yig'indisi ular mos keladigan sonlarning mutlaq qiymatlari ko'paytmasiga teng ekanligini unutmaslik kerak, shuning uchun kuchning o'sishini (yoki pasayishini) ko'rsatish uchun, masalan, ikki marta, uch marta yoki to'rt marta, desibellarning dastlabki soniga qo'shish kerak. (yoki chiqarib oling) mos ravishda 3 dB, 4,8 dB yoki 6 dB.

Mikrofonlarning sezgirligini ifodalash uchun tez-tez detsibellardan foydalaniladi, ularni zavod sinovlari paytida ularning quvvatini yuqorida qayd etilgan 1 mVt standart nol darajasi bilan taqqoslash mumkin. Chiqish darajasi 78 dB bo'lgan MD-44 rusumidagi mikrofon 40 Vt buzilmagan quvvatni rivojlantira oladigan kuchaytirgichga ulangan deb taxmin qilaylik. Biroq, ishda bunday mikrofonga ega bo'lgan kuchaytirgich atigi 10 vatt ishlab chiqardi. Savol tug'iladi, kuchaytirgich to'liq quvvatni etkazib berish uchun mikrofon qanday sezgir bo'lishi kerak? Kuchaytirgichning maksimal quvvatining (40 Vt) qabul qilingan quvvatga (10 Vt) nisbati 40/10 \u003d 4. Bu nisbat (jadval bo'yicha - 3.98) 6 dB ga to'g'ri keladi. Shuning uchun sizga orqaga qaytish darajasi - 72 dB bo'lgan mikrofon kerak, ya'ni MD-44 mikrofonidan (-78 dB) 6 dB ko'proq, chunki: - 78 dB + 6 dB \u003d -72 dB. Ushbu talab, masalan, MD-41 mikrofoni tomonidan qondiriladi.

Jadval 1. Desibellar va kuchlarning, kuchlanishlarning va toklarning tegishli nisbati

Yana bir misol. Uzunligi 50 m bo'lgan RK-1 tipidagi kabel qismiga 100 MGts chastotali 8 V kuchlanish qo'llaniladi. Agar ushbu chastotada simi har metrga 0,096 dB susaytirishi ma'lum bo'lsa (ma'lumotnomadan) ma'lum bo'lsa, segmentning chiqishidagi kuchlanish qanday bo'ladi? Elektr ta'minoti va yuk to'lqin shakliga teng bo'lgan bir xil qarshilikka ega. Shubhasiz, simi tomonidan kiritilgan susayish: 0.096 * 50 \u003d 4.8 dB. Jadval Ushbu susayish uchun 1 (-4.8 dB) kuchlanish nisbati ko'rsatilmagan. Jadvalda +4,8 dB nisbati berilganligi, bu 1,74 ga teng ekanligidan foydalanaylik. Bu shuni anglatadiki, segment oxirida signal kirishning 1/1,74 ≈ 0,57, ya'ni 8 * 0,57 ≈ 4,6 V bo'ladi.

Jadvalda bo'lmagan desibel yoki nisbatlarni aniqlash kerak bo'lganda, quyidagicha harakat qilishingiz kerak. Siz 24 dB ga mos keladigan quvvat koeffitsientini topmoqchisiz. 24 dB ni 10 + 14 dB yig'indisi sifatida ifodalagan holda jadvalda har bir atamaning quvvat nisbatlarini topamiz, ular 10 va 25.12 ga teng. Ushbu nisbatlarni ko'paytirsak, biz 24 dB quvvat nisbati 251.2 ga to'g'ri keladi.

Kuchaytirgichning o'rtacha chastotalarida chiqishida U1 \u003d 30 V kuchlanish paydo bo'ladi va o'tish bandining chekkalarida U2 \u003d 21 V. kuchlanish kuchayadi, shuning uchun kuchaytirgich chastotani buzilishini keltirib chiqaradi - yuqori va pastki audio chastotalar o'rtacha ko'rsatkichdan yomonroq kuchayadi ("haddan tashqari"). Ushbu qiymatlarning nisbati bo'ladi

U2 / U1 \u003d 21/30 \u003d 0,7

Jadvalga ko'ra, ushbu kuchaytirgichning chastota buzilishining o'tish bandining chekkalarida -3 dB ekanligini aniqlaymiz.

Desibellar akustikada ham keng qo'llaniladi, bu erda ular mohiyatan tovush intensivligini miqdoriy aniqlash uchun asosiy birlik hisoblanadi. Bu bizning qulog'imiz tovushlariga ta'sir o'tkazish xususiyati bilan izohlanadi, ularning intensivligi millionlab marta farq qiladi. Ammo quloqning har xil kuchga ega bo'lgan tovushlarga sezgirligi bir xil emas - sukunat va past intensivlikda (shivirlash, shivirlash) bu maksimal, yuqori intensivlikda esa (samolyotning guvillashi, avtoulovlarning shovqini) minimaldir. Shu nuqtai nazardan eshitish vositasi AGC radiosiga o'xshaydi.

Ushbu hodisani quyidagi misol bilan izohlash mumkin. Aytaylik, kuchaytirgich chiqishda 10 vatt rivojlanadi. Chiqish quvvatini 20 vattgacha oshirish tovushning engil o'sishiga o'xshaydi. Quloqni ikki baravar baland his qilishi uchun kuchaytirgichning chiqish kuchini (-10 dB) deyarli o'n baravar oshirish kerak. Va quloq hajmining 4 barobar ko'payishini sezishi uchun quvvatni 100 baravar (-20 dB) oshirish kerak.

Fiziologlar, eshitish xususiyatlarini o'rganib, quloqning sezgirligi logaritmik qonun bilan tovush ta'sirining intensivligi bilan bog'liqligini aniqladilar, ya'ni tovush kuchining bir necha barobar ko'payishi quloqqa balandlikning o'zgarishi sifatida paydo bo'ladi, bu sonning logarifmida. Akustikada desibellardan foydalanish juda qulay bo'lib chiqadi, chunki eshitish idroki va tovushlarning intensivligini baholash bir-biri bilan chambarchas bog'liq va bundan tashqari, tovush intensivligining 1 dB ga o'zgarishi quloq tomonidan tovushning sezilarli darajada o'zgarishi sifatida ushlanadi.

Jadval 2. O'RTA O'RIN-shovqin darajalari

Odam qulog'ining eshitish chegarasiga nisbatan detsibeldagi ba'zi uy xo'jaliklari va sanoat shovqinlarining o'rtacha balandlik darajasini nol daraja sifatida olingan qiyosiy baholash Jadvalda keltirilgan. 2. Ovoz intensivligini o'lchash tarozi to'g'ridan-to'g'ri desibelda baholanadigan maxsus qurilmalar - ovoz balandligi o'lchagichlari yordamida amalga oshiriladi.

Bu erda keltirilgan misollar havaskor radio amaliyotida turli xil hisob-kitoblarda va o'lchovlarda desibellardan foydalanish bilan tugamaydi. Biz faqat desibelni tushunishning soddaligi va ulardan foydalanishning keng imkoniyatlarini ko'rsatishni istadik.

Cand. texnik. E. ZELDIN, muhandis K. DOMBROVSKIY

Elektr muhandislari elektr zanjiri bilan tanishishda, kuchlanish, qarshilik, indüktansning mutlaq qiymatlarini o'lchashda turli xil parametrlardan foydalanadilar. Ularning har biri an'anaviy ravishda belgilanadi, ularni dastlabki o'qish darajasidan o'lchangan qiymatgacha, masalan, amperdagi oqimga qadar aniqlash oson. Shuningdek, sig'im, chastota yoki boshqa elektr parametrlari yonida desibel shaklida miqdoriy belgilanishga ega yozuvlar mavjud.

JB tayanch birligidan foydalanish telekommunikatsiya dizaynerlari tomonidan turli xil uskunalardagi ishlash ko'rsatkichlarini taqqoslash uchun keng qo'llaniladi. Raqamli ravishda ifodalangan ma'lum bir birlik yordamida signal qancha kuchaytirilgani yoki susaytirilganligi aniqlanadi.

Ko'pincha elektr o'lchamlarini o'lchash uchun to'g'ridan-to'g'ri birliklar ko'rinadi, ammo mutaxassislar nisbiy shkaladan foydalanishni qadrlashdi, bu erda desibellar olim Grem Bellning ilm-faniga kelgan kuchli vosita sifatida turadi.

U telefonlar ixtirosidan keyin dunyoga mashhur bo'ldi, ammo u odamlarda eshitish chegaralarini aniqlab, juda ko'p tadqiqot ishlarini olib bordi. Buning uchun olimlar shu kungacha faoliyat yuritib kelayotgan Odamlar uchun assotsiatsiyani tashkil etishdi.

Ovoz balandligini o'lchash uchun o'lchovni kim yaratgan

Aleksandr Bell birinchi bo'lib eshitish tuyg'usini aniqladi. U tovush to'lqinlari kuchi o'rniga eshitish sezgirligining logaritmalarga bog'liqligini o'rnatdi. Tadqiqotchi bolalar va kattalarning eshitish chegaralarini aniqladilar, balandlik salomatligiga zarar etkazmasdan sezilishi uchun oddiy odamga diapazonning 13 qirrasi kerakligini aniqladi.

Ushbu ma'lumotlar ovoz kuchini bellar deb nomlangan birliklarga bo'linadigan logaritma shkalasini ishlab chiqarish uchun asos bo'ldi. Ushbu farq bilan yumshoq shivirlash uchta belga teng, oddiy nutq esa oltitaga teng ekanligi aniqlandi. Bunday logaritmik o'lchov uning ikki darajadagi energiya nisbati bilan belgilanadigan uning standart qiymati hisoblanadi. Desibellarda o'lchanadigan dekodlashda ovoz balandligining umumiy ifodasi o'rnatilgan bo'lib, raqamlar bilan ishlash qulayligi uchun bel o'nga ko'tariladi.

Ovoz, shovqin darajasi va ularning manbalari haqida tushunchalar

Jismoniy xususiyatlari jihatidan tovush va shovqin o'zgacha tabiiy hodisalari bilan ajralib turadi. Havodagi bosim o'zgaradi, bu o'ziga xos tebranishlar yordamida quloqdagi quloq pardalarida harakat qiladi va tovush qabul qilinadi. U o'zgargan elektr impulslari bilan inson organlari bo'ylab harakat qilishni davom ettiradi. Odam desibelda ifodalangan tovush bosimining keng doirasini qabul qila oladi.

Tovush tarqalishi har xil chastotalarda sodir bo'ladi, bu esa hayvonlarning ham, odamlarning ham quloqlari sezgirligiga ta'sir qiladi.
Tovushlar va shovqinlar o'rtasidagi farqlar faqatgina sub'ektivdir, ular paydo bo'lish manbalari bilan belgilanadi. Insonni o'rab turgan muhitga qarab, ular ichki, asbob-uskunalar bilan bog'liq:

• muhandislik
• texnologik
• uy xo'jaligi
• sanitariya

Tashqi manbalarga quyidagilar kiradi:

• transport vositasi
• sanoat tashkilotlari
• energetika korxonalari
• odamlar hayotiga bog'liq bo'lgan turli muassasalar (stadionlar, sport maydonchalari, ko'ngilochar tadbirlar)

Sanitariya-texnik vositalardan ba'zida 60 dB gacha bo'lgan kvartiralarda shovqin eshitiladi:

• liftlar
• nasoslar
• axlat ariqlari
• shamollatish moslamalari

Uylarda ular:

• musiqa jihozlari
• ish rejimidagi qurilmalar va asboblarda
• maishiy texnika

Kvartira atrofida harakatlanayotganda (katta hajmdagi narsalar harakatlanayotganda) ovozli tebranishlar paydo bo'lib, ular strukturaviy shovqinga aylanadi. Binolarda ventilyatorlar va asansör vinçlerinin ishlashi, ham shamollatish kanallari orqali xonaga kiradigan ham tizimli, ham havo shovqin oqimini chiqaradi.

Mexanik uskunalarning ishlashi eshitilmasligi uchun tebranish izolyatsiyalash moslamalari o'rnatiladi. Ko'p qavatli binolarda lift vintzasi qavatlari orasidagi harakat, yo'riqchilarning zarbalari va itarish harakatlari, eshik barglarining shitirlashi, ovoz effektlarining tarqalishi ham havo, ham konstruktiv tarzda sodir bo'ladi.

Uydagi shovqin vujudiga tirnash xususiyati beruvchi ta'siridan tashqari, odam ishlab chiqarish jarayonida, davlat xizmatida ruxsat etilgan me'yorlardan oshib ketishi mumkin.

Sanoat ishlab chiqarish jarayonida ko'plab shovqinlarga ega. Siqilgan havodan ishlab chiqarishning gumburlashi tez-tez eshitiladi. Bu impuls deb ataladi: vana va tsilindrlarni puflash, jihozlarni tozalash, sovutish, tashish, saralashda paydo bo'ladi.

Agar tovushlar ma'lum bir tembrlar, spektral ranglar bilan tavsiflansa va odamlar o'z manbalarini osongina tanib olishlari mumkin. Masalan, musiqa tovushi, bolalarning qichqirig'i, itning uvillashi. Keyin tasodifiy tebranish va davriy bo'lmagan jarayonlardan kelib chiqadigan shovqinlar o'ziga xos manbalarga ega emas. Bu olomonning markaziy joyi, qurilish maydonlarining shaqillashi, mashinalarning g'uvullashi, ko'chaning shovqini bo'lishi mumkin.

Shuning uchun shovqinni hodisa sifatida belgilab, uni odam sog'lig'iga salbiy ta'sir qiladigan, bezovta qiladigan, yoqimli o'yin-kulgiga xalaqit beradigan nazoratsiz tovushlar majmuasi bilan taqqoslashadi. Ular turlarga bo'linadi:

• havo
• tizimli
• barabanlar

Televizion, radiodan havo aralashuvi tufayli tarqatilgan, qo'shnilar janjal qilishadi. Strukturaviy ravishda bo'linmalarning yorilishi, pollarning g'ichirlashi, uylardagi ship inshootlari, ish mexanizmlaridan eshitish qobiliyati, tornavida, protsessor, changyutgich uzatiladi. Perkussiya tovushlari tizimli tartibsiz tovush tebranishlarining navlariga kiradi. Ularni yuqori qavatlarda joylashgan qo'shni kvartiralardan eshitish mumkin, stul tushganda, mebel ko'chiriladi.

Shovqin harakatlari, ularning ruxsat etilgan qiymati

Har qanday shovqin ifloslanishining ko'rinishi tabiatda mavjud bo'lgan tovush darajasining ko'tarilishi, tirnash xususiyati omillarini keltirib chiqaradi. Ovoz signallari birgalikda tirik jonzotga ularni baholash, moslashish uchun vaqt beradi.

Yuqori kuch eshitish organlariga zarar etkazadi, og'riq hissi, zarba beruvchi harakatlar mavjud. Innovatsion o'zgarishlar shovqinli muhitning qo'rqinchli ko'payishiga olib keldi, bu nafaqat bezovta qiluvchi his-tuyg'ularni, balki eshitish keskinligini pasayishiga ham imkon berdi. Akustik qulaylikning buzilishidan odam stressni, uyqusizlikni va bosimni kuchayishini sezadi.

Asosiy tahdid eshitish qobiliyatini qisman yoki to'liq yo'qotishdir.

G'ildirak, qichqiriq, ko'tarilgan ohanglarda clanking diqqatning tarqalishiga, ish qobiliyatining pasayishiga, ishdan unumdorlikka olib keladi, ayniqsa bu aqliy ish bo'lsa. Inson asosiy operatsiyaga e'tibor qaratish, muhim qarorlar qabul qilish qobiliyatini yo'qotadi. Oddiy, asab hujayralari buziladi. Ularning zaiflashuvidan turli organlarning muvofiqlashuvida muvaffaqiyatsizlikka uchraydi.

Inson tanasiga shovqin ta'sirining misollari

Eshitish uchun muhit - bu 30 dBgacha bo'lgan ovoz balandligi. 80 dB dan oshmaydigan ruxsat etilgan chegara mavjud, ammo 60 dB dan keyin odam o'zini noqulay his qila boshlaydi.

Ovozning 120 dB gacha ko'tarilishi og'riqni keltirib chiqaradi, 140 dB dan keyin chidab bo'lmas tuyg'u paydo bo'ladi. Hatto metall ham 180 dB ga chidamaydi, uning charchoqlari paydo bo'ladi va darajani oshirib, strukturaning buzilishi sodir bo'lishi mumkin. Shovqinli sanoat 110 dBgacha bo'lgan balandligi bilan mashhur. Xonadonlar har doim ko'p aholini ovoz yalıtımıyla hayajonga soladi, butun dizayn byurolari bu usul ustida ishlamoqda, yangi shovqinni yutuvchi materiallar ishlab chiqmoqda.

Ma'lumki, shovqin kuchaymoqda:

• 61 dB dan - avtonom asab tizimini bezovta qiladi
• 91 dB - eshitish qobiliyatini pasaytiradi
• 116 dB og'riq chegarasi hisoblanadi
• 140 dB - quloq pardasi yorilishini keltirib chiqaradi
• 151 dB - chidab bo'lmas darajada
• 179 dB - hayot uchun tahdid

Ruxsat etilgan shovqin me'yorlaridan oshib ketish bolalarning aqliy rivojlanishiga salbiy ta'sir qiladi. Musiqa 100 dB gacha eshitiladigan diskotekalarga tez-tez tashrif buyurish o'spirinlar uchun zararli, ba'zida kuchaytirgichlar maxsus joylashtirilgan va gumburlash elektropoyezdga tenglashadi.

Megalopoliyalarning shovqin fonida doimiy ravishda o'sib boradigan texnologik jarayonlarga mutanosib ravishda ko'payadi. Ko'pchilik paydo bo'ldi, tadqiqotchilarni odamni tovush effektlaridan himoya qilish uchun turli xil qoidalarni ishlab chiqishga muammolarni hal qilishga majbur qildi.

Binolar ovoz energiyasini aks ettiruvchi ovoz yalıtım mahsulotlari bilan himoyalangan. Ularning barchasi moslashuvchan, bardoshli va ko'p qatlamli, asosiy vazifani bajaradi, yuzalarni yopadi, tovushlarni o'tkazib yubormaydi.

Qanday bezovta qiluvchi gumburlash, tinchlantiruvchi tovushlar eshitish organiga ta'sir qiladi

Odamlarning yashash maydonini tovushli fondan to'liq himoya qilish mumkin emas. Ularning orasida insonga foydali ta'sir ko'rsatadigan foydali signallar mavjud. Ularning yordami bilan ular muloqot qiladi, navigatsiya qiladi, ishlaydi.

Ma'lumki, oqimlar shovqin-suron qiladi, qushlar sayraydi, shovqinlar asab tizimiga foydali bo'ladi. Asabiy stressni yumshoq qo'shiq, dengiz to'lqinlarining guvillashidan xalos qilish mumkin. Ovozlar O'rta asrlarda jazolanib, mahkumlarni uzoq vaqt qo'ng'iroq chalinishi ostida mahkum qildi. Barkamol lullabiya tinch bo'lmagan bolani ham tinchlantirib, uxlab qoldi.

Inson miyasida ba'zi tovush signallarini qabul qilish noqulaylik, tirnash xususiyati va charchoqni keltirib chiqaradi. Odamlar eshitganlaridan sub'ektiv hislarni boshdan kechirishadi va eshitish organlarida patologik o'zgarishlar yuz berishi mumkin.

Zerikarli hubbub tizimlarga ta'sir qilishi mumkin:

• markaziy
• asabiy
• yurak-qon tomir
• endokrin
• ovqat hazm qilish

Kuchli shovqin darajasi odamga quyidagicha ta'sir qilishi aniqlandi:

• eshitish funktsiyasining pasayishi, eshitish charchoqidan qisman yoki doimiy eshitish qobiliyatiga moslashish
• nutq orqali aloqa qilish qobiliyatining buzilishi
• g'azablangan, bezovtalik harakati
• fiziologik reaktsiyalar o'zgaradi,
• ruhiy buzilish
• hosildorlikni pasaytiradi

Ovoz to'lqinlarining harakatlari ma'lum bir chastota va intensivlik bilan eshitish organlarining o'ziga xos stimuli bo'lib xizmat qiladi.

Olim shovqinni o'rganadi

Kuchli signallarni eshitishga ta'siri insonni ularning xususiyatlarini nazariy va amaliy jihatdan o'rganishga undadi. Bunday tadqiqotning maqsadi shovqinning tahdid qiluvchi ta'sirining chegarasini aniqlash, shu asosda hujjatlarni ishlab chiqish va aholining turli kontingentlarining gigienik me'yorlarini, ular qaerdaligiga va ular qaerdaligiga qarab asoslashdir.

Bo'lishi mumkin:

• uy
• jamoat binosi
• ishlab chiqarish ob'ekti
• ta'lim muassasasi
• kasalxona, poliklinika
• profilaktika muassasalari
• yotoqxona maydoni
• sanoat tumani
• dam olish zonasi

Nazariy jihatdan, olimlar patogenezni, shovqinga ta'sir qilish usullarini, tanani noqulay muhitga moslashishini, unda uzoq vaqt qolish oqibatlarini o'rganish vazifasini bajardilar. Ko'plab tajribalar o'tkazildi. Bu qiyin tadqiqot ishi, chunki fuqarolarning yoshi, jinsi va ijtimoiy guruhidan shov-shuvga sezgirligi jihatidan sezilarli farqlar mavjud.

Inson hayajonlangan yoki tormozlangan holatiga qarab tovush effektlariga turlicha ta'sir qiladi; hozirda qaysi jarayon ustunlik qilmoqda.

Foizlar bo'yicha odamlar tovushlarni sezgirlik bilan idrok etishga bo'linadi:

• 35% - oshdi
• 55% - normal
• 10% - shovqinni sezmang

Akustik stress aholining psixologik va fiziologik holatiga ta'sir qiladi va hududga bog'liq:

• individual bioritmik profil
• uyqu tartibi
• jismoniy faoliyat
• stress
• asabiy holat
• ichish va chekish

Sotsiologlarning ta'kidlashicha, aksariyat shahar aholisi avtoulovlarning gumburlashidan shikoyat qiladilar (70%), sanoat korxonalarining gumburlashi o'rta chiziqni egallaydi (20%), mahalliy hubbub esa oxirgi o'rinda (10%). Shu bilan birga, 50% xavotirni his qiladi, 30% bezovta qiladi va 20% umuman shikoyat qilmaydi. Nerv-qon tomir tizimi yoki ovqat hazm qilish organlari shikastlanishidan aziyat chekadigan fuqarolar.

Shundan kelib chiqqan holda kasalliklar paydo bo'ladi yoki kuchayadi:

• gastrit
• ichak

Shovqin darajasi yuqori bo'lgan ko'chalarda doimiy yashovchi aholi salomatligi yomonlashadi, tibbiy yordamga qo'ng'iroqlar ko'paymoqda.

Eshitish qobiliyatingizni himoya qilishning asosiy qoidalari

Eshitishning bebaho ne'matiga ega bo'lgan odam uni yo'qotishi mumkinligini tasavvur qilish qiyin. Buning uchun noxush oqibatlarning oldini olish bo'yicha profilaktika choralari mavjud:

1. Davolash. Bolalikda ayniqsa muhimdir. Bakterial quloq infektsiyalari bo'lsa, malakali va o'z vaqtida davolash kerak. Infektsiyalardan tashqari, ko'plab kasalliklar eshitish vositasining xavfli asoratlarini keltirib chiqaradi.
2. Shovqin darajasi oshgan korxonalarga tashriflarni kamaytiring. Restoranlarda, barlarda, kontsert zallarida odamlar baland ovozda gapirishadi, siz joy tanlash va u erda qolish muddatini o'ylashingiz kerak.
3. Faoliyati shovqin darajasi oshgan va 80 dB dan yuqori bo'lgan odamlar uchun himoya vositalarini e'tiborsiz qoldirishga hojat yo'q.
4. Eshitish vositalaridan uzoq vaqt foydalanish zararli.
5. Mumkin bo'lgan ovozsiz turgan radio, televizorlar, radiolarning ovozi.
6. Tozalik - bu sog'liqning kafolati va quloqlarni oltingugurt qatlamlaridan doimo tozalash kerak, paxta chig'anoqlaridan foydalanish shifokorlar tomonidan tasdiqlanmagan, ular suv bilan yuvishni maslahat berishadi.

Ular sodda va desibellar haqidagi quruq texnik bilimlar amaliy muammoni hal qilishga yordam beradi, ammo odamning eshitish qobiliyatini saqlamaydi. Sog'lig'ingizga ehtiyotkorlik bilan qarash, shovqinli yig'ilishlardan qochish, uyingizni begona tovushlarning kirib kelishidan himoya qilish kerak. Mutaxassislar har doim yordamga kelishadi: shifokor davolaydi, quruvchi ovoz yalıtımını o'rnatadi.

2016 yil 28-noyabr Violetta shifobaxsh

Radio jihozlarining parametrlarini o'lchashda ko'pincha desibellarda ko'rsatilgan nisbiy qiymatlar bilan ishlash kerak [dB]. Desibellarda tovushning intensivligi, kuchlanish, oqim yoki quvvatdagi bosqichning kuchayishi, uzatish yo'qolishi yoki signalning susayishi va boshqalar.

Desibel universal logaritmik birlikdir. JB-da qiymatlarni namoyish qilishning keng qo'llanilishi logaritmik o'lchovning qulayligi bilan bog'liq bo'lib, desibellarni hisoblashda arifmetik qonunlarga bo'ysunadi - agar signallar bir xil shaklga ega bo'lsa, ularni qo'shish va olib tashlash mumkin.

Ikkala voltajning nisbatini desibelga aylantirish uchun formulalar mavjud (shunga o'xshash formula oqimlar uchun amal qiladi):

Masalan, U2 ning chiqishi U1 darajasidan ikki baravar ko'p bo'lsa, bu nisbat +6 dB (Ig2 \u003d 0.301) ga teng. Agar U2\u003e U1 10 marta bo'lsa, u holda signal nisbati 20 dB (Ig10 \u003d 1). Agar U1\u003e U2 bo'lsa, u holda nisbat belgisi minus 20 dB ga o'zgaradi.

Masalan, o'lchash generatori uchun chiqish signalini susaytiruvchi susaytirgich dB da tugatilishi mumkin. Bunday holda, desibeldan qiymatni mutlaq qiymatga aylantirish uchun, allaqachon hisoblangan jadvaldan foydalansangiz, natija tezroq olinadi. 6; 1. Diskretligi 1 dB (ko'p hollarda bu etarli) va 0 ...- 119 dB qiymatlari oralig'iga ega.

Yorliq. 6.1 yordamida susaytirgich susayishining desibellarini chiqish voltaj darajasiga aylantirish uchun foydalanish mumkin. Jadvaldan foydalanish uchun qulaylik uchun, generatorning chiqishida zaiflashmagan holda 1 V (samarali yoki amplituda) kuchlanish darajasini belgilash kerak bo'ladi (susaytirgichda 0 dB). Bunday holda, susayishni o'rnatgandan so'ng, kerakli kuchlanishning kerakli qiymati gorizontal va vertikal grafaning kesishmasida bo'ladi (desibeldagi qiymatlar arifmetik ravishda qo'shiladi).

Jadvaldagi chiqish voltajining qiymati mikrovoltlarda ko'rsatilgan (1 mkV \u003d 10-6 V). Men

Ushbu jadval yordamida teskari muammoni hal qilish qiyin emas - kerakli kuchlanish bo'yicha, desibellarda susaytirgichga qanday signal susaytirishi kerakligini aniqlang. Masalan, generatordan chiqishda 5 mV kuchlanish olish uchun, jadvaldan ko'rinib turibdiki, susaytirgichda 100 + 6 \u003d 106 dB susayish kerak. Desibeldagi ikkita signalning quvvat nisbati quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:

Quvvat formulasi qurilmaning kirish va chiqish impedanslari bir xil bo'lishi sharti bilan amal qiladi, bu ko'pincha yuqori chastotali qurilmalarda bir-biriga mos kelishini osonlashtiradi.

Quvvatni aniqlash uchun siz hisoblangan jadvaldan foydalanishingiz mumkin. 6.2

Ko'pincha, JBdan amaliy foydalanishda ikki miqdor nisbati mutlaq qiymatini bilish muhimdir, ya'ni. chiqishdagi kuchlanish yoki quvvat kirishdan (yoki aksincha) necha marta kattaroq Agar ikkita miqdorning nisbati belgilangan bo'lsa: K \u003d U2 / U1 yoki K \u003d P2 / P1, unda siz jadvaldan foydalanishingiz mumkin. 6.3 qiymatini dB dan vaqtga (K) aylantirish va aksincha.

Masalan, antenna kuchaytirgichi signal kuchini 28 dB kuchaytirishni ta'minlaydi. Stoldan. 6.3 signal 631 koeffitsient bilan kuchaytirilganligini ko'rish mumkin.

Adabiyot: I.P. Shelestov - Radio havaskorlari uchun foydali sxemalar, 3-kitob.

So'nggi olti oy ichida biz Slavutichda yaxshi yangiliklarga egamiz. Bu vaqt ichida na ko'p, na kam, ikkita yangi jangchi ochildi. Va meni xursand qiladigan narsa shundaki, ikkalasi ham texnik jihatdan juda qobiliyatli yigitlar. Gennadiy UN7FGO taklifi va hamkasblarimiz Andrey va Borisning ko'magi bilan men Arduinizmga qiziqib qoldim. Radio mayoqlari loyihasi men uchun ayniqsa qiziqarli tuyuldi. Antennalar va transduserlarga boyligim sababli bo'lsa kerak :-) Va elektr energiyasiga pul sarflashga qodirman. Garchi, yaxshi sabablarga ko'ra, uni biron bir joyda kollektivda ishlatish yaxshiroq bo'lsa ...

Qisqasi, masalaning mohiyati. Kenwood TS2000X-ni boshqarishi mumkin bo'lgan arduino boshqaruvchisi fikri mavjud (va ehtimol u apparatda bo'lishi mumkin). Kim eslay oladi, u 160 metrdan 30 santimetrgacha. Arduino antennalarni (masalan, shimolga) burish vaqti, chastotasi va yo'nalishini belgilaydi va qo'ng'iroq signalini, 10 xonali WW lokatorini va e'lon bilan ketma-ket 4 ta elektr gradatsiyasini uzatadi: PWR 100 w (4 soniya tashuvchi), 50 vatt (4- sekundiga tashuvchi), 25 vatt ... va 5 vatt. Keyin sharqqa va hamma narsaga burilish uchun antenna tekshirgichlariga (G-800DXA va G5500) buyruqni bajaring. fOR ko'chadan 1 intervallar soniga. Keyin janub, keyin g'arb. Keyin diapazon o'zgaradi.

Men Kenvudga etarlicha antennalarni kiritishim mumkin:

EN5R orollari faoliyati

EN5R orollari faoliyati: UIA mukofoti

JB-ni dBm ga aylantirish va aksincha, ko'pincha ixtisoslashgan forumlarda uchrashgan mijozlar tomonidan eshitiladi. Biroq, kimdir xohlamasa, kuchni susaytirishi mumkin emas.

Agar optik signalning kuchi dBm bilan o'lchangan bo'lsa, u holda susayishni A (dB) ni aniqlash uchun chiqishda signal kuchini chiziqqa kirishda signal kuchidan olib tashlash kerak. Ammo bularning barchasi tartibda.

Optik quvvat yoki optik quvvat optik signalning asosiy parametridir. U odatiy o'lchov birliklarida - Vatt (Vt), millivatt (mVt), mikrovatt (mV) bilan ifodalanishi mumkin. Va shuningdek, logaritmik birliklarda - dBm.

Optik signalning susayishi (A) - bu aloqa liniyasi chiqishidagi signal kuchi (P tashqariga) ushbu chiziqning kirish qismidagi signal kuchidan necha marta kamligini ko'rsatadigan qiymat (P in). Zaiflashish dB (deciBell) da ifodalanadi va uni quyidagi formula yordamida aniqlash mumkin:

1-rasm - Optik kuchsizlanishni hisoblash formulasi, agar optik quvvat Vda ifodalangan bo'lsa

Biroz g'alati, shunday emasmi? Slayd qoidalari va jadvallari o'tmishda qoldi, hech bo'lmaganda yosh montajchilar uchun ular uzoq vaqtdan beri kalkulyator bilan almashtirilgan. Va hatto kalkulyatordan foydalanishni hisobga olgan holda, bu formula juda qulay emas. Shuning uchun hisob-kitoblarni soddalashtirish uchun energiya bloklarini logaritmik formatga o'tkazishga qaror qildilar va shu bilan quyidagi formuladagi logarifmlardan xalos bo'ldilar:

2-rasm - quvvatni mVt dan dBm ga o'tkazish

DBm-ni W ga va aksincha aylantirish uchun siz jadvaldan ham foydalanishingiz mumkin:

Qayta hisoblash natijasida optik susayishni hisoblash formulasi (1-rasm):

3-rasm - dBmni dB ga (dBmni dB ga) aylantirish, kuch va susayish o'rtasidagi bog'liqlik

Muallifga ma'lum bo'lgan barcha optik quvvat o'lchagichlari 3-rasmdagi formuladan foydalanib, asosiy o'lchov birligi sifatida dBm dan foydalanganligini hisobga olsak, muhandis boshida ham susayish darajasini aniqlay oladi. Bundan tashqari, ko'plab qurilmalar mos yozuvlar darajasini belgilash funktsiyasiga ega, shuning uchun foydalanuvchiga zudlik bilan dB-da yo'qotish qiymati beriladi.

Bunday holda, quyidagi videoda ko'rsatilgandek, optik chiziqning susayishini o'lchash juda soddalashtirilgan.

Optik chiziq susayishini o'lchash

JB-da susayishning o'lchangan qiymati ko'pincha etarli. Shu bilan birga, kirish signali necha marta kamayganligini ko'rsatish uchun siz quyidagi formuladan foydalanishingiz mumkin:

m \u003d 10 (n / 10)

bu erda m - vaqtdagi nisbat, n - desibeldagi nisbat

siz quyidagi jadvaldan ham foydalanishingiz mumkin:

Jadval 1 - ba'zida JB konversiyasi

QARORLAR NIMA?

Umumjahon logaritmik birliklar desibel mamlakatimizda va chet elda turli xil audio va video qurilmalar parametrlarini miqdoriy baholashda keng qo'llaniladi. Elektronikada, xususan, simli aloqada, ma'lumotlarni yozib olish va ko'paytirish texnologiyasida desibellar universal o'lchovdir.

Desibel fizik kattalik emas, balki matematik tushuncha

Elektroakustikada desibel asosan turli darajalarni - tovush intensivligi, tovush bosimi, balandlikni, shuningdek shovqin bilan ishlash vositalarining samaradorligini baholash uchun yagona birlikdir.

Desibel - bu aniq o'lchov birligi bo'lib, u biz kundalik amaliyotda uchratishimiz kerak bo'lgan o'lchovlarning hech biriga o'xshamaydi. Desibel SI tizimidagi rasmiy birlik emas, garchi Og'irliklar va o'lchovlar bo'yicha Bosh konferentsiyaning qaroriga binoan SI bilan birgalikda cheklovlarsiz foydalanishga ruxsat berilgan va Xalqaro og'irlik va o'lchovlar palatasi uni ushbu tizimga qo'shishni tavsiya qilgan.

Desibel fizik kattalik emas, balki matematik tushuncha.

Shu nuqtai nazardan, desibellarda foizlar bilan ba'zi o'xshashliklar mavjud. Foizlar singari, desibellar ham o'lchovsiz va bir xil nomdagi ikkita miqdorni solishtirishga xizmat qiladi, ularning tabiatidan qat'i nazar, juda farq qiladi. Shuni ta'kidlash kerakki, "desibel" atamasi har doim faqat energiya miqdori bilan bog'liq, ko'pincha quvvat bilan va ba'zi bir rezervatsiyalar bilan kuchlanish va oqim bilan bog'liq.

Desibel (ruscha belgi - dB, xalqaro belgilash - dB) - kattaroq birlikning o'ndan biri - bela 1.

Bel bu ikki kuchning nisbati o'nlik logaritmasi. Agar ikkita kuch ma'lum bo'lsa R 1 va R 2 , keyin ularning nisbati, belbog'lar bilan ifodalangan, quyidagi formula bilan aniqlanadi:

Taqqoslangan kuchlarning fizik tabiati har qanday bo'lishi mumkin - elektr, elektromagnit, akustik, mexanik, faqat ikkala qiymat bir xil birliklarda - vatt, millivatt va boshqalarda ifodalanishi muhimdir.

Logaritma nima ekanligini qisqacha eslaylik. Ham butun, ham kasrli har qanday musbat 2 raqam ma'lum darajada boshqa raqam bilan ifodalanishi mumkin.

Shunday qilib, masalan, agar 10 2 \u003d 100 bo'lsa, u holda 10 ga logarifmaning asosi deyiladi va 2 raqami - 100ning logarifmi va log 10 100 \u003d 2 yoki lg 100 \u003d 2 ni belgilang (quyidagicha o'qing: "o'nlikdagi yuzning logaritmasi ikkitadir").

10-asosli logarifmlar o'nli logaritmalar deb nomlanadi va eng ko'p ishlatiladi. 10 ga bo'linadigan raqamlar uchun bu logaritma birlik bo'yicha nol soniga teng, boshqa raqamlar uchun esa kalkulyatorda hisoblab chiqiladi yoki logaritmalar jadvallaridan topiladi.

E \u003d 2.718 ... asosga ega bo'lgan logaritmalar tabiiy deb nomlanadi. Hisoblashda asosan 2-asosli logaritmalar qo'llaniladi.

Logarifmlarning asosiy xususiyatlari:

Albatta, bu xususiyatlar o'nlik va tabiiy logaritmalar uchun ham amal qiladi. Raqamlarni aks ettirishning logaritmik usuli ko'pincha juda qulaydir, chunki u ko'paytirishni qo'shish bilan, bo'linishni ayirboshlash bilan, ko'paytirish yo'li bilan darajaga ko'tarish bilan va ildizni bo'linish bilan ajratib olish imkonini beradi.

Amalda, bel juda katta bo'lib chiqdi, masalan, 100 dan 1000 gacha bo'lgan har qanday quvvat nisbati bitta belga to'g'ri keladi - 2 B dan 3 B gacha. Shuning uchun aniqlik uchun biz bellar sonini ko'rsatadigan sonni 10 ga ko'paytiramiz va natijada hosil bo'lgan mahsulotni hisoblaymiz. desibeldagi ko'rsatkich, ya'ni, masalan, 2 B \u003d 20 dB, 4,62 B \u003d 46,2 dB va boshqalar.

Odatda, quvvat nisbati quyidagi formula yordamida darhol desibelda ifodalanadi:

Desibel operatsiyalari logaritma amallaridan farq qilmaydi.

2 dB \u003d 1 dB + 1 dB → 1.259 * 1.259 \u003d 1.585;
3dB → 1.259 3 \u003d 1.995;
4 dB → 2,512;
5 dB → 3.161;
6 dB → 3.981;
7 dB → 5.012;
8 dB → 6.310;
9 dB → 7.943;
10 dB → 10.00.

→ belgisi “gugurt” degan ma'noni anglatadi.

Xuddi shunday, siz salbiy desibellar uchun jadval yaratishingiz mumkin. Minus 1 dB quvvatning pasayishini 1 / 0,794 \u003d 1,259 martaga, ya'ni taxminan 26% ga tavsiflaydi.

Shuni esda tuting:

⇒ Agar R 2 \u003d P 1 ya'ni P 2 / P 1 \u003d 1 keyin N dB = 0 , chunki lg 1 \u003d 0 .

⇒ Agar P 2 \u003e P l , keyin desibel soni ijobiy bo'ladi.

⇒ Agar R 2 < P 1 , keyin desibellar salbiy sonlarda ifodalanadi.

Ijobiy desibellar ko'pincha daromad desibellari deb nomlanadi. Salbiy desibellar odatda energiya yo'qotishlarini tavsiflaydi (filtrlarda, ajratgichlarda, uzun chiziqlarda) va susayish yoki yo'qotish desibellari deb ataladi.

Qabul qilish va damping desibellari o'rtasida oddiy bog'liqlik mavjud: nisbatlar qarama-qarshi raqamlari har xil belgilarga ega bo'lgan bir xil desibel soniga to'g'ri keladi. Agar, masalan, munosabat R 2 / R 1 \u003d 2 → 3 dB keyin –3 dB → 1/2 , ya'ni 1 / R 2 / R 1 \u003d P 1 / R 2

⇒ Agar R 2 / R 1 o'nning kuchini anglatadi, ya'ni. R 2 / R 1 = 10 k qayerda k - har qanday tamsayı (ijobiy yoki salbiy), keyin NdB \u003d 10k , chunki lg 10 k \u003d k .

⇒ Agar R 2 yoki R 1 nolga teng, keyin uchun ifoda NdB ma'nosini yo'qotadi.

Va yana bir xususiyat: quvvat nisbatlariga qarab desibel qiymatlarini aniqlaydigan egri chiziq tez o'sib boradi, so'ngra uning o'sishi sekinlashadi.

Bir quvvat nisbati bilan mos keladigan desibel sonini bilib, boshqasini qayta hisoblashingiz mumkin - yaqin yoki ko'p nisbat. Xususan, 10 marta farq qiladigan quvvat nisbati uchun desibel raqami 10 dB bilan farq qiladi. Desibellarning bu xususiyati yaxshi tushunilishi va qat'iy esda tutilishi kerak - bu butun tizimning asoslaridan biridir.

Desibel tizimining afzalliklari quyidagilarni o'z ichiga oladi.

⇒ ko'p qirralilik, ya'ni turli parametrlar va hodisalarni baholashda foydalanish imkoniyati;

Conver konvertatsiya qilingan sonlarning katta farqlari - birlikdan milliongacha - desibelda birinchi yuzning raqamlari sifatida ko'rsatiladi;

Ten o'nlik kuchini ifodalovchi tabiiy sonlar o'nga ko'paytma bilan desibelda ifodalanadi;

⇒ o'zaro sonlar desibelda teng sonlar bilan, ammo har xil belgilar bilan ifodalanadi;

Abstract ham mavhum, ham nomlangan raqamlar desibelda ifodalanishi mumkin.

Desibel tizimining kamchiliklariga quyidagilar kiradi.

⇒ ko'rinishning pastligi: desibellarni ikkita raqamning nisbatiga aylantirish yoki qarama-qarshi harakatlarni bajarish uchun hisob-kitoblar talab qilinadi;

⇒ Quvvat nisbati va kuchlanish (yoki oqim) nisbati turli formulalar yordamida desibelga aylantiriladi, bu ba'zida xato va chalkashliklarga olib keladi;

⇒ desibelni faqat nolga teng bo'lmagan darajaga nisbatan o'lchash mumkin; mutlaq nol, masalan 0 Vt, 0 V, desibelda ifodalanmaydi.

Bir quvvat nisbati bilan mos keladigan desibel sonini bilib, boshqasi uchun qayta hisoblash mumkin - yaqin yoki ko'p nisbat. Xususan, 10 marta farq qiladigan quvvat nisbati uchun desibel raqami 10 dB bilan farq qiladi. Desibellarning bu xususiyati yaxshi tushunilishi va qat'iy esda tutilishi kerak - bu butun tizimning asoslaridan biridir.

Ikkita signalni kuchlarini taqqoslash bilan taqqoslash har doim ham qulay emas, chunki audio va radiochastota diapazonlarida elektr energiyasini to'g'ridan-to'g'ri o'lchash uchun qimmat va murakkab asboblar kerak. Amalda, asbob-uskunalar bilan ishlashda, yukdan chiqadigan quvvatni emas, balki uning ichidagi kuchlanishning pasayishini va ba'zi hollarda - oqim oqimini o'lchash ancha osonroq.

Kuchlanishni yoki oqimni va yukning qarshiligini bilib, quvvatni aniqlash oson. Agar o'lchovlar bir xil qarshilikda o'tkazilsa, unda:

Ushbu formulalar amalda juda tez-tez ishlatiladi, ammo agar kuchlanish yoki oqim turli xil yuklarda o'lchanadigan bo'lsa, ushbu formulalar ishlamaydi va boshqa murakkabroq bog'liqliklardan foydalanish kerakligini unutmang.

Quvvatli desibel jadvalini tuzishda foydalanilgan texnikadan foydalangan holda, xuddi shu tarzda kuchlanish va toklar nisbati 1 dB nimaga tengligini aniqlashingiz mumkin. Ijobiy desibel 1.122, salbiy desibel 0.8913, ya'ni. 1 dB kuchlanish yoki oqim ushbu parametrning boshlang'ich qiymatiga nisbatan taxminan 12% ga ko'payishi yoki kamayishini tavsiflaydi.

Formulalar yukning qarshiligi faol va kuchlanish yoki oqim o'rtasida o'zgarishlar o'zgarishi yo'q degan taxmin asosida olingan. To'liq aytganda, umumiy holatni ko'rib chiqish va kuchlanish (oqim) uchun fazalar burchagi mavjudligini va yuklar uchun nafaqat faol, balki impedansni, shu jumladan reaktiv komponentlarni hisobga olish kerak, ammo bu faqat yuqori chastotalarda muhimdir.

Amaliyotda tez-tez uchraydigan ba'zi bir desibel qiymatlarini va ularni tavsiflovchi kuch va kuchlanish (oqim) nisbatlarini Jadvalda eslab qolish foydalidir. 1.

1-jadval. Quvvat va kuchlanishning tez-tez desibel qiymatlari

Ushbu jadvaldan va logarifmalarning xususiyatlaridan foydalanib, logarifmlarning ixtiyoriy qiymatlari nimaga mos kelishini hisoblash oson. Masalan, 36 dB quvvat 30 + 3 + 3 sifatida ifodalanishi mumkin, bu 1000 * 2 * 2 \u003d 4000 ga to'g'ri keladi. Biz 36 ni 10 + 10 + 10 + 3 + 3 → 10 * 10 * 10 * sifatida ifodalash bilan bir xil natijaga erishamiz. 2 * 2 \u003d 4000.

DECIBELLARNI FOYDALANISh UChUN MUVOZIB

Ilgari desibellar tushunchasi foizlar bilan ba'zi o'xshashliklarga ega ekanligi ta'kidlangan edi. Darhaqiqat, foizlar raqamning boshqasiga nisbatini ifodalaganligi sababli, odatdagidek yuz foiz sifatida qabul qilinganligi sababli, bu raqamlarning nisbati desibelda ham ifodalanishi mumkin, chunki har ikkala raqam ham quvvat, kuchlanish yoki oqimni tavsiflaydi. Quvvat nisbati uchun:

Kuchlanish yoki oqim nisbati uchun:

Shuningdek, siz desibellarni nisbatning foiziga aylantirish uchun formulalarni namoyish etishingiz mumkin:

Jadval 2 - ba'zi bir eng keng tarqalgan desibel qiymatlarining nisbatlar foiziga tarjimasi. Shaklning nomogrammasida turli xil oraliq qiymatlarni topish mumkin. 1.

Shakl: 1. Dezibellarni nomogramma bo'yicha nisbatlar foiziga aylantirish

Jadval 2. Desibellarni foizlarga aylantirish

Foizning desibelga aylanishini ko'rsatish uchun ikkita amaliy misolni ko'rib chiqamiz.

1-misol. Asosiy chastota signalining darajasiga nisbatan desibellarda harmonik daraja THD ga 3% ga to'g'ri keladi?

Keling, anjirdan foydalanamiz. 1. 3% vertikal chiziqning "kuchlanish" grafigi bilan kesishish nuqtasi orqali vertikal o'qni kesib o'tguncha gorizontal chiziq chizamiz va biz javob olamiz: –31 dB.

2-misol. –6 dB kuchlanishning pasayishining necha foiziga to'g'ri keladi?

Javob. Asl qiymatining 50%.

Amaliy hisob-kitoblarda desibellarning son qiymatining kasr qismi ko'pincha butun songa yaxlitlanadi, ammo hisoblash natijalariga qo'shimcha xato kiritiladi.

RADIO ELEKTRONIKADAGI QARORLAR

Radioelektronikada desibellardan foydalanish texnikasini tushuntirib beradigan bir nechta misollarni ko'rib chiqamiz.

Kabeldagi zaiflashuv

Birlik uzunligidagi chiziqlar va kabellardagi energiya yo'qotishlari susayish koeffitsienti a bilan tavsiflanadi, bu kirish va chiqish chizig'ining teng qarshiligi bilan desibelda aniqlanadi:

qaerda U 1 - chiziqning o'zboshimchalik qismidagi kuchlanish; U 2 - boshqa qismdagi kuchlanish, birinchisidan uzunlik birligi bilan masofa: 1 m, 1 km va boshqalar. Masalan, 100 MGts chastotali RK-75-4-14 tipidagi yuqori chastotali kabel susayish koeffitsientiga ega a, \u003d –0.13 dB / m, xuddi shu chastotada 5-toifadagi o'ralgan juftlik kabeli -0,2 dB / m darajadagi susayishga ega va 6-toifali kabel uchun bu biroz kamroq. Himoyalanmagan o'ralgan juftlikdagi kabelda signal susayishi uchastkasi shakl. 2018-04-02 121 2.

Shakl: 2. Himoyalanmagan o'ralgan juftlik kabelidagi signal susayishi grafigi

Optik tolali kabellar simi uzunligi 1000 m bo'lgan 0,2 dan 3 dB oralig'ida susaytiruvchi qiymatlarni sezilarli darajada pasaytiradi.Barcha optik tolalar to'lqin uzunligining 850 nm, 1300 nm va 1550 nm uchta "shaffof oynasi" ga ega bo'lgan murakkab susayish to'lqin uzunligiga bog'liqlikka ega. ... "Shaffoflik oynasi" maksimal uzatish masofasidagi eng kichik yo'qotish demakdir. Optik tolali kabellarda signal susayish grafigi shakl. 3.

Shakl: 3. Optik tolali kabellarda signal susayishi grafigi

3-misol. RK-75-4-14 uzunlikdagi kabelning bir qismidagi kuchlanish qanday bo'lishini aniqlang l \u003d 50 m, agar uning kirish qismiga 100 MGts chastotada 8 V kuchlanish qo'llanilsa. Kabelning yukga chidamliligi va xarakterli impedansi teng, yoki ular aytganidek, bir-biriga mos keladi.

Kabelning bir qismi tomonidan tushirilgan zaiflashuv aniq K \u003d –0,13 dB / m * 50 m \u003d –6,5 dB. Ushbu desibel qiymati taxminan 0,47 kuchlanish nisbati bilan mos keladi. Bu shuni anglatadiki, kabelning chiqish uchidagi kuchlanish U 2 \u003d 8 V * 0,47 \u003d 3,76 V.

Ushbu misol juda muhim bir narsani aks ettiradi: chiziqdagi yoki kabeldagi yo'qotishlar uzunlik oshishi bilan juda tez o'sib boradi. 1 km uzunlikdagi kabel uchun susayish allaqachon –130 dB ni tashkil etadi, ya'ni signal uch yuz ming martadan ko'proq susayadi!

Zaiflashish asosan signallarning chastotasiga bog'liq - audio chastota diapazonida u video diapazonga qaraganda ancha kam bo'ladi, ammo susayishning logaritmik qonuni bir xil bo'ladi va uzun chiziq uzunligi bilan susayish muhim bo'ladi.

Ovoz kuchaytirgichlari

Salbiy geribildirim odatda ularning ish faoliyatini yaxshilash uchun audio chastotali kuchaytirgichlarga kiritiladi. Agar qurilmaning kuchlanish kuchayishi bo'lmasa mulohaza tengdir TO va teskari aloqa bilan Operatsion tizimga keyin teskari aloqa ta'sirida daromad necha marta o'zgarishini ko'rsatadigan raqam deyiladi teskari aloqa chuqurligi ... Odatda desibelda ifodalanadi. Ishlaydigan kuchaytirgichda koeffitsientlar TO va TO OS agar kuchaytirgich ochiq qayta aloqa davri bilan hayajonlanmasa, eksperimental tarzda aniqlanadi. Kuchaytirgichni loyihalashda avval hisoblang TO va keyin qiymatni aniqlang Operatsion tizimga quyida bayon qilinganidek:

bu erda β - bu teskari aloqa davri uzatish koeffitsienti, ya'ni teskari aloqa davri chiqishidagi kuchlanishning uning kirishidagi voltajga nisbati.

Desibellarda teskari aloqa chuqurligini quyidagi formula yordamida hisoblash mumkin:

Stereo qurilmalar monaural bilan taqqoslaganda qo'shimcha talablarni bajarishi kerak. Atrofdagi tovush faqat qachon bo'lganda ta'minlanadi yaxshi ajralish kanallar, ya'ni signalning bir kanaldan ikkinchisiga o'tishi bo'lmagan taqdirda. Amaliy ma'noda, bu talabni to'liq qondirish mumkin emas va signallarning o'zaro oqishi asosan ikkala kanal uchun umumiy bo'lgan tugunlar orqali sodir bo'ladi. Kanalni ajratish sifati deb ataladigan narsa bilan tavsiflanadi vaqtincha susayish a PZ Qarama-qarshi qadamning desibeldagi o'lchovi bu kirish signali faqat bitta kanalga qo'llanilganda har ikkala kanalning chiqish kuchlarining nisbati:

qaerda R D. - ishlaydigan kanalning maksimal chiqish quvvati; R SV bepul kanal chiqish quvvati.

Kanalni yaxshi ajratish 60-70 dB, juda yaxshi - 90-100 dB gacha bo'lgan o'zaro faoliyat stalkaga to'g'ri keladi.

Shovqin va fon

Har qanday qabul qiluvchi-kuchaytiruvchi qurilmaning chiqishida, hatto foydali kirish signali bo'lmagan taqdirda ham, o'zgaruvchan kuchlanish aniqlanishi mumkin, bu qurilmaning o'ziga xos shovqinidan kelib chiqadi. Ichki shovqinni keltirib chiqaradigan sabablar tashqi bo'lishi mumkin - shovqinlar, besleme zo'riqishida zaif filtrlash va ichki qism, radio komponentlarning ichki shovqini tufayli. Kirish davrlarida va birinchi kuchaytirgich bosqichida paydo bo'ladigan shovqin va shovqinlar ko'proq ta'sir qiladi, chunki ular keyingi barcha bosqichlarda kuchaytiriladi. Ichki shovqin qabul qilgich yoki kuchaytirgichning haqiqiy sezgirligini pasaytiradi.

Shovqin miqdori bir necha usul bilan aniqlanadi.

Eng sodda narsa shundaki, ularning paydo bo'lishi sababi va joyidan qat'i nazar, barcha shovqinlar kirishga qayta hisoblab chiqiladi, ya'ni chiqishdagi shovqin kuchlanishi (kirish signali bo'lmagan taqdirda) daromadga bo'linadi:

Mikrovoltlarda ko'rsatilgan bu kuchlanish ichki shovqinning o'lchovidir. Shu bilan birga, qurilmani shovqin nuqtai nazaridan baholash uchun shovqinning mutlaq qiymati emas, balki foydali signal va bu shovqin (signal-shovqin nisbati) o'rtasidagi nisbat muhim ahamiyatga ega, chunki foydali signal shovqinlarning fonidan ishonchli tarzda ajralib turishi kerak. Signal-shovqin nisbati odatda desibellarda ifodalanadi:

qaerda R dan - foydali signalning belgilangan yoki nominal chiqish quvvati shovqin bilan birga; R w - foydali signal manbai o'chirilganda shovqinning chiqish quvvati; U v - yuk qarshiligidagi signal va shovqin kuchlanishi; U Sh - bir xil rezistorda shovqin kuchlanishi. Shunday qilib, bu so'zda chiqadi. "Vaznsiz" signal-shovqin nisbati.

Ko'pincha signal-shovqin nisbati tortish filtri ("tortilgan") bilan o'lchangan audio uskunaning parametrlarida berilgan. Filtr turli xil chastotalardagi shovqinga odamning eshitishining har xil sezgirligini hisobga olishga imkon beradi. Eng ko'p ishlatiladigan filtr A tipidir, bu holda belgilash odatda "dBA" ("dBA") o'lchov birligini bildiradi. Filtrni ishlatish odatda tortilmagan shovqindan ko'ra ko'proq miqdoriy natijalarni beradi (odatda signalning shovqin nisbati 6-9 dB ga yuqori), shuning uchun (marketing sabablari bilan) uskunalarni ishlab chiqaruvchilar ko'pincha "tortilgan" qiymatni ko'rsatadilar. Tortish filtrlari haqida ko'proq ma'lumot olish uchun quyidagi Ovoz o'lchagichlari bo'limiga qarang.

Shubhasiz, qurilmaning muvaffaqiyatli ishlashi uchun signal-shovqin nisbati ba'zi bir qabul qilinadigan minimal qiymatdan yuqori bo'lishi kerak, bu qurilmaga mo'ljallangan maqsad va talablarga bog'liq. Hi-Fi uskunalari uchun ushbu parametr kamida 75 dB, Hi-End uskunalari uchun kamida 90 dB bo'lishi kerak.

Ba'zan, amalda ular teskari nisbatdan foydalanadilar, bu foydali signalga nisbatan shovqin darajasini tavsiflaydi. Shovqin darajasi signal-shovqin nisbati bilan bir xil desibel sonida, ammo manfiy belgisi bilan ifodalanadi.

Qabul qilish va kuchaytirish uskunalarini tavsiflarida ba'zida fon darajasi atamasi paydo bo'ladi, bu dekibellarda fon voltajining tarkibiy qismlarining berilgan nominal kuchga mos keladigan kuchlanishiga nisbatini tavsiflaydi. Fon komponentlari tarmoq chastotasining ko'paytmasi (50, 100, 150 va 200 Hz) va o'lchash paytida tarmoqli o'tkazgich filtrlari yordamida umumiy shovqin kuchlanishidan ajratiladi.

Signal-shovqin nisbati shovqinning qaysi qismiga to'g'ridan-to'g'ri elektron elementlari sabab bo'lganligini va dizayndagi kamchiliklar (pikap, fon) natijasida kiritilganligini aniqlashga imkon bermaydi. Radio komponentlarining shovqin xususiyatlarini baholash uchun kontseptsiya kiritiladi shovqin omili ... Shovqin ko'rsatkichi quvvat jihatidan baholanadi va desibelda ham ifodalanadi. Ushbu parametr quyidagicha tavsiflanishi mumkin. Agar qurilmaning kirish qismida (qabul qilgich, kuchaytirgich) quvvatga ega bo'lgan foydali signal bo'lsa R dan va shovqin kuchi R w , keyin kirishda signal-shovqin nisbati bo'ladi (R dan / R w ) ichida Muvofiqlikni kuchaytirgandan so'ng (R dan / R w ) chiqib kamroq bo'ladi, chunki kuchaytiruvchi bosqichlarning kuchaytirilgan ichki shovqini ham kirish shovqiniga qo'shiladi.

Shovqin ko'rsatkichi desibellarda ko'rsatilgan nisbat:

qaerda TO r quvvatni oshirish.

Shuning uchun shovqin ko'rsatkichi chiqadigan shovqin kuchining kuchaytirilgan kirish shovqin kuchiga nisbatini anglatadi.

Qiymat Rsh.in hisoblash yo'li bilan aniqlanadi; Psh.out o'lchangan va TO r odatda. hisoblashdan yoki o'lchovdan keyin ma'lum. Shovqin nuqtai nazaridan ideal kuchaytirgich faqat foydali signallarni kuchaytirishi va qo'shimcha shovqinlarni keltirib chiqarmasligi kerak. Tenglamadan kelib chiqadigan bo'lsak, bunday kuchaytirgich uchun shovqin ko'rsatkichi F Sh \u003d 0 dB .

Kuchaytiruvchi qurilmalarning birinchi bosqichlarida ishlashga mo'ljallangan tranzistorlar va IClar uchun shovqin ko'rsatkichi tartibga solinadi va ma'lumotnomalarda keltirilgan.

O'z-o'zidan shovqin kuchlanishi ko'plab kuchaytiruvchi qurilmalarning yana bir muhim parametrini aniqlaydi - dinamik diapazon.

Dinamik diapazon va sozlash

Dinamik diapazon bu desibelda ko'rsatilgan maksimal buzilmagan chiqish quvvatining minimal qiymatiga nisbati, bunda ruxsat etilgan signal-shovqin nisbati hali ham ta'minlanadi:

Shovqin qavati qancha past bo'lsa va buzilmagan chiqish quvvati qanchalik baland bo'lsa, dinamik diapazon shunchalik keng bo'ladi.

Ovoz manbalarining dinamik diapazoni - orkestr, ovoz shunga o'xshash tarzda aniqlanadi, faqat bu erda minimal shovqin fon shovqini bilan belgilanadi. Qurilma kirish signalining minimal va maksimal amplitudalarini buzilmasdan uzatishi uchun uning dinamik diapazoni signalning dinamik diapazonidan kam bo'lmasligi kerak. Kirish signalining dinamik diapazoni qurilmaning dinamik diapazonidan oshib ketadigan holatlarda u sun'iy ravishda siqiladi. Bu, masalan, yozuv paytida amalga oshiriladi.

Ovozni qo'lda boshqarish samaradorligi boshqaruvning ikkita o'ta holatida tekshiriladi. Birinchidan, regulyator maksimal hajm holatida bo'lganida, ovoz kuchaytirgichning chiqishida ma'lum bir quvvatga mos keladigan kuchlanish o'rnatilishi uchun 1 kHz kuchlanish qo'llaniladi. Keyin tovushni boshqarish tugmasi minimal hajmga aylantiriladi va kuchaytirgich kirishidagi kuchlanish chiqadigan kuchlanish yana asl qiymatiga teng bo'lguncha ko'tariladi. Minimal hajmdagi kirish voltajining maksimal hajmdagi kirish voltajiga nisbati, desibelda ifodalangan bo'lsa, bu tovushni boshqarish qanday ishlashini ko'rsatadi.

Ushbu misollar radioelektron qurilmalarning parametrlarini baholash uchun desibellarni qo'llashning amaliy holatlaridan ancha uzoqdir. Bilish umumiy qoidalar, ushbu birliklardan foydalanish, bu erda ko'rsatilmagan boshqa sharoitlarda qanday ishlatilishini tushunsa bo'ladi. Dezibellarda aniqlangan notanish atama bilan duch kelib, uning qaysi ikki miqdorga mos kelishini aniq tasavvur qilish kerak. Ba'zi hollarda, bu ta'rifning o'zidan aniq, boshqa hollarda, tarkibiy qismlar o'rtasidagi munosabatlar yanada murakkablashadi va aniq ravshanlik bo'lmaganida, jiddiy xatolarga yo'l qo'ymaslik uchun o'lchov usuli tavsifiga murojaat qilish kerak.

Desibellar bilan ishlayotganda siz har doim qaysi birliklarning nisbati - quvvat yoki kuchlanish - har bir aniq holatga mos kelishiga e'tibor berishingiz kerak, ya'ni logaritma belgisidan oldin qanday koeffitsient - 10 yoki 20 bo'lishi kerak.

LOGARITMIK MAZMUN

Logaritmik tizim, shu jumladan desibellar, tez-tez amplituda-chastotali xarakteristikalarni (AFC) - o'tkazuvchanlik koeffitsientiga bog'liqlikni tasvirlaydigan egri chiziqlarni tuzishda foydalaniladi. turli xil qurilmalar (kuchaytirgichlar, ajratgichlar, filtrlar) chastotadan tashqi ta'sir... Chastotali javobni qurish uchun hisoblash yoki tajriba orqali har xil chastotalarda doimiy kirish voltajidagi chiqish voltajini yoki quvvatini tavsiflovchi bir qator fikrlar aniqlanadi. Ushbu nuqtalarni bog'laydigan silliq egri chiziq qurilma yoki tizimning chastota xususiyatlarini tavsiflaydi.

Agar raqamli qiymatlar chastota o'qi bo'ylab chiziqli miqyosda, ya'ni ularning haqiqiy qiymatlariga mutanosib ravishda chizilgan bo'lsa, unda bunday chastotali javob foydalanish uchun noqulay bo'ladi va aniq bo'lmaydi: pastki chastotalar mintaqasida u siqiladi va yuqori chastotalar mintaqasida u cho'ziladi.

Chastotani xarakteristikalari odatda logaritmik shkala deb nomlanadi. Chastotani o'qida, ishlash uchun qulay bo'lgan o'lchovda, chastotaning o'ziga emas mutanosib qiymatlar belgilanadi f va logaritma lgf / f o qayerda f haqida - kelib chiqishiga mos keladigan chastota. Qiymatlar eksa belgilariga qarshi belgilanadi f ... Logaritmik chastota javobini qurish uchun maxsus logaritmik grafik qog'oz ishlatiladi.

Nazariy hisob-kitoblarni amalga oshirishda ular odatda nafaqat chastotadan foydalanadilar f va qiymati ph \u003d 2πf bu aylana chastotasi deb ataladi.

Chastotani f haqida , kelib chiqishiga mos keladigan, o'zboshimchalik bilan kichik bo'lishi mumkin, lekin nolga teng bo'lishi mumkin emas.

Vertikal o'qda uzatish koeffitsientlarining turli chastotalarda uning maksimal yoki o'rtacha qiymatiga nisbati desibelda yoki nisbiy sonlarda chizilgan.

Logaritmik shkala o'qning kichik qismida keng chastota diapazonini ko'rsatishga imkon beradi. Bunday o'qda ikkita chastotaning teng nisbati teng uzunlikdagi qismlarga to'g'ri keladi. Chastotaning o'n baravar ko'payishini tavsiflovchi interval deyiladi o'n yil ; ikki marta chastota nisbati mos keladi oktava (bu atama musiqa nazariyasidan olingan).

Chiqib ketish chastotalari bilan chastota diapazoni f H va f IN o'nlab yillar davomida bir chiziqni egallaydi f B / f H \u003d 10m qayerda m - o'n yilliklarning soni va oktavalarda 2 n qayerda n - oktavalar soni.

Agar bitta oktavaning o'tkazuvchanligi juda keng bo'lsa, unda yarim oktavaning yoki oktavaning uchdan bir qismining chastotasi pastroq bo'lgan intervallardan foydalanish mumkin.

Oktavaning (yarim oktava) o'rtacha chastotasi oktavaning pastki va yuqori chastotalarining o'rtacha arifmetikasiga teng emas, balki 0,707 f IN .

Shu tarzda topilgan chastotalar rms deb nomlanadi.

Ikki qo'shni oktava uchun o'rta chastotalar ham oktavalarni hosil qiladi. Ushbu xususiyatdan foydalanib, bitta va bir xil logaritmik chastotalar qatori, agar xohlasa, oktava chegaralari yoki ularning o'rta chastotalari sifatida qaralishi mumkin.

Logaritmik shakllarda markaziy chastota oktava qatorini ikkiga ajratadi.

Logaritmik shkala bo'yicha chastota o'qida oktavaning har uchdan bir qismi uchun oktavaning har uchdan bir qismiga teng bo'lgan teng o'q bo'laklari mavjud.

Elektroakustik uskunalarni sinovdan o'tkazishda va akustik o'lchovlarni amalga oshirishda bir qator afzal qilingan chastotalardan foydalanish tavsiya etiladi. Ushbu ketma-ketlikning chastotalari maxraji 1.122 ga teng bo'lgan geometrik progressiyaning a'zolari. Qulaylik uchun ba'zi chastotalar ± 1% atrofida yaxlitlangan.

Tavsiya etilgan chastotalar orasidagi interval oktavaning oltidan biriga teng. Bu tasodifan amalga oshirilmadi: ketma-ketlikda har xil o'lchov turlari uchun juda katta chastotalar to'plami mavjud va chastotalar qatorini 1/3, 1/2 va butun oktavada oladi.

Va bir qator afzal chastotalarning yana bir muhim xususiyati. Ba'zi hollarda asosiy chastota oralig'i sifatida oktava emas, balki o'n yil ishlatiladi. Shunday qilib, afzal qilingan chastotalar diapazoni teng ravishda ikkilik (oktava) va o'nlik (o'nlik) sifatida qaralishi mumkin.

Ilgari chastota diapazoni qurilgan progressiyaning maxraji son jihatdan 1 dB kuchlanish yoki 1/2 dB quvvatga teng.

DECIBELLARDA NOMLI NOMERLARNING TAKSILOTI

Hozirgacha biz dividend ham, logarifma belgisi ostidagi bo'luvchi ham o'zboshimchalik qiymatiga ega deb taxmin qildik va desibel konversiyasini amalga oshirish uchun mutlaq qiymatlardan qat'i nazar, faqat ularning nisbatlarini bilish muhimdir.

Desibellarda siz kuchlarning o'ziga xos qiymatlarini, shuningdek kuchlanish va oqimlarni ifodalashingiz mumkin. Ilgari ko'rib chiqilgan formulalardagi logaritma belgisi ostidagi atamalardan birining qiymati berilganida, nisbatning ikkinchi atamasi va desibellar soni bir-birini aniq belgilaydi. Shuning uchun, agar siz biron bir mos yozuvlar quvvatini (kuchlanish, oqim) shartli taqqoslash darajasi sifatida o'rnatgan bo'lsangiz, u bilan solishtirganda boshqa quvvat (kuchlanish, oqim) aniq belgilangan desibel soniga to'g'ri keladi. Bunday holda, shartli taqqoslash darajasining kuchiga teng kuch nol desibelga to'g'ri keladi, chunki N P \u003d 0 R 2 \u003d P 1 shuning uchun bu daraja odatda nol deb nomlanadi. Shubhasiz, har xil nol darajalarida bir xil o'ziga xos quvvat (kuchlanish, oqim) turli desibel raqamlarida ifodalanadi.

qaerda R desibelga aylantiriladigan kuchdir va R 0 - nol quvvat darajasi. Miqdor R 0 maxrajga qo'yiladi, kuch esa ijobiy desibellarda ifodalanadi P\u003e P 0 .

Taqqoslash o'tkaziladigan shartli quvvat darajasi, printsipial jihatdan, har qanday narsa bo'lishi mumkin, ammo hamma ham amaliy foydalanish uchun qulay bo'lmaydi. Ko'pincha, 1 mVt quvvat nol daraja sifatida tanlanadi va 600 ohm qarshilik bilan tarqaladi. Ushbu parametrlarni tanlash tarixiy ravishda sodir bo'lgan: dastlab o'lchov birligi sifatida desibel texnologiyada paydo bo'ldi telefon aloqasi... Ikki simli mis liniyalarining xarakterli empedansi 600 ohmga yaqin va 1 mVt quvvat yuqori yuk uglerodli telefon mikrofoni bilan mos keladigan yuk empedansida kuchaytirmasdan ishlab chiqilgan.

Qachonki holat uchun R 0 \u003d 1 mVt \u003d 10 –3 V: P r \u003d 10 lg P + 30

Taqdim etilgan parametrning desibellari ma'lum darajaga nisbatan bildirilganligi "daraja" atamasi bilan ta'kidlangan: shovqin darajasi, quvvat darajasi, balandlik darajasi

Ushbu formuladan foydalanib, 1 mVtning nol darajasiga nisbatan 1 Vt quvvat 30 dB, 1 kVt 60 dB, 1 MVt esa 90 dB, ya'ni siz uchrashishingiz kerak bo'lgan deyarli barcha kuchlar tushganligini aniqlash oson. birinchi yuz desibel ichida. 1 mVt dan kam kuchlar salbiy desibellarda ifodalanadi.

1 mVt ga nisbatan belgilangan desibellar desibel-millivatt deb nomlanadi va dBm yoki dBm bilan belgilanadi. Nol darajalari uchun eng keng tarqalgan qiymatlar 3-jadvalda keltirilgan.

Xuddi shu tarzda, siz desibellarda kuchlanish va oqimlarni ifodalash uchun formulalarni taqdim etishingiz mumkin:

qaerda U va Men - konvertatsiya qilinadigan kuchlanish yoki oqim, a U 0 va Men 0 - ushbu parametrlarning nol darajalari.

Taqdim etilgan parametrning dekibellari ma'lum darajaga nisbatan bildirilganligi "daraja" atamasi bilan ta'kidlangan: shovqin darajasi, quvvat darajasi, balandlik darajasi.

Mikrofon sezgirligi ya'ni, elektr energiyasining diafragma ustida ishlaydigan ovoz bosimiga nisbati ko'pincha desibellarda mikrofon tomonidan nominal yuk empedansida etkazilgan quvvatni standart nol quvvat darajasiga solishtirish orqali ifodalanadi. P 0 \u003d 1 mVt ... Ushbu mikrofon parametri deyiladi standart mikrofon sezgirligi ... Odatda sinov sharoitlari 1 kHz chastotali 1 Pa tovush bosimi, dinamik mikrofon uchun yuk qarshiligi - 250 Ohm deb hisoblanadi.

Jadval 3. Nomlangan raqamlarni o'lchash uchun nol darajalar

Dinamik mikrofon tomonidan etkazib beriladigan quvvat tabiiy ravishda nihoyatda past, 1 mVtdan kam va mikrofonning sezgirlik darajasi salbiy desibellarda ifodalanadi. Mikrofon sezgirligining standart darajasini bilish (u pasport ma'lumotlarida keltirilgan), uning sezgirligini kuchlanish birliklarida hisoblashingiz mumkin.

So'nggi yillarda radiotexnikaning elektr parametrlarini tavsiflash uchun boshqa miqdorlar nol darajalar sifatida ishlatila boshlandi, xususan, 1 pVt, 1 mkV, 1 mkV / m (ikkinchisi maydon kuchini baholash uchun ishlatiladi).

Ba'zan ma'lum bo'lgan quvvat darajasini qayta hisoblash kerak bo'ladi P R yoki kuchlanish P U bitta nol darajasiga nisbatan berilgan R 01 (yoki U 01 ) boshqa R 02 (yoki U 02 ). Buni quyidagi formula yordamida amalga oshirish mumkin:

Ham mavhum, ham nomlangan raqamlarni desibellarda aks ettirish qobiliyati bir xil moslamani har xil desibel raqamlari bilan tavsiflashiga olib keladi. Desibellarning bu ikkilikliligi yodda tutilishi kerak. Belgilanadigan parametrning mohiyatini aniq tushunish xatolardan himoya sifatida xizmat qilishi mumkin.

Chalkashliklarni oldini olish uchun mos yozuvlar darajasini aniq ko'rsatib berish tavsiya etiladi, masalan –20 dB (0,775 V ga nisbatan).

Quvvat darajasini voltaj darajasiga va aksincha, konvertatsiya qilishda ushbu vazifa uchun standart bo'lgan qarshilikni hisobga olish kerak. Xususan, 75 ohmli televizor zanjiri uchun dBV (dBm - 11dB); 75 ohmli televizor zanjiri uchun dBmV (dBm + 109dB) ga to'g'ri keladi.

Akustikada desibellar

Hozirgacha desibellar haqida gapiradigan bo'lsak, biz elektr nuqtai nazaridan - quvvat, kuchlanish, oqim, qarshilik bilan ishlaganmiz. Ayni paytda, akustikada logaritmik birliklar keng qo'llaniladi, bu erda ular tovush miqdorini miqdoriy baholashda eng ko'p ishlatiladigan birlik hisoblanadi.

Ovoz bosimi r muhitdagi ortiqcha bosimni tovush to'lqinlari paydo bo'lishidan oldin u erda mavjud bo'lgan doimiy bosimga nisbatan ifodalaydi (o'lchov birligi - paskal (Pa)).

Ovoz bosimi (yoki ovoz bosimi gradiyenti) qabul qiluvchilariga misol bu bosimni mutanosib elektr signallariga aylantiradigan zamonaviy mikrofonlarning aksariyat turlari.

Ovoz intensivligi tovush bosimi va havo zarralarining tebranish tezligi bilan oddiy munosabat bilan bog'liq:

J \u003d pv

Agar tovush to'lqini bo'shliqda tarqalsa, u erda ovoz aksi yo'q, u holda

v \u003d p / (rc)

bu erda r - muhit zichligi, kg / m3; dan - muhitdagi tovush tezligi, m / s. Mahsulot r v tovush energiyasining tarqalishi sodir bo'lgan muhitni tavsiflaydi va u deyiladi o'ziga xos akustik qarshilik ... Oddiy atmosfera bosimi va 20 ° S haroratdagi havo uchun v \u003d 420 kg / m2 * s; suv uchun r v \u003d 1,5 * 106 kg / m2 * s.

Siz buni yozishingiz mumkin:

J \u003d p 2 / (rs)

elektr miqdorini desibelga aylantirish haqida aytilganlarning barchasi akustik hodisalarga bir xil darajada taalluqlidir

Agar siz ushbu formulalarni kardinallik uchun ilgari olingan formulalar bilan taqqoslasangiz. oqim, kuchlanish va qarshilik, elektr va akustik hodisalarni tavsiflovchi individual tushunchalar va ular orasidagi miqdoriy munosabatlarni tavsiflovchi tenglamalar o'rtasida o'xshashlikni topish oson.

Jadval 4. Elektr va akustik ko'rsatkichlar o'rtasidagi bog'liqlik

Elektr quvvatining analogi akustik quvvat va tovush intensivligi; kuchlanish analogi tovush bosimi; elektr toki tebranish tezligiga, elektr qarshiligi esa o'ziga xos akustik qarshilikka mos keladi. Elektr zanjiri uchun Ohm qonuni bilan taqqoslaganda, biz akustik Oh qonuni haqida gapirishimiz mumkin. Shuning uchun elektr miqdorini desibelga aylantirish haqida aytilganlarning barchasi akustik hodisalarga bir xil darajada taalluqlidir.

Akustikada desibellardan foydalanish juda qulay. Zamonaviy sharoitda engish kerak bo'lgan tovushlarning intensivligi yuz million marta farq qilishi mumkin. Akustik miqdorlarning bunday ulkan o'zgarishi ularning mutlaq qiymatlarini taqqoslashda katta noqulaylik tug'diradi va logaritmik birliklardan foydalanganda bu muammo olib tashlanadi. Bundan tashqari, quloq bilan baholanganda tovushning balandligi tovush intensivligining logarifmiga mutanosib ravishda ko'payishi aniqlandi. Shunday qilib, bu miqdorlarning desibelda ifodalangan darajalari quloq sezadigan balandlikka juda mos keladi. Oddiy eshitish qobiliyatiga ega bo'lgan ko'pchilik odamlar uchun 1 kHz tovush hajmining o'zgarishi tovush intensivligi taxminan 26% ga, ya'ni 1 dB ga o'zgarganda seziladi.

Akustikada, elektrotexnika bilan taqqoslaganda, desibellarning ta'rifi ikki kuchning nisbati asosida amalga oshiriladi:

qaerda J 2 va J 1 - ikkita ixtiyoriy tovush manbalarining akustik kuchlari.

Xuddi shu tarzda, desibellar ikkita tovush intensivligining nisbatini ifodalaydi:

Oxirgi tenglama faqat akustik impedanslar teng bo'lgan taqdirda, boshqacha qilib aytganda, tovush to'lqinlari tarqaladigan muhitning fizik parametrlarining barqarorligi bilan amal qiladi.

Yuqoridagi formulalar bilan aniqlangan desibellar akustik qiymatlarning mutlaq qiymatlari bilan bog'liq emas va ovozning susayishini baholash uchun ishlatiladi, masalan, ovoz yalıtımı va shovqinlarni bostirish va bostirish tizimlarining samaradorligi. Chastotali xarakteristikalarning notekisligi shunga o'xshash tarzda ifodalanadi, ya'ni turli xil emitentlar va ovoz qabul qiluvchilarning ma'lum bir chastota diapazonidagi maksimal va minimal qiymatlar orasidagi farq: mikrofonlar, karnaylar va boshqalar. Bunday holda, hisoblash odatda ko'rib chiqilayotgan qiymatning o'rtacha qiymatidan yoki ( diapazon) 1 kHz chastotadagi qiymatga nisbatan.

Akustik o'lchovlar amaliyotida, qoida tariqasida, qiymatlari aniq raqamlarda ifodalanishi kerak bo'lgan tovushlar bilan shug'ullanish kerak. Akustik o'lchov uskunalari uskunalarga qaraganda ancha murakkab elektr o'lchovlari, va aniqligi jihatidan sezilarli darajada pastroq. O'lchov texnikasini soddalashtirish va akustikadagi xatoni kamaytirish uchun qiymatlari ma'lum bo'lgan mos yozuvlar, kalibrlangan darajalarga nisbatan o'lchovlarga ustunlik beriladi. Xuddi shu maqsadda akustik signallarni o'lchash va o'rganish uchun ular elektr signallariga aylantiriladi.

Quvvatlarning mutlaq qiymatlari, tovushlar intensivligi va tovush bosimlari desibelda ham ifodalanishi mumkin, agar yuqoridagi formulalarda logotip belgisi ostida atamalardan birining qiymatlarini aniqlasangiz. Xalqaro kelishuvga binoan tovush intensivligining mos yozuvlar darajasi (nol darajasi) deb hisoblanadi J 0 = 10 –12 Vt / m 2 ... Bu beparvo intensivlik, uning ta'siri ostida quloq pardasi tebranishlarining amplitudasi atom kattaligidan kichik bo'lib, an'anaviy ravishda eng yuqori eshitish sezgirligi chastotasi oralig'ida quloqning eshitish chegarasi hisoblanadi. Barcha eshitiladigan tovushlar ushbu darajaga nisbatan faqat ijobiy desibellarda ifodalanishi aniq. Oddiy eshitish qobiliyatiga ega odamlar uchun eshitishning haqiqiy chegarasi biroz kattaroq va 5-10 dB ga teng.

Ovozning intensivligini ma'lum darajaga nisbatan desibelda ko'rsatish uchun quyidagi formuladan foydalaning:

Ushbu formula bo'yicha hisoblangan intensivlik qiymati odatda chaqiriladi tovush intensivligi darajasi .

Ovoz bosimi darajasi shunga o'xshash tarzda ifodalanishi mumkin:

Desibellarda tovush intensivligi va tovush bosimi darajalari son jihatdan bitta miqdor bilan ifodalanishi uchun nol tovush bosimi darajasi (tovush bosimi chegarasi) sifatida quyidagi qiymat qabul qilinishi kerak:

Misol. R \u003d 15 m masofada ovoz kuchi 10 Vt bo'lgan orkestr tomonidan desibellarda intensivlikning qaysi darajasi yaratilishini aniqlaylik.

Manbadan r \u003d 15 m masofadagi tovush intensivligi:

Desibellarda intensivlik darajasi:

Agar intensivlik darajasini desibelga emas, balki ovoz bosimi darajasini o'zgartirsangiz, xuddi shu natija olinadi.

Ovozni qabul qilish joyida tovush intensivligi darajasi va tovush bosimi darajasi bir xil miqdordagi desibelda ifodalanganligi sababli, amalda "desibeldagi daraja" atamasi ko'pincha ushbu desibellar qaysi parametrga tegishli ekanligini ko'rsatmasdan ishlatiladi.

Masofadagi har qanday nuqtada desibellarda intensivlik darajasini aniqladik r 1 tovush manbasidan (hisoblash yoki tajriba o'tkazish yo'li bilan) intensivlik darajasini masofadan hisoblash oson r 2 :

Agar ovoz qabul qiluvchiga bir vaqtning o'zida ikki yoki undan ortiq tovush manbalari ta'sir etsa va ularning har biri tomonidan ishlab chiqarilgan desibellarda tovush intensivligi ma'lum bo'lsa, unda hosil bo'lgan desibel qiymatini intensivlikning mutlaq qiymatlariga (Vt / m2) aylantirish kerak, ularni qo'shing va bu yig'indisi yana aylantiriladi desibel. Bunday holda, desibelni birdaniga qo'shib bo'lmaydi, chunki bu intensivlikning mutlaq qiymatlari mahsulotiga mos keladi.

Agar mavjud bo'lsa n har birining darajasi bilan bir nechta bir xil tovush manbalari L J , keyin ularning umumiy darajasi quyidagicha bo'ladi:

Agar bitta tovush manbasining intensivligi boshqalar darajasidan 8-10 dB yoki undan yuqori bo'lsa, bu manbadan faqat bittasini hisobga olish mumkin, boshqalarining ta'siri esa e'tiborsiz qoldiriladi.

Ko'rib chiqilayotgan akustik darajalardan tashqari, ba'zida siz quyidagi manba bilan tovush manbai tovush kuchi kontseptsiyasini topishingiz mumkin:

qaerda R - tavsiflangan ixtiyoriy tovush manbasining tovush kuchi, Vt; R 0 - qiymati odatda P 0 \u003d 10 –12 Vt ga teng bo'lgan boshlang'ich (pol) ovoz quvvati.

Ovoz balandligi

Quloqning turli chastotali tovushlarga sezgirligi har xil. Bu qaramlik juda murakkab. Ovoz intensivligining past darajalarida (taxminan 70 dB gacha) maksimal sezgirlik 2-5 kHz ni tashkil qiladi va chastotaning ortishi va kamayishi bilan kamayadi. Shu sababli, bir xil intensivlikdagi, ammo har xil chastotadagi tovushlar tovush jihatidan har xil bo'lib ko'rinadi. Ovoz kuchining oshishi bilan quloqning chastota reaktsiyasi tekislanadi va yuqori intensivlik darajalarida (80 dB va undan yuqori) quloq tovush diapazonining turli chastotalaridagi tovushlarga taxminan bir xil ta'sir ko'rsatadi. Bundan kelib chiqadiki, maxsus keng polosali qurilmalar bilan o'lchanadigan tovush intensivligi va quloq tomonidan yozib olinadigan balandlik teng keladigan tushunchalar emas.

Har qanday chastotadagi tovush balandligi hajmi 1 kHz tovushga teng bo'lgan daraja qiymati bilan tavsiflanadi

Har qanday chastotadagi tovush balandligi darajasi 1 kHz tovushga teng bo'lgan daraja qiymati bilan tavsiflanadi. Ovoz balandligi teng balandlik egri chiziqlari bilan tavsiflanadi, ularning har biri ma'lum bir intensivlikning 1 kHz tonnasi bilan teng balandlik taassurotini hosil qilish uchun tovush manbai turli chastotalarda intensivlikning qaysi darajasi rivojlanishi kerakligini ko'rsatadi (4-rasm).

Shakl: 4. Teng balandlikning egri chiziqlari

Teng balandlikning egri chiziqlari asosan turli intensivlik darajalari uchun desibel shkalasi bo'yicha quloq chastotasi reaktsiyalarining oilasini anglatadi. Ularning odatdagi chastota reaktsiyasidan farqi faqat qurish yo'lida: xarakteristikaning "to'siqlanishi", ya'ni uzatish koeffitsientining pasayishi bu erda egri chiziqning tegishli qismining pasayishi emas, balki ortishi bilan ko'rsatilgan.

Zichlik va ovoz bosimining desibellari bilan chalkashmaslik uchun balandlik darajasini tavsiflovchi moslamaga maxsus nom berilgan - fon .

Orqa fonlarda ovoz balandligi darajasi son jihatidan 1 kHz chastotali sof tonnaning desibellaridagi tovush bosimi darajasiga teng, uning hajmiga teng.

Boshqacha qilib aytganda, bitta gum quloqning chastotali ta'siriga qarab tuzatilgan 1 kHz ohangdagi 1 dB SPL. Ikkalasi o'rtasida doimiy bog'liqlik yo'q, bu birliklar: u signal hajmiga va uning chastotasiga qarab o'zgaradi. Faqat 1 kHz chastotali oqimlar uchun fonlarda balandlik darajasi va desibellarda intensivlik darajasi uchun raqamli qiymatlar mos keladi.

Shaklga murojaat qilish. 4 va egri chiziqlardan birini kuzatib borish uchun, masalan, 60-darajali fon uchun 63 gts chastotada 1 kHz ohang bilan teng balandlikni ta'minlash uchun 75 dB tovush intensivligi, 125 gts chastotada esa atigi 65 dB.

Yuqori sifatli ovoz kuchaytirgichlari ovoz balandligi bilan qo'lda ovoz balandligini boshqarish vositalaridan yoki ular deyilganidek, kompensatsiyalangan boshqaruvdan foydalanadi. Kirish signali qiymatini pasayish yo'nalishi bo'yicha sozlash bilan bir vaqtda, bunday regulyatorlar past chastotali mintaqada chastota reaktsiyasining o'sishini ta'minlaydi, shuning uchun eshitish uchun turli xil tovushlarni ko'paytirish hajmlarida doimiy tovush tembrini yaratadi.

Tadqiqotlar shuni ham aniqladiki, ovoz balandligining ikki baravar o'zgarishi (quloq bilan baholanadi) taxminan ovoz balandligining 10 fonga o'zgarishiga tengdir. Ushbu bog'liqlik ovoz balandligini baholash uchun asosdir. Quvvat balandligi birligi uchun uxlash , shartli ravishda 40 fon hajmini qabul qildi. Ikki uyquga teng bo'lgan ikki baravar balandlik 50 fonga, to'rtta uyqu 60 fonga va boshqalarga to'g'ri keladi. Ovoz balandligi darajasining tovush birliklariga aylanishi shakl 4da ko'rsatilgan. besh.

Shakl: 5. Tovush va tovush darajasi o'rtasidagi bog'liqlik

Kundalik hayotda duch keladigan tovushlarning aksariyati tabiatan shovqinlidir. Shovqinning balandligini sof 1 kHz chastotalar bilan taqqoslash asosida tavsiflash to'g'ri, ammo quloq bilan qabul qilinadigan shovqin o'lchov vositalarining ko'rsatkichlaridan farq qilishi mumkin. Bu shovqin balandligining teng darajalarida (fonlarda) odamga eng zerikarli ta'sir 3-5 kHz diapazonidagi shovqin tarkibiy qismlari tomonidan ishlab chiqarilishi bilan izohlanadi. ularning hajmi darajalari teng emas-da Vahima, teng yoqimsiz sifatida idrok qilinishi mumkin.

aniqroq boshqa parametr tomonidan qimmatli shovqin chora jahlini, deb atalmish shovqin darajasi ... Qabul qilinadigan shovqinning o'lchovi - o'rtacha chastotasi 1 kHz bo'lgan oktava bandidagi bir xil shovqinning tovush darajasi, bu berilgan sharoitda tinglovchi tomonidan o'lchanadigan shovqin bilan teng darajada yoqimsiz deb hisoblanadi. Idrok shovqin sathi PNdB yoki PNdB birliklari bilan ifoda etiladi. Ularning hisob-kitobi maxsus usul bo'yicha amalga oshiriladi.

Shovqinlarni baholash tizimining keyingi rivojlanishi bu EPNdB da ifodalangan shovqinning ta'sirchan darajalari. EPNdB tizimi ta'sir qiluvchi shovqin tabiatini har tomonlama baholashga imkon beradi: chastota tarkibi, uning spektridagi alohida komponentlar, shuningdek shovqin ta'sir qilish muddati.

Uyqu balandligi birligi bilan taqqoslaganda shovqin birligi joriy etildi - nuh .

Bittasi uchun nuh 910-1090 Gts diapazonida shovqin bir xil shovqin va 40 dB ovoz bosimi darajasi qabul qilindi. Qolganlari uchun shovqinlar tushga o'xshaydi: shovqinning ikki baravar ko'payishi, qabul qilingan shovqin darajasining 10 RNdB ga oshishiga to'g'ri keladi, ya'ni 2 noi \u003d 50 RNdB, 4 noi \u003d 60 RNdB va boshqalar.

Akustik tushunchalar bilan ishlashda tovush intensivligi ob'ektiv fizik hodisa ekanligini, uni aniq aniqlash va o'lchash mumkinligini yodda tutish kerak. U birovni eshitadimi yoki yo'qmi, qat'i nazar, mavjud. Ovozning balandligi ovozning tinglovchiga ta'sirini aniqlaydi va shuning uchun bu faqat sub'ektiv tushuncha, chunki bu odamning eshitish organlari holatiga va uning ovozni idrok etishiga bog'liq bo'lgan shaxsiy xususiyatlariga bog'liq.

Shovqin o'lchagichlari

Barcha turdagi shovqin xususiyatlarini o'lchash uchun maxsus qurilmalar - ovoz balandligi o'lchagichlari ishlatiladi. Ovoz balandligi o'lchagichi - bu ovoz balandligi darajasini to'g'ridan-to'g'ri desibellarda standart darajalarga nisbatan keng diapazonda o'lchashga qodir bo'lgan o'z-o'zidan ishlaydigan portativ qurilma.

Ovoz balandligi o'lchagichi (6-rasm) yuqori sifatli mikrofon, keng polosali kuchaytirgich, 10 dB qadamda daromadni o'zgartiradigan sezgirlik tugmachasi, chastota javob berish tugmasi va grafik ko'rsatkichdan iborat bo'lib, u odatda o'lchangan ma'lumotlarni taqdim etish uchun bir nechta variantlarni taqdim etadi - raqamlar va jadvallardan tortib to grafikalargacha.

Shakl: 6. Portativ raqamli ovoz balandligi o'lchagichi

Zamonaviy ovoz balandligi o'lchagichlari juda ixchamdir, bu esa erishish qiyin bo'lgan joylarda o'lchovlarni amalga oshirishga imkon beradi. Mahalliy ovoz balandligi o'lchagichlaridan "Octava-Electrodesign" kompaniyasining qurilmasini "Octava-110A" deb nomlash mumkin (http://www.octava.info/?q\u003dcatalog/soundvibro/slm).

Ovoz balandligi o'lchagichlari chiziqli chastota reaktsiyasi bilan o'lchovlarda umumiy tovush intensivligi darajasini va inson qulog'iga o'xshash chastota reaktsiyalari bilan o'lchanadigan fonlarda tovush darajasini aniqlashga imkon beradi. Ovoz bosimi darajalarini o'lchash diapazoni odatda 2 * 10-5 Pa standart ovoz bosimi darajasiga nisbatan 20-30 dan 130-140 dB gacha. O'zaro almashtiriladigan mikrofonlar yordamida o'lchov darajasi 180 dBgacha kengaytirilishi mumkin.

Metrologik parametrlarga qarab va texnik xususiyatlari ichki ovoz balandligi o'lchagichlari birinchi va ikkinchi sinflarga bo'linadi.

Mikrofonni o'z ichiga olgan ovoz balandligi o'lchagichining butun yo'lining chastota xarakteristikalari standartlashtirilgan. Hammasi bo'lib beshta chastota xarakteristikasi mavjud. Ulardan biri butun operatsion chastota diapazonida (belgi) Lin), qolgan to'rttasi turli xil tovush darajalarida sof tovushlar uchun odam qulog'ining xususiyatlarini taxminan takrorlaydi. Ular lotin alifbosining birinchi harflari bilan nomlangan. A, B, C va D. ... Ushbu xususiyatlarning shakli shakl. 7. Chastotani javob berish tugmasi diapazon kalitiga bog'liq emas. Birinchi darajadagi ovoz balandligi o'lchagichlari uchun xususiyatlar talab qilinadi A, B, C va Lin ... Chastotaga javob D. - qo'shimcha. Ikkinchi sinfning ovoz balandligi o'lchagichlari xususiyatlarga ega bo'lishi kerak VA va Dan ; qolganlariga ruxsat beriladi.

Shakl: 7. Ovoz darajasi o'lchagichlarining standart chastotali xarakteristikalari

Xarakterli VA quloqni taxminan 40 fonda simulyatsiya qiladi. Ushbu xususiyat zaif shovqinni o'lchashda - 55 dBgacha va balandlik balandligini o'lchashda ishlatiladi. Amaliy sharoitlarda ko'pincha chastotalarni xarakteristikasini tuzatish bilan foydalaniladi VA ... Bu odam tomonidan tovushni qabul qilish xarakteristikani belgilaydigan oddiy chastotaga bog'liqlikdan ancha murakkabroq bo'lsa-da, bu bilan izohlanadi. VA , ko'p hollarda asbobning o'lchovlari past darajadagi eshitish shovqinlari bilan yaxshi mos keladi. Ko'pgina standartlar - mahalliy va xorijiy - shovqinni xarakteristikasi bo'yicha baholashni tavsiya qiladi VA haqiqiy ovoz intensivligi darajasidan qat'iy nazar.

Xarakterli IN quloqning xarakteristikasini 70 fonda takrorlaydi. U 55-85 dB oralig'idagi shovqinni o'lchashda ishlatiladi.

Xarakterli Dan 40-8000 Hz oralig'ida bir xil. Ushbu xususiyat o'lchov chegaralaridan qat'i nazar, baland ovoz balandligi balandligini - 85 fonondan va undan yuqori balandlikda, tovush bosimi darajasini o'lchashda, shuningdek tovush balandligi o'lchagichining chastota ta'siriga ega bo'lmagan holatlarida shovqinning spektral tarkibini o'lchash uchun asboblarni ovoz balandligi o'lchagichga ulashda ishlatiladi. Lin .

Xarakterli D. - yordamchi. 1,5 dan 8 kHz gacha bo'lgan diapazonda uning sezgirligini oshirishni hisobga olgan holda, quloqning o'rtacha ko'rsatkichi taxminan 80 phtni tashkil qiladi. Ushbu xususiyatni ishlatganda, ovoz balandligi o'lchagichining ko'rsatkichlari boshqa xususiyatlarga qaraganda aniqroq odam tomonidan qabul qilingan shovqin darajasiga to'g'ri keladi. Ushbu xarakteristikadan asosan yuqori intensiv shovqinning (samolyotlar, tezyurar avtoulovlar va boshqalar) tirnash xususiyati ta'sirini baholashda foydalaniladi.

Ovoz balandligi o'lchagichi shuningdek kalitni ham o'z ichiga oladi Tez - sekin - puls , bu qurilmaning vaqt xususiyatlarini boshqaradi. Kalit holatida bo'lganda Tezda , qurilma ovoz balandligidagi, o'zgarishdagi tez o'zgarishlarni kuzatib boradi Sekin asbob o'lchangan shovqinning o'rtacha qiymatini ko'rsatadi. Vaqt xarakteristikasi Nabz qisqa ovoz impulslarini yozish uchun ishlatiladi. Ovoz balandligi o'lchagichlarining ayrim turlari, shuningdek, odamning ovozni idrok etish inertsiyasini simulyatsiya qiladigan vaqt sobitligi 35 ms bo'lgan integralni o'z ichiga oladi.

Agar tovush darajasi metr foydalanganda, o'lchash natijalarini belgilangan chastota javob qarab farq qiladi. Shuning uchun chalkashmaslik uchun o'qishni yozishda o'lchovlar o'tkazilgan xarakteristikaning turi ham ko'rsatilgan: dB ( VA ), dB ( IN ), dB ( Dan ) yoki dB ( D. ).

Mikrofon - metrning butun yo'lini kalibrlash uchun ovoz balandligi o'lchagich to'plami odatda akustik kalibrlashni o'z ichiga oladi, uning maqsadi ma'lum darajadagi bir xil shovqinni yaratishdir.

Hozirgi kunda amalda bo'lgan "Turar joy va jamoat binolari binolarida va turar joylarni rivojlantirish hududida ruxsat etilgan shovqinning sanitariya me'yorlari" ga binoan doimiy va vaqti-vaqti bilan shovqinning standartlashtirilgan parametrlari o'rtacha chastotalari 63, 125, 250, bo'lgan oktav chastota diapazonidagi tovush bosimi darajalari (desibellarda). 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Hz. Vaqti-vaqti bilan bo'ladigan shovqin uchun, masalan, o'tayotgan transport vositalarining shovqinlari uchun standartlashtirilgan parametr dBdagi ovoz balandligi ( VA ).

Ovoz balandligi o'lchagichining A o'lchovi bo'yicha o'lchangan quyidagi umumiy tovush darajalari o'rnatildi: yashash joylari - 30 dB, o'quv xonalari va o'quv xonalari - 40 dB, turar joylar va dam olish joylari - 45 dB, ma'muriy binolarning ish joylari - 50 dB ( VA ).

Shovqin darajasini sanitariya baholash uchun ovoz balandligi o'lchagich ko'rsatkichlariga –5 dB dan +10 dB gacha bo'lgan tuzatishlar kiritiladi, ular shovqinning tabiati, uning harakatlanishining umumiy vaqti, kunning vaqti va ob'ektning joylashishini hisobga oladi. Masalan, kunduzi, tuzatishni hisobga olgan holda turar-joy binolarida ruxsat etilgan shovqin normasi 40 dB ni tashkil qiladi.

Shovqinning spektral tarkibiga qarab, ruxsat etilgan maksimal darajalarning taxminiy normasi dB quyidagi ko'rsatkichlar bilan tavsiflanadi:

Ovoz balandligi o'lchagichi bo'lmagan taqdirda, jadval yordamida turli xil shovqinlarning balandligi darajasini taxminiy baholash mumkin. besh.

Jadval 5. Shovqinlar va ularni baholash