Що таке децибел?
Зображений на фотографії прилад називається вимірювачем рівня гучності звуку, а по-простому – шумоміром. Натиснемо кнопку і подивимося, що він покаже. Виявляється, в тихій кімнаті, де я зараз перебуваю, рівень звуку становить 35 дБ (читається «35 децибел»). Тобто якийсь звук тут все-таки є, хоча я і сиджу мовчки і нерухомо. І справді, якщо прислухатися, то можна почути, як грюкнули двері в під’їзді, проїхала машина на вулиці, десь далеко йде потяг – прилад реагує на всі ці звуки і відображає на дисплеї загальний рівень шуму. А що буде, якщо я заговорю? Рівень звуку тепер стрибає між 55 і 70 дБ. Було 35 – стало 70. Чи означає це, що звук став удвічі голоснішим? Схоже, що ні – адже було зовсім тихо, а стало досить голосно – і з цим треба розібратися.
Для початку давайте зрозуміємо, що таке гучність звуку і як її можна вимірювати. Всякий звук – це хвиля, яка поширюється в пругому середовищі, наприклад, у повітрі. Хвилі створюються тілами, що коливаються, і поширюються від них на всі боки, переносячи механічну енергію. Саме ця енергія змушує коливатися барабанну перепонку нашого вуха або мембрану мікрофона. Наш шумомір – це насамперед мікрофон; чим більше енергія, що переноситься хвилею, тим більше амплітуда коливань мембрани мікрофона і тим більше електричний струм, який тече від цього мікрофона по проводах. Ми вимірюємо цей струм і за його величиною дізнаємося, яка була енергія звукової хвилі, яка змусила коливатися мембрану.
Якщо енергія – занадто абстрактне поняття для вас, підійдемо до справи по-іншому. Нехай у кімнаті замість однієї людини з тією ж самою гучністю розмовляють десять чоловік одночасно. Природно вважати, що при цьому шум у кімнаті стане вдесятеро голоснішим. А фізик скаже, що десять людей, які одночасно розмовляють, у порівнянні з однією людиною створюють у десять разів велику звукову енергію.
Однак до чого тут децибели? Адже це якась зовсім інша одиниця? Це правильне питання, і з ним корисно буде розібратися. Тим більше що це не тільки цікава фізика, але і хороша математика.
Ми почнемо з того, що дамо визначення децибела, і його треба уважно прочитати. Кажуть, що один сигнал сильніший («голосніше») іншого на 10 децибел, коли енергія першого сигналу перевищує енергію другого сигналу в 10 разів. Прочитайте це визначення ще раз, щоб звикнути, тому що на перший погляд воно звучить досить дивно. А тепер давайте з ним розбиратися.
Найголовніше в цьому визначенні те, що воно пов’язує дві різні арифметичні операції – додавання і множення. «Більше на» – це додавання; «більше в» – множення. Знайдемо, у скільки разів буде відрізнятися енергія двох сигналів, коли один з них буде голосніше іншого на 30 дБ. Перший сигнал буде голосніше другого на 10 дБ, плюс ще на 10 дБ, плюс ще на 10 дБ. Застосовуємо визначення і розуміємо, що енергія першого сигналу буде більше енергії другого сигналу в 10 разів, потім ще в 10 разів, і потім ще в 10 разів. Але збільшити щось в 10 разів три рази поспіль – значить збільшити його в 10 ст.110 ст.110 = 1000 разів.
Але що ж таке тоді звук в 0 дБ, від якого йде відлік шкали гучності? Це зовсім не відсутність звуку в фізичному сенсі – це такий рівень звуку, коли людське вухо перестає щось чути. Звук у фізичному сенсі, як коливання повітря, ще є, але ми його вже не чуємо, тому що він для нас занадто слабкий. Якщо цей звук зробити в 10 разів голосніше, його рівень стане рівним 10 дБ, збільшення гучності ще в 10 разів дасть рівень 20 дБ, і так далі. Зауважте також, що гучність звуку на шкалі децибел може бути негативною – просто такі звуки ми не будемо чути, хоча якесь більш чуйне вухо або фізичний прилад все одно зможе їх фіксувати.
Якщо рівень звуку на гучній дискотеці дорівнює 100 дБ, це означає, що він в 10 000 000 000 разів (десять нулів) голосніше самого тихого звуку, який ми можемо чути. Приблизні значення різних рівнів гучності показано в цій таблиці. Цікаво зауважити, що психологічно ми сприймаємо швидше децибели, ніж звукову енергію: гучна і тиха розмова розрізняються на 30 дБ, але ніхто не відчує, що розмова стала в 1000 разів голоснішою.
децибел
Децибел (дБ) — це одиниця, яка використовується для вимірювання гучності в аудіотехніці та створенні музики. Спочатку розроблений як логарифмічний блок для підсилення електричних сигналів, тепер він також використовується для вимірювання інтенсивності звуку в акустиці. Збільшення на 10 дБ приблизно відповідає подвоєнню інтенсивності звуку або сприйманої гучності. Людське вухо може сприймати звук інтенсивністю від 0 дБ (повна тиша) до приблизно 130 дБ (дуже гучний звук, наприклад, коли літак злітає). Вплив звуку інтенсивністю понад 85 дБ може завдати непоправної шкоди вухам.
Що таке децибелна шкала?
У шкалі децибел значення інтенсивності або гучності звуку надається по відношенню до еталонного значення. Це контрольне значення було встановлено як мінімальна інтенсивність звуку, яку може сприйняти людське вухо (0 дБ). Таким чином, шкала в децибелах є логарифмічною, оскільки вона відображає зміни інтенсивності звуку або гучності відносно контрольного значення.
Наскільки точні програми Decibel?
Точність додатків у децибелах залежить від різних факторів, таких як якість мікрофона, точність апаратного забезпечення, калібрування додатка та умови навколишнього середовища. Однак зазвичай додатки в децибелах не такі точні, як професійні шумоміри, якими користуються інженери-акустики та інші професіонали, наприклад аудіоінженер у Змішування або Освоєння бути використаним. Тим не менш, програми децибел можуть бути корисними в багатьох випадках, щоб отримати приблизне уявлення про інтенсивність або гучність звуку в оточенні. Наприклад, їх можна використовувати для вимірювання гучності музики чи шуму в навколишньому середовищі або для визначення того, чи є певне місце гучним чи тихим. Однак важливо зазначити, що точність програм для вимірювання децибел може відрізнятися, і вони не однаково добре підходять для всіх програм.
