Unità logaritmika li tkejjel il-livell tal-pressjoni tal-ħoss

Id-dB SPL (Livell tal-Pressjoni tal-Ħoss) ikejjel il-pressjoni tal-ħoss relattiva għal 20 µPa, il-limitu tas-smigħ uman. L-iskala logaritmika tfisser +10 dB = żieda ta' 10× fil-pressjoni, +20 dB = żieda ta' 100× fil-pressjoni, iżda biss 2× il-qawwa tal-ħoss perċepita minħabba n-non-linearità tas-smigħ uman.

Eżempju: Konverżazzjoni f'60 dB għandha 1000× aktar pressjoni mil-limitu tas-smigħ f'0 dB, iżda tinstema' biss 16× aktar qawwija b'mod suġġettiv.

Forza fiżika għal kull erja eżerċitata mill-mewġ tal-ħoss

Il-pressjoni tal-ħoss hija l-varjazzjoni istantanja tal-pressjoni kkawżata minn mewġa tal-ħoss, imkejla f'pascals (Pa). Tvarja minn 20 µPa (bilkemm tinstema') sa 200 Pa (qawwija b'mod li jweġġa'). Il-pressjoni RMS (għerq kwadratiku medju) hija tipikament irrappurtata għal ħsejjes kontinwi.

Eżempju: Diskors normali joħloq 0.02 Pa (63 dB). Kunċert rock jilħaq 2 Pa (100 dB) — pressjoni 100× ogħla iżda biss 6× aktar qawwija perċettivament.

Qawwa akustika għal kull unità ta' erja

L-intensità tal-ħoss tkejjel il-fluss tal-enerġija akustika minn ġo wiċċ, f'watts għal kull metru kwadru. Hija relatata mal-pressjoni² u hija fundamentali fil-kalkolu tal-qawwa tal-ħoss. Il-limitu tas-smigħ huwa 10⁻¹² W/m², filwaqt li magna tal-ġett tipproduċi 1 W/m² f'distanza qasira.

Eżempju: Tpespisa għandha intensità ta' 10⁻¹⁰ W/m² (20 dB). Il-limitu tal-uġigħ huwa 1 W/m² (120 dB) — triljun darba aktar intens.

Il-Fonografu Inħoloq

Thomas Edison jivvinta l-fonografu, li jippermetti l-ewwel reġistrazzjonijiet u daqq tal-ħoss, u jqajjem interess fil-kwantifikazzjoni tal-livelli tal-awdjo.

Id-Deċibel Ġie Introdott

Il-Laboratorji tat-Telefon Bell jintroduċu d-deċibel għall-kejl tat-telf ta' trasmissjoni fil-kejbils tat-telefon. Imsemmi għal Alexander Graham Bell, malajr isir l-istandard għall-kejl tal-awdjo.

Il-Kurvi ta' Fletcher-Munson

Harvey Fletcher u Wilden A. Munson jippubblikaw il-kontorni ta' ħoss ugwali li juru s-sensittività tas-smigħ li tiddependi mill-frekwenza, u jistabbilixxu l-bażi għall-ponderazzjoni A u l-iskala tal-fon.

Miter tal-Livell tal-Ħoss

L-ewwel miter kummerċjali tal-livell tal-ħoss ġie żviluppat, li standardizza l-kejl tal-ħsejjes għall-applikazzjonijiet industrijali u ambjentali.

L-Iskala tas-Son Ġiet Standardizzata

Stanley Smith Stevens jifformalizza l-iskala tas-son (ISO 532), li tipprovdi kejl lineari tal-ħoss perċepit fejn id-doppju tas-sons = id-doppju tal-ħoss perċepit.

L-Istandards tal-OSHA

L-Amministrazzjoni tas-Sigurtà u s-Saħħa fuq il-Post tax-Xogħol tal-Istati Uniti (OSHA) tistabbilixxi limiti ta' espożizzjoni għall-ħsejjes (85-90 dB TWA), li jagħmlu l-kejl tal-ħoss kritiku għas-sigurtà fuq il-post tax-xogħol.

Reviżjoni tal-ISO 226

Kontorni ta' ħoss ugwali aġġornati bbażati fuq riċerka moderna, li jirfinaw il-kejl tal-fon u l-eżattezza tal-ponderazzjoni A fuq il-frekwenzi kollha.

Standards tal-Awdjo Diġitali

Il-LUFS (Loudness Units relative to Full Scale) ġew standardizzati għax-xandir u l-istreaming, u ħadu post il-kejl tal-quċċati biss b'metraġġ tal-ħoss ibbażat fuq il-perċezzjoni.

• **+3 dB = irduppjar tal-qawwa** (bilkemm jidher għal ħafna nies)
• **+6 dB = irduppjar tal-pressjoni** (liġi tal-kwadrat invers, tnaqqis tad-distanza bin-nofs)
• **+10 dB ≈ 2× aktar qawwi** (il-ħoss perċepit jirdoppja)
• **+20 dB = 10× il-pressjoni** (żewġ deċennji fuq skala logaritmika)
• **60 dB SPL ≈ konverżazzjoni normali** (f'distanza ta' metru)
• **85 dB = il-limitu ta' 8 sigħat tal-OSHA** (il-limitu għall-protezzjoni tas-smigħ)
• **120 dB = il-limitu tal-uġigħ** (skonfort immedjat)

• **Sorsi ndaqs:** 80 dB + 80 dB = 83 dB (mhux 160!)
• **B'differenza ta' 10 dB:** 90 dB + 80 dB ≈ 90.4 dB (is-sors aktar kwiet bilkemm jimporta)
• **B'differenza ta' 20 dB:** 90 dB + 70 dB ≈ 90.04 dB (kontribuzzjoni negliġibbli)
• **Irduppjar tas-sorsi:** N sorsi ndaqs = oriġinali + 10×log₁₀(N) dB
• **10 sorsi ndaqs ta' 80 dB = 90 dB totali** (mhux 800 dB!)

• **0 dB SPL** = 20 µPa = limitu tas-smigħ
• **20 dB** = tpespisa, librerija kwieta
• **60 dB** = konverżazzjoni normali, uffiċċju
• **85 dB** = traffiku qawwi, riskju għas-smigħ
• **100 dB** = nightclub, lupa
• **120 dB** = kunċert rock, ragħad
• **140 dB** = tir ta' arma, magna tal-ġett fil-qrib
• **194 dB** = massimu teoretiku fl-atmosfera

• **Qatt żid dB b'mod aritmetiku** — uża formuli tal-addizzjoni logaritmika
• **dBA ≠ dB SPL** — Il-ponderazzjoni A tnaqqas il-bass, l-ebda konverżjoni diretta possibbli
• **Irduppjar tad-distanza** ≠ nofs il-livell (huwa -6 dB, mhux -50%)
• **3 dB bilkemm jidher,** mhux 3× aktar qawwi — il-perċezzjoni hija logaritmika
• **0 dB ≠ silenzju** — huwa l-punt ta' referenza (20 µPa), jista' jkun negattiv
• **fon ≠ dB** ħlief f'1 kHz — ħoss ugwali li jiddependi mill-frekwenza

Tliet raġunijiet jagħmlu l-kejl logaritmiku essenzjali:

• Perċezzjoni umana: Il-widnejn jirrispondu b'mod logaritmiku — l-irduppjar tal-pressjoni jinstema' bħal +6 dB, mhux 2×
• Kompressjoni tal-firxa: 0-140 dB vs 20 µPa - 200 Pa (mhux prattiku għall-użu ta' kuljum)
• Il-multiplikazzjoni ssir addizzjoni: Il-kombinazzjoni ta' sorsi tal-ħoss tuża addizzjoni sempliċi
• Skalar naturali: Fatturi ta' 10 isiru passi ndaqs (20 dB, 30 dB, 40 dB...)

L-iskala logaritmika hija kontro-intuwittiva. Evita dawn l-iżbalji:

• 60 dB + 60 dB = 63 dB (mhux 120 dB!) — addizzjoni logaritmika
• 90 dB - 80 dB ≠ 10 dB differenza — naqqas il-valuri, imbagħad antilog
• L-irduppjar tad-distanza jnaqqas il-livell b'6 dB (mhux 50%)
• It-tnaqqis tal-qawwa bin-nofs = -3 dB (mhux -50%)
• Żieda ta' 3 dB = 2× il-qawwa (bilkemm tidher), 10 dB = 2× il-qawwa tal-ħoss (tinstema' b'mod ċar)

Ekwazzjonijiet ewlenin għall-kalkoli tal-livell tal-ħoss:

• Pressjoni: dB SPL = 20 × log₁₀(P / 20µPa)
• Intensità: dB IL = 10 × log₁₀(I / 10⁻¹²W/m²)
• Qawwa: dB SWL = 10 × log₁₀(W / 10⁻¹²W)
• Kombinazzjoni ta' sorsi ndaqs: L_total = L + 10×log₁₀(n), fejn n = numru ta' sorsi
• Liġi tad-distanza: L₂ = L₁ - 20×log₁₀(r₂/r₁) għal sorsi puntiformi

Ma tistax iżżid id-deċibels b'mod aritmetiku. Uża l-addizzjoni logaritmika:

• Żewġ sorsi ndaqs: L_total = L_single + 3 dB (eż., 80 dB + 80 dB = 83 dB)
• Għaxar sorsi ndaqs: L_total = L_single + 10 dB
• Livelli differenti: Ikkonverti għal lineari, żid, imbagħad ikkonverti lura (kumpless)
• Regola ġenerali: Iż-żieda ta' sorsi b'differenza ta' 10+ dB bilkemm iżżid it-total (<0.5 dB)
• Eżempju: magna ta' 90 dB + sfond ta' 70 dB = 90.04 dB (bilkemm tidher)

Unità tal-livell tal-qawwa tal-ħoss b'referenza għal 1 kHz

Il-valuri tal-fon isegwu l-kontorni ta' qawwa tal-ħoss ugwali (ISO 226:2003). Ħoss ta' N fon għandu l-istess qawwa tal-ħoss perċepita bħal N dB SPL f'1 kHz. F'1 kHz, fon = dB SPL eżatt. Fi frekwenzi oħra, dawn ivarjaw b'mod drammatiku minħabba s-sensittività tal-widna.

• Referenza ta' 1 kHz: 60 fon = 60 dB SPL @ 1 kHz (b'definizzjoni)
• 100 Hz: 60 fon ≈ 70 dB SPL (+10 dB meħtieġa għal qawwa tal-ħoss ugwali)
• 50 Hz: 60 fon ≈ 80 dB SPL (+20 dB meħtieġa — il-bass jinstema' aktar kwiet)
• 4 kHz: 60 fon ≈ 55 dB SPL (-5 dB — quċċata tas-sensittività tal-widna)
• Applikazzjoni: Ekwalizzazzjoni tal-awdjo, kalibrazzjoni ta' hearing aids, valutazzjoni tal-kwalità tal-ħoss
• Limitazzjoni: Dipendenti mill-frekwenza; jeħtieġ toni puri jew analiżi tal-ispettru

Unità lineari tal-qawwa tal-ħoss suġġettiva

Is-son jikkwantifikaw il-qawwa tal-ħoss perċepita b'mod lineari: 2 son jinstemgħu d-doppju tal-qawwa ta' 1 son. Iddefinit mil-liġi tal-qawwa ta' Stevens, 1 son = 40 fon. Id-doppju tas-son = +10 fon = +10 dB f'1 kHz.

• 1 son = 40 fon = 40 dB SPL @ 1 kHz (definizzjoni)
• Irduppjar: 2 son = 50 fon, 4 son = 60 fon, 8 son = 70 fon
• Liġi ta' Stevens: Qawwa tal-ħoss perċepita ∝ (intensità)^0.3 għal ħsejjes ta' livell medju
• Dinja reali: Konverżazzjoni (1 son), vacuum cleaner (4 son), lupa (64 son)
• Applikazzjoni: Klassifikazzjonijiet tal-istorbju tal-prodotti, paraguni ta' apparat, valutazzjoni suġġettiva
• Vantaġġ: Intuwittiv — 4 son jinstemgħu litteralment 4× aktar qawwija minn 1 son

L-awdjo professjonali juża d-dB b'mod estensiv għal-livelli tas-sinjali, il-mixing, u l-mastering:

• 0 dBFS (Skala Sħiħa): Livell diġitali massimu qabel il-qtugħ (clipping)
• Mixing: Mira ta' -6 sa -3 dBFS quċċata, -12 sa -9 dBFS RMS għal spazju żejjed (headroom)
• Mastering: -14 LUFS (unitajiet tal-qawwa tal-ħoss) għall-istreaming, -9 LUFS għar-radju
• Proporzjon sinjal-ħoss: >90 dB għal tagħmir professjonali, >100 dB għall-awdjofili
• Firxa dinamika: Mużika klassika 60+ dB, mużika pop 6-12 dB (gwerra tal-qawwa tal-ħoss)
• Akustika tal-kamra: Ħin ta' riverberazzjoni RT60, punti ta' tnaqqis ta' -3 dB vs -6 dB

Il-limiti tal-espożizzjoni għall-istorbju fuq il-post tax-xogħol jipprevjenu t-telf tas-smigħ:

• OSHA: 85 dB = livell ta' azzjoni ta' 8 sigħat TWA (medja ponderata fil-ħin)
• 90 dB: 8 sigħat espożizzjoni massima mingħajr protezzjoni
• 95 dB: 4 sigħat mass, 100 dB: 2 sigħat, 105 dB: siegħa (regola tan-nofs)
• 115 dB: 15-il minuta mass mingħajr protezzjoni
• 140 dB: Periklu immedjat — protezzjoni tas-smigħ obbligatorja
• Dosimetrija: Traċċar tal-espożizzjoni kumulattiva bl-użu ta' dosimetri tal-istorbju

Ir-regolamenti ambjentali jipproteġu s-saħħa pubblika u l-kwalità tal-ħajja:

• Linji gwida tad-WHO: <55 dB matul il-jum, <40 dB matul il-lejl barra
• EPA: Ldn (medja jum-lejl) <70 dB biex tipprevjeni t-telf tas-smigħ
• Ajruplani: L-FAA teħtieġ kontorni tal-istorbju għall-ajruporti (limitu ta' 65 dB DNL)
• Kostruzzjoni: Il-limiti lokali huma tipikament 80-90 dB fil-linja tal-proprjetà
• Traffiku: Il-barrieri tal-istorbju tal-awtostradi jimmiraw għal tnaqqis ta' 10-15 dB
• Kejl: Il-ponderazzjoni dBA tapprossima r-rispons uman għad-dwejjaq

Id-disinn akustiku jeħtieġ kontroll preċiż tal-livell tal-ħoss:

• Intelliġibbiltà tad-diskors: Mira ta' 65-70 dB fis-semmiegħ, <35 dB sfond
• Swali tal-kunċerti: quċċata ta' 80-95 dB, ħin ta' riverberazzjoni ta' 2-2.5s
• Studjows tar-reġistrazzjoni: NC 15-20 (kurvi tal-kriterju tal-istorbju), <25 dB ambjentali
• Klassijiet: <35 dB sfond, proporzjon diskors-istorbju ta' 15+ dB
• Klassifikazzjonijiet STC: Klassi ta' Trażmissjoni tal-Ħoss (prestazzjoni tal-iżolament tal-ħitan)
• NRC: Koeffiċjent tat-Tnaqqis tal-Istorbju għal materjali assorbenti

• Uża miters tal-livell tal-ħoss ta' Klassi 1 jew Klassi 2 kalibrati (IEC 61672)
• Ikkalibra qabel kull sessjoni b'kalibratur akustiku (94 jew 114 dB)
• Poġġi l-mikrofonu 'l bogħod minn uċuħ li jirriflettu (għoli tipiku ta' 1.2-1.5m)
• Uża rispons bil-mod (1s) għal ħsejjes stabbli, mgħaġġel (125ms) għal dawk li jvarjaw
• Applika lqugħ għar-riħ barra (l-istorbju tar-riħ jibda f'12 mph / 5 m/s)
• Irreġistra għal 15+ minuta biex taqbad il-varjazzjonijiet temporali

• Ponderazzjoni A (dBA): Għan ġenerali, storbju ambjentali, fuq il-post tax-xogħol
• Ponderazzjoni C (dBC): Kejl tal-quċċati, valutazzjoni ta' frekwenza baxxa
• Ponderazzjoni Z (dBZ): Rispons ċatt għal analiżi tal-ispettru sħiħ
• Qatt tikkonverti dBA ↔ dBC — jiddependi mill-kontenut tal-frekwenza
• Il-ponderazzjoni A tapprossima l-kontorn ta' 40 fon (qawwa tal-ħoss moderata)
• Uża analiżi tal-banda tal-ottava għal informazzjoni dettaljata dwar il-frekwenza

• Dejjem speċifika: dB SPL, dBA, dBC, dBZ (qatt biss 'dB')
• Irrapporta l-ponderazzjoni tal-ħin: Mgħaġġel, Bil-mod, Impuls
• Inkludi d-distanza, l-għoli tal-kejl, u l-orjentazzjoni
• Innota l-livelli tal-istorbju tal-isfond separatament
• Irrapporta l-Leq (livell kontinwu ekwivalenti) għal ħsejjes li jvarjaw
• Inkludi l-inċertezza tal-kejl (tipikament ±1-2 dB)

• 85 dB: Ikkunsidra l-protezzjoni għal espożizzjoni fit-tul (>8 sigħat)
• 90 dB: Protezzjoni obbligatorja wara 8 sigħat (OSHA)
• 100 dB: Uża l-protezzjoni wara sagħtejn
• 110 dB: Ipproteġi wara 30 minuta, protezzjoni doppja 'l fuq minn 115 dB
• Tappijiet tal-widnejn: tnaqqis ta' 15-30 dB, protetturi tal-widnejn: 20-35 dB
• Qatt taqbeż il-140 dB anke bi protezzjoni — riskju ta' trawma fiżika

Il-balieni blu jipproduċu sejħiet sa 188 dB SPL taħt l-ilma — l-aktar ħoss bijoloġiku qawwi fid-Dinja. Dawn is-sejħiet ta' frekwenza baxxa (15-20 Hz) jistgħu jivvjaġġaw mijiet ta' mili mill-oċean, u jippermettu lill-balieni jikkomunikaw fuq distanzi kbar.

L-aktar kamra kwieta fid-dinja (Microsoft, Redmond) tkejjel -20.6 dB SPL — aktar kwieta mil-limitu tas-smigħ. In-nies jistgħu jisimgħu t-taħbit ta' qalbhom stess, iċ-ċirkolazzjoni tad-demm, u anke t-tbaqbiq tal-istonku. Ħadd ma baqa' aktar minn 45 minuta minħabba d-diżorjentament.

L-aktar ħoss qawwi fl-istorja rreġistrata: 310 dB SPL fis-sors, instema' 3,000 mil 'il bogħod. Il-mewġa tal-pressjoni daret mad-Dinja 4 darbiet. Baħrin 40 mil 'il bogħod sofrew ksur tal-eardrums. Intensità bħal din ma tistax teżisti f'atmosfera normali — toħloq mewġ ta' xokk.

194 dB SPL huwa l-massimu teoretiku fl-atmosfera tad-Dinja fil-livell tal-baħar — lil hinn minn dan, toħloq mewġa ta' xokk (splużjoni), mhux mewġa tal-ħoss. F'194 dB, ir-rarefazzjoni hija ugwali għal vakwu (0 Pa), għalhekk il-ħoss isir diskontinwu.

Il-klieb jisimgħu minn 67-45,000 Hz (vs il-bnedmin 20-20,000 Hz) u jiskopru l-ħsejjes 4× aktar 'il bogħod. Is-sensittività tas-smigħ tagħhom tilħaq il-quċċata madwar 8 kHz — 10 dB aktar sensittivi mill-bnedmin. Huwa għalhekk li s-suffara tal-klieb jaħdmu: 23-54 kHz, li ma jinstemgħux mill-bnedmin.

Iċ-ċinemas jimmiraw għal medja ta' 85 dB SPL (Leq) b'quċċati ta' 105 dB (speċifikazzjoni ta' Dolby). Dan huwa 20 dB aktar qawwi mill-wiri fid-dar. Ir-rispons estiż għal frekwenza baxxa: subwoofers ta' 20 Hz jippermettu splużjonijiet u impatti realistiċi — is-sistemi tad-dar tipikament jaqtgħu f'40-50 Hz.

Id-dBA japplika ponderazzjoni dipendenti mill-frekwenza li tnaqqas il-frekwenzi baxxi. Ton ta' 100 Hz f'80 dB SPL ikejjel ~70 dBA (-10 dB ponderazzjoni), filwaqt li 1 kHz f'80 dB SPL ikejjel 80 dBA (l-ebda ponderazzjoni). Mingħajr ma tkun taf l-ispettru tal-frekwenza, il-konverżjoni hija impossibbli. Ikollok bżonn analiżi FFT u tapplika l-kurva tal-ponderazzjoni A inversa.

+3 dB = irduppjar tal-qawwa jew l-intensità, iżda biss żieda ta' 1.4× fil-pressjoni. Il-perċezzjoni umana ssegwi rispons logaritmiku: żieda ta' 10 dB tinstema' bejn wieħed u ieħor 2× aktar qawwija. 3 dB hija l-iżgħar bidla li l-biċċa l-kbira tan-nies jiskopru f'kundizzjonijiet ikkontrollati; f'ambjenti reali, hemm bżonn ta' 5+ dB.

Ma tistax iżżid id-deċibels b'mod aritmetiku. Għal livelli ndaqs: L_total = L + 3 dB. Għal livelli differenti: Ikkonverti għal lineari (10^(dB/10)), żid, imbagħad ikkonverti lura (10×log₁₀). Eżempju: 80 dB + 80 dB = 83 dB (mhux 160 dB!). Regola ġenerali: sors 10+ dB aktar kwiet jikkontribwixxi <0.5 dB għat-total.

dB SPL: Livell tal-pressjoni tal-ħoss mhux ippeżat. dBA: Ippeżat A (japprossima s-smigħ uman, inaqqas il-bass). dBC: Ippeżat C (kważi ċatt, filtrazzjoni minima). Uża dBA għal storbju ġenerali, ambjentali, fuq il-post tax-xogħol. Uża dBC għall-kejl tal-quċċati u l-valutazzjoni ta' frekwenza baxxa. Huma jkejlu l-istess ħoss b'mod differenti — l-ebda konverżjoni diretta.

Il-ħoss isegwi l-liġi tal-kwadrat invers: l-irduppjar tad-distanza jnaqqas l-intensità b'¼ (mhux b'½). F'dB: kull irduppjar tad-distanza = -6 dB. Eżempju: 90 dB f'1m isir 84 dB f'2m, 78 dB f'4m, 72 dB f'8m. Dan jassumi sors puntiformi f'kamp ħieles — il-kmamar għandhom riflessjonijiet li jikkomplikaw dan.

Iva! 0 dB SPL huwa l-punt ta' referenza (20 µPa), mhux is-silenzju. dB negattivi jfissru aktar kwiet mir-referenza. Eżempju: -10 dB SPL = 6.3 µPa. Il-kmamar anekoiki jkejlu sa -20 dB. Madankollu, l-istorbju termali (moviment molekulari) jistabbilixxi limitu assolut madwar -23 dB f'temperatura tal-kamra.

Preċiżjoni u kalibrazzjoni. Il-miters tal-Klassi 1 jissodisfaw l-IEC 61672 (±0.7 dB, 10 Hz-20 kHz). Miters irħas: żball ta' ±2-5 dB, rispons fqir għal frekwenza baxxa/għolja, l-ebda kalibrazzjoni. L-użu professjonali jeħtieġ kalibrazzjoni traċċabbli, reġistrazzjoni, analiżi tal-ottava, u durabilità. Il-konformità legali/OSHA teħtieġ tagħmir iċċertifikat.

F'1 kHz: fon = dB SPL eżatt (b'definizzjoni). Fi frekwenzi oħra: huma jvarjaw minħabba s-sensittività tal-widna. Eżempju: 60 fon jeħtieġu 60 dB f'1 kHz, iżda 70 dB f'100 Hz (+10 dB) u 55 dB f'4 kHz (-5 dB). Il-fon iqis il-kontorni ta' qawwa tal-ħoss ugwali, id-dB le.