Τι είναι ένα ντεσιμπέλ και πώς μπορούν να υπάρχουν αρνητικά ντεσιμπέλ;

Το ντεσιμπέλ χρησιμοποιείται για τη μέτρηση των επιπέδων ήχου. Αντιπροσωπεύεται από dB και χρησιμοποιείται ευρέως σε σήματα, επικοινωνίες και ηλεκτρονικά. Ο όρος ντεσιμπέλ μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να εκφράσει μια απόλυτη τιμή ή μια αλλαγή στην τιμή (+1 dB ή -1 dB).

Ο όρος «ντεσιμπέλ» χρησιμοποιείται παγκοσμίως για τη μέτρηση των επιπέδων ήχου σε μια δεδομένη ρύθμιση. Ένα ντεσιμπέλ είναι μια μονάδα μέτρησης που χρησιμοποιείται για να εκφράσει την αναλογία μιας τιμής μιας φυσικής ιδιότητας προς μια άλλη. Τα ντεσιμπέλ ακολουθούν μια λογαριθμική κλίμακα. μπορείτε επίσης να πείτε ότι τα ντεσιμπέλ είναι μια εκθετική μονάδα. Στο ιατρικό πλαίσιο, τα ντεσιμπέλ σχετίζονται με την κανονική ακοή.

Στις περισσότερες μητροπολιτικές περιοχές, η μουσική μπορεί να μην ακούγεται πιο δυνατά από ένα συγκεκριμένο αριθμό ντεσιμπέλ μετά από μια ορισμένη ώρα τη νύχτα. Σε ορισμένες περιοχές, όπως τα νοσοκομεία ή τα σχολεία, χαρακτηρίζονται ως "σιωπηλές ζώνες", πράγμα που σημαίνει ότι το επίπεδο θορύβου μέσα και γύρω από αυτές τις περιοχές δεν πρέπει να υπερβαίνει ένα ορισμένο όριο ντεσιμπέλ . Τα ντεσιμπέλ χρησιμοποιούνται για την έκφραση της έντασης σε πολλά άλλα μέρη, καθώς είναι κυρίως μονάδα όγκου.

Ωστόσο, διαφέρει σημαντικά από τις κανονικές μονάδες όπως μέτρο, kg, Hertz, επειδή το ντεσιμπέλ είναι στην πραγματικότητα μια αναλογία μεταξύ δύο τιμών.

Ορισμός ντεσιμπέλ

Το ντεσιμπέλ χρησιμοποιείται για τη μέτρηση των επιπέδων ήχου. Αντιπροσωπεύεται από dB και χρησιμοποιείται ευρέως σε σήματα, επικοινωνίες και ηλεκτρονικά. Ο όρος ντεσιμπέλ μπορεί να εκφράζει μια απόλυτη τιμή ή μια αλλαγή στην τιμή (+1 dB ή -1 dB). Εάν χρησιμοποιείται στην πρώτη περίπτωση, σημαίνει την αναλογία μιας τιμής προς μια τιμή αναφοράς.

Το ντεσιμπέλ είναι μια αρκετά παρεξηγημένη μονάδα μέτρησης. Είναι τόσο ενδιαφέρον που το ντεσιμπέλ ΔΕΝ είναι μονάδα με την έννοια ότι είναι ένα κιλό ή μέτρο. Αυτά τα δύο είναι καθορισμένες ποσότητες μάζας και απόστασης. δεν αλλάζουν ποτέ, ανεξάρτητα από το πώς εκφράζονται. Αυτό δεν συμβαίνει στην περίπτωση των ντεσιμπέλ, καθώς ένα ντεσιμπέλ είναι μια σχέση μεταξύ δύο τιμών ισχύος.

Τα ντεσιμπέλ έχουν σχεδιαστεί για να μας επιτρέπουν να μιλάμε άνετα για αριθμούς διαφορετικών μεγεθών, όπως 63 και 712.000.000.000.000. Είναι πολύ ενοχλητικό να ορίζετε σωστά τον αριθμό των μηδενικών με τόσο μεγάλους αριθμούς, ειδικά όταν πρέπει να χρησιμοποιείτε τέτοιους αριθμούς πολύ συχνά. Σίγουρα, θα μπορούσατε να χρησιμοποιήσετε επιστημονική σημείωση, αλλά εξακολουθεί να υπάρχει κάποια αμηχανία σε αυτήν την προσέγγιση.

Για λόγους απλότητας, προσδιορίζουμε την αναλογία μεταξύ των δύο αριθμών και τη μετατρέπουμε σε λογάριθμο. Για το λόγο αυτό, ένα ντεσιμπέλ εκφράζει τον λόγο μιας τιμής μιας φυσικής ιδιότητας προς μια άλλη σε λογαριθμική κλίμακα. Όταν έχουμε να κάνουμε με μεγέθη ισχύος, ο αριθμός των ντεσιμπέλ είναι δεκαπλάσιος του λογάριθμου προς τη βάση του 10 του λόγου δύο μεγεθών ισχύος.

Με απλά λόγια, τα ντεσιμπέλ σας λένε ότι "το 10 στη δύναμη αυτού του αριθμού σας δίνει την αναλογία αυτών των δύο ποσοτήτων."

Για παράδειγμα, κάτι που είναι 10 φορές ισχυρότερο από μια τιμή αναφοράς είναι 102 φορές ισχυρό, οπότε γίνεται 20 ντεσιμπέλ.

Ο αριθμός των θανάτων ανά χώρα ιθαγένειας όπως αναφέρεται στο άρθρο της Wikipedia Χώρες που επλήγησαν από τον σεισμό του 2004 στον Ινδικό Ωκεανό στις 3 Δεκεμβρίου 2008, ποσοτικοποιήθηκε μέσω μιας λογαριθμικής κλίμακας. (Φωτογραφία:Kransky/Wikimedia Commons)

Γιατί τα ντεσιμπέλ ακολουθούν μια λογαριθμική κλίμακα;

Όπως αναφέρθηκε ήδη, ένας λογάριθμος καθιστά απείρως πιο βολικό να αντιμετωπίζουμε αριθμούς όταν συζητάμε τιμές με μεγάλες διαφορές, που είναι ο κύριος λόγος για τον οποίο τα ντεσιμπέλ είναι λογαριθμικά.

Βλέπετε, το ανθρώπινο αυτί είναι ικανό να ακούει ένα ευρύ φάσμα ήχων. Στην πραγματικότητα, η αναλογία της ηχητικής πίεσης που προκαλεί μόνιμη βλάβη στο αυτί προς το όριο που μπορούν να ακούσουν τα (άθικτα) αυτιά είναι πάνω από ένα εκατομμύριο! Λόγω του τεράστιου μεγέθους του εύρους, οι λογαριθμικές μονάδες είναι πολύ χρήσιμες σε ορισμένες περιπτώσεις.

Πώς μπορεί η τιμή των ντεσιμπέλ να είναι αρνητική;

Τα ντεσιμπέλ δεν είναι ένα απόλυτο μέτρο της ηχητικής ενέργειας αλλά μια σύγκριση με μια τιμή αναφοράς.

Παρατηρήστε ότι ο μετρητής έχει αρνητικές τιμές ντεσιμπέλ. (Πίστωση εικόνας:Pixabay)

Τα ντεσιμπέλ είναι παρόμοια με την κλίμακα Κελσίου με την έννοια ότι θέτει το 0 ως σημείο πήξης του νερού, πράγμα που σημαίνει ότι αυτή η κλίμακα μετρά τη θερμοκρασία των πραγμάτων σε σχέση με το σημείο πήξης του νερού. Ομοίως, τα 0 dB είναι το κατώφλι της ανθρώπινης ακοής, δηλαδή ο πιο αμυδρός ήχος που μπορεί να ακούσει το ανθρώπινο αυτί χωρίς τεχνητή βοήθεια.

0 dB σημαίνει ότι βρίσκεστε ακριβώς στο κατώφλι της ανθρώπινης ακοής. Ένα θετικό dB σημαίνει ότι ο ήχος είναι μερικές φορές πιο δυνατός από το κατώφλι, ενώ ένα αρνητικό dB σημαίνει ότι είστε μερικές φορές πιο απαλός από αυτό το όριο.

Επιπλέον, το 0 dB εξαρτάται επίσης από τη ρύθμιση/πλαίσιο της κατάστασης. Για παράδειγμα, όταν πρόκειται για επαγγελματικό εξοπλισμό ήχου, τα 0 dB συνήθως αναφέρονται στο δυνατότερο επίπεδο πριν ξεκινήσει η παραμόρφωση.

Τα ντεσιμπέλ δεν έχουν αντικειμενική σχέση με την ακουστική, αλλά τα χρησιμοποιούμε επειδή είναι ένας βολικός τρόπος έκφρασης των επιπέδων θορύβου σε συζητήσεις σχετικά με την ανθρώπινη ακοή.