8-900-374-94-44
Децибел (русское обозначение: дБ; международное: dB) выражает отношение двух значений энергетической величины десятичным логарифмом этого отношения. Децибел – не физическая величина (как, напр., метр). Использование логарифмического отношения определяет восприятие человеческим ухом гораздо лучше, чем линейные величины. К тому же оно позволяет выразить соотношение воспринимаемого звукового давления (слухового порога) к предельно переносимому звуковому давлению (болевому порогу) не как 1 : 3 000 000, а гораздо более наглядно – от 0 до 130 дБ. Общий расчет выглядит следующим образом: log (значение/заданное значение). При этом используется десятичный логарифм, обозначенный на калькуляторе символом «log». Сама единица называется «бел», десятая часть обозначается приставкой «деци-», в результате получается децибел. Он выражает соотношение мощностей. Для звукового давления, напряжения, тока используется коэффициент 20.
Соотношение мощностей в дБ:
10 x log10 (мощность/заданная мощность) или 10 x log10 (P/P0)
Соотношение звукового давления, напряжения или тока в дБ:
20 x log10 (значение/заданное значение)
Для определения соотношения звукового давления используется значение слухового порога, равное 20 мкПа (микропаскалям). В этом случае заданное значение является постоянным, поэтому к «дБ» добавляется «SPL». В настоящее время появилась тенденция говорить об уровнях звукового давления, не используя «SPL». Другие ссылки:
Заданное значение | 1 мкВ | 1 мВ | 0,775 В | 1 В | 20 мкПа |
Dezibel | дБ мкВ | дБ мВ | дБн | дБВ | дБ SPL |
Следующая таблица представляет некоторую соотнесенность для расчетов физических величин и отношений между ними, а также их отношение в децибелах.
| Физич | Умножение | Деление | < 1 | 1 | > 1 | Отрицат |
| ⇩ | ⇩ | ⇩ | ⇩ | ⇩ | ⇩ | |
| Децибел | Сложение | Вычитание | Отрицат | 0 | Положит | невозможно |
Пример 1: Входной сигнал 1 мВ (милливольт) в усилителе повышается до выходного сигнала 1 000 мВ. Следовательно, имеет место тысячекратное усиление (1 000 : 1), или 20 x log (1 000 / 1) = +60 дБ.
Пример 2: Аттенюатор ослабляет напряжение в десять раз. Соотношение между значением на входе и выходе 0,1 / 1 = 0,1. В децибелах: 20 x log (0,1 / 1) = -20 дБ.
Пример 3: Аттенюатор (пример 2) подключен после усилителя (пример 1). Тогда общее усиление выглядит так: 1 000 x 0,1 = 100. В децибелах: 60 дБ + (-20 дБ) = 60 дБ – 20 дБ = 40 дБ.
Уровень звукового давления при определенной мощностиЕсли уровень звукового давления указан в дБ, его можно использовать для расчетов. Технический паспорт громкоговорителя указывает, например, для номинального уровня звукового давления (1 Вт / 1 м): 95 дБ. Это значит, что уровень звукового давления громкоговорителя при мощности 1 ватт на расстоянии 1 метр равен 95 дБ. Из приведенной таблицы можно узнать, на сколько децибел повысится уровень звукового давления громкоговорителя при указанной мощности.
Мощность (Вт) | 1 | 2 | 5 | 6 | 10 | 15 | 20 | 30 | 50 | 100 |
Повышение уровня | 0 | 3 | 7 | 8 | 10 | 12 | 13 | 15 | 17 | 20 |
В таблице указано, что при мощности 6 ватт к 95 дБ нужно добавить 8 дБ.
В итоге при мощности 6 ватт на расстоянии 1 метр получим 103 дБ SPL. Для расчета также можно использовать математическую формулу, дающую тот же результат: p1 = pn + 10 x log(P)
p1: Уровень звукового давления (дБ) pn: Номинальный уровень звукового давления (дБ) P: входная мощность (Вт)
При каждом повышении мощности в два раза уровень звукового давления повышается на 3 дБ.
Доброго времени суток всем Читателям нашего блога! Сегодня статья больше для коллег и проектировщиков систем противопожарной защиты. Речь сегодня пойдет о такой необходимой части проектирования СОУЭ (Системы оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре), как расчет звукового давления! На самом деле, примеры и формулы указанного расчета давно уже известны и приведены в нормативных документах, т.е. вопросов не вызывают. Однако, всегда вызывает вопрос наличие и уровень фонового шума в помещении, для которого выполняется расчет звукового давления.
Будем откровенны, кто ни будь видел техническое задание на проектирование АПС и СОУЭ в котором бы Заказчик прописал уровень фонового шума в помещении? Мне лично, за более 20-летний стаж работы в области проектирования и монтажа систем противопожарной защиты, таких технических заданий видеть не приходилось. Но за то, мне часто приходилось видеть лучезарную хитрую улыбку на лице инспектора, принимающего качество выполненных монтажно-строительных работ на объекте (к примеру инспектор ИПЛ), в тот момент, когда он достает из портфеля, который принес с собой, прибор называемый ШУМОМЕР. Вот достает он упомянутый прибор и идет измерять качество звукового оповещения в самых отдаленных уголках на объекте – в душевой, при включенном душе, в мастерских, при включенном токарном станке или в каком либо складском помещении, при закрытой противопожарной двери, являющейся отличной звукоизолирующей преградой. Как проектировать СОУЭ, чтобы избежать подобных казусов и претензий при приемке работ?
Для начала, надо сказать, что необходимо не лениться и все таки выполнить расчет звукового давления (хотя бы для себя, если Заказчик не настаивает на прикладывании расчета в состав проектной документации).
| Назначение, тип помещений | Уровень постоянного фонового шума, дБ | Документ-основание |
| помещения классов, учебные кабинеты, аудитории учебных заведений, конференц-залы, читальные залы библиотеки | 40 | ГОСТ 12. 1.036-81 |
| помещения офисов, рабочие помещения, кабинеты в административных зданиях, конструкторских, проектных и научно-исследовательских организациях | 50 | ГОСТ 12.1.036-81 |
| торговые залы | 60 | ГОСТ 12.1.036-81 |
| кабинеты врачей | 40 | ГОСТ 12.1.036-81 |
| палаты больниц и санаториев | 35 | ГОСТ 12.1.036-81 |
| пассажирские залы | 60 | ГОСТ 12.1.036-81 |
| спортивные залы | 60 | ГОСТ 12.1.036-81 |
| зрительные залы клубов и кинотеатров | 40 | ГОСТ 12.1.036-81 |
| фойе театров и кино театров | 55 | ГОСТ 12.1.036-81 |
| залы кафе, ресторанов, столовых | 55 | ГОСТ 12.1.036-81 |
| квартиры, дома отдыха, пансионаты, дома-интернаты для престарелых и инвалидов, спальные помещения в детских дошкольных учреждениях, спальных помещениях школ-интернатов | 40 | ГОСТ 12. 1.036-81 |
| гостиницы и общежития | 45 | ГОСТ 12.1.036-81 |
| холлы гостиниц, общежитий и учреждений отдыха | 50 | ГОСТ 12.1.036-81 |
| территории, непосредственно прилегающие к зданиям больниц и санаториевв городской местности | 45 | СН 2.2.4/2.1.8.562-96 |
| территории, непосредственно прилегающие к жилым домам, зданиям поликлиник, зданиям амбулаторий, диспансеров, домов отдыха, пансионатов, домов-интернатов для престарелых и инвалидов, детских дошкольных учреждений, школ и других учебных заведений, библиотек | 55 | СН 2.2.4/2.1.8.562-96 |
| территории, непосредственно прилегающие к зданиям гостиниц и общежитий | 60 | СН 2.2.4/2.1.8.562-96 |
| площадки отдыха на территории больниц и санаториев | 35 | СН 2.2.4/2.1.8.562-96 |
площадки отдыха на территории микрорайонов и групп жилых домов, домов отдыха, пансионатов, домов-интернатов для престарелых и инвалидов, площадки детских дошкольных учреждений, школ и др. учебных заведений | 45 | СН 2.2.4/2.1.8.562-96 |
Еще раз подчеркну – эти данные являются исходной точкой для того чтобы выполнить расчет звукового давления в тех случаях, когда ни Заказчик ни Вы самостоятельно не имеете возможность выполнить натуральные замеры.
Исходя из опытных замеров, добавлю – при пересечении звуком обычной деревянной межкомнатной двери, теряется 20 Дб, а при пересечении двери противопожарной, соответственно – 35-40 Дб.
На этом, статья ” расчет звукового давления ” завершается, надеюсь, что представленные выше данные помогут Вам в работе, желаю успехов в Вашем деле и поменьше подводных камней в достижении оного.
Копировать статью ” расчет звукового давления “ для опубликования на других ресурсах разрешаю при условии сохранения в тексте всех приведенных ниже ссылок на наш сайт. Как обычно, приглашаю читать другие наши статьи по ссылкам:
https://www.norma-pb.ru/p753/ – пожарный извещатель на стене
https://www.
norma-pb.ru/p717/ – системы дымоудаления, компенсация
https://www.norma-pb.ru/p655/ – исходные данные для проектирования
https://www.norma-pb.ru/p519/ – степень защиты оболочки оборудования
https://www.norma-pb.ru/p379/ – сколько пожарных извещателей ставить?
https://www.norma-pb.ru/trebovaniya-pozharnoj-bezopasnosti-podzemnyx-stoyanok/ – требования пожарной безопасности подземных стоянок
https://www.norma-pb.ru/novye-normativnye-dokumenty/ – новые нормативные документы
https://www.norma-pb.ru/ognevye-raboty-i-rabota-s-bolgarkoj-trebovaniya/ – огневые работы и работа с болгаркой – требования.
https://www.norma-pb.ru/protivopozharnye-shtory-oblast-primeneniya/ – противопожарные шторы – область применения
https://www.norma-pb.ru/raschet-pozharnogo-riska/ – расчет пожарного риска
https://www.norma-pb.ru/dolzhnostnaya-instrukciya-specialista-po-p-b/ – должностная инструкция специалиста по П.Б.
https://www.norma-pb.ru/shtrafy-za-narusheniya-v-oblasti-pozharnoj-bezopasnosti/ – штрафы за нарушения в области пожарной безопасности
https://www.
norma-pb.ru/texnicheskij-otchet-dlya-chego-on-nuzhen/ – технический отчет-для чего он нужен?
https://www.norma-pb.ru/protivopozharnaya-zashhita-za-podvesnym-potolkom/ – противопожарная защита за подвесным потолком
Желаю всем постоянного повышения уровня знаний нормативных документов и успехов в Вашей трудовой деятельности!
Наша группа В Контакте – https://vk.com/club103541242
Мы в Одноклассниках – https://ok.ru/group/52452917248157
Мы в Facеbook – https://www.facebook.com/НОРМА-ПБ-460063777515374/timeline/
Мы на Майле – https://my.mail.ru/community/norma-pb/
Мы в Гугл+ https://norma-pb.blogspot.com
Мы в Твитере – https://twitter.com/z8NYoBs6Xitx7aL
Мы на Яндекс Дзен – https://zen.yandex.ru/id/5c86022fcd893400b3e4ea8c
Мы в Instagram – https://www.instagram.com/norma.p.b/
Мы в Телеграмме – https://t.me/norma_pb
Звуковое давление — изменение статического давления в любой среде при прохождении через нее звуковой волны.
Частицы среды «помогают» передаче звуковой волны, а затем возвращаются в свое исходное состояние, т. е. без чистого движения частиц среды после передачи звука.
Звуковое давление (p) — это полевая величина, также известная как величина корневой мощности, а не мощность.
Единицей звукового давления является паскаль (Па), однако диапазон нашего слуха от 0,00002 до 200 паскалей означает, что паскаль не подходит для повседневного использования. Уровень звукового давления в децибелах решает эту проблему.
Определение звукового давления (IEC 801-21-20)
среднеквадратичное значение мгновенного звукового давления за заданный интервал времени, если не указано иное. Звуковое давление Отношения:
Звуковое давление = интенсивность звука ÷ скорость частиц.
Звуковое давление = √ (сила звука × акустическое сопротивление).
Звуковое давление = скорость частиц × акустический импеданс.
Уровень звукового давления (SPL) — это звуковое давление, измеренное в децибелах, для сжатия огромного диапазона паскалей, которые мы слышим, до управляемых чисел. Некоторые примеры см. в таблице уровней звукового давления ниже.
Уровень звукового давления Формула = 20 log (p/po), где p — звуковое давление, а po — эталонное звуковое давление, равное 0,00002 паскаля = 0 дБ порог слышимости в воздухе на частоте 1 кГц.
Уровень звукового давления Единицей измерения является децибел (дБ).
Определение уровня звукового давления (IEC 801-22-07) логарифм отношения заданного звукового давления к эталонному звуковому давлению в децибелах в 20 раз больше логарифма по основанию десяти отношения.
Примечание 1: если не указано иное, эталонное звуковое давление составляет 20 мкПа для воздушного звука и 1 мкПа для звука в других средах, кроме воздуха.
Примечание 2: если не указано иное, звуковое давление выражается в среднеквадратических значениях.
Уровень звукового давления представляет собой величину звукового поля и использует логарифмический коэффициент 20, поэтому, как правило:
6 дБ = коэффициент 2 для уровней звукового давления (двойной или половинный)
10 дБ = коэффициент 3 в уровнях звукового давления
20 дБ = 10-кратный коэффициент уровня звукового давления.
Следующая таблица демонстрирует огромный диапазон паскалей, которые мы слышим, и более практичные уровни звукового давления в децибелах.
Таблица уровней звукового давления
| Источники на расстоянии 1 м | Звуковое давление | УЗД относительно 20 мкПа | ||
| Винтовка | 200 Па | 78008 дБ 90 0081 Болевой порог * | 20 Па | 120 дБ |
| 2 косилки | 2 Па | 100 дБ | ||
| 1 косилка | 1 | 2 Па 9008 дБ | ||
| Уличное движение | 0,2 Па | 80 дБ | ||
| Разговор | 0,02 Па | 60 дБ | ||
| Библиотека | 0,002 Па | 40 дБ | 20 дБ | |
| Эталонное звуковое давление | 0,00002 Па | 0 дБ |
См.
также наши расчеты уровня звука на странице
Термины, относящиеся к звуковому давлению, перечислены в алфавитном порядке.
Среднее звуковое давление
Средний уровень звукового давления
Уровень звукового давления в полосе — это уровень звукового давления в стандартной полосе частот, обычно шириной в одну октаву или 1/3 октавы.
Определение уровня звукового давления в полосе частот (IEC 801-22-12) уровень звукового давления, создаваемого в заданной полосе частот.
Примечание: полоса частот может быть определена ее нижней и верхней граничными частотами или ее геометрической центральной частотой и шириной полосы. Ширина полосы может быть обозначена модификатором, таким как уровень звукового давления в одной октавной полосе, уровень в половину октавы, уровень в треть октавы.
Эффективное звуковое давление — это среднеквадратичное мгновенное звуковое давление, также известное как среднее звуковое давление .
Эквивалентный уровень непрерывного звукового давления — это усредненный по времени уровень звукового давления за указанный период измерения в децибелах.
Определение эквивалентного уровня непрерывного звукового давления (IEC 801-22-11) логарифм отношения заданного среднеквадратичного звукового давления в течение указанного интервала времени к эталонному звуковому давлению. Средний уровень звукового давления в децибелах в 20 раз больше логарифма по основанию десяти этого отношения.
Примечание: если не указано иное, эталонное звуковое давление для воздушного шума составляет 20 мкПа.
Не путать с эквивалентным уровнем непрерывного звука (IEC 801-22-16).
Уровень ударного звукового давления
Мгновенное звуковое давление — это звуковое давление в определенный момент времени и в определенной точке звукового поля.
Мгновенное звуковое давление Определение (IEC 801-21-19) в точке среды – это разница между давлением, существующим в рассматриваемый момент, и статическим давлением.
Пиковый частотно-взвешенный уровень звукового давления — это максимальный мгновенный уровень звукового давления во время измерения, также известный как пиковый уровень звука.
Пиковое частотно-корректированное определение уровня звукового давления (IEC 801-22-15) наибольшее мгновенное значение стандартного частотно-корректированного уровня звукового давления в пределах установленного интервала времени.
Примечание: если частотное взвешивание не указано, подразумевается А-частотное взвешивание.
Пиковое звуковое давление (Lpk) — максимальное мгновенное звуковое давление в течение периода измерения или шумового события.
Также известен как Lpeak, но его не следует путать с Lmax.
Определение пикового звукового давления (IEC 801-21-21) максимальное абсолютное мгновенное звуковое давление в течение заданного интервала времени.
См. также пиковое удержание, истинный пик и размах • воздействие звукового воздействия и предельные значения.
Эталонное звуковое давление (p o ) = 20 мкПа ≡ 0 дБ, порог слышимости на частоте 1 кГц в воздухе.
Справочное определение звукового давления (IEC 801-21-22) условно выбранное звуковое давление, равное 20 мкПа для газов и 1 мкПа для жидкостей и твердых тел.
См. также другие эталонные акустические уровни.
Коэффициент звукового давления Когда плоская звуковая волна достигает границы между двумя средами, часть ее отражается, а часть передается, части зависят от частоты.
Коэффициент отражения звукового давления Определение (IEC 801-31-05) при заданной частоте и заданном угле падения, в плоских волнах, отношение между амплитудой звукового давления отраженной звуковой волны и амплитудой падающая звуковая волна.
Взвешенный уровень звукового давления — взвешенное по частоте и времени звуковое давление в децибелах, также известное как уровень звука.
Определение взвешенного уровня звукового давления (IEC 801-22-14) логарифм отношения заданного звукового давления к эталонному звуковому давлению 20 мкПа, звуковое давление получено с помощью стандартного частотного взвешивания и с стандартное экспоненциальное взвешивание по времени. Уровень звука в децибелах в двадцать раз больше логарифма по основанию десяти от этого отношения.
Примечание 1: стандартные частотные характеристики A, B и C, а также стандартные экспоненциальные временные характеристики для быстрого (F), медленного (S) и импульсного (I) взвешивания приведены в шумомерах IEC 651.
Примечание 2: должны быть указаны используемые временные и частотные взвешивания, но если это не указано явно, подразумеваются быстрые (F) экспоненциальные временные взвешивания и A-частотные взвешивания.
См. также уровни звука • LA • LAF • LAFmax • LAFmin • LCpeak и т. д., а также определение уровня звука IEC
Звуковое давление — это звуковая сила ( Н ), действующая на площадь поверхности ( м 2 ) перпендикулярно направлению звука.
Звук обычно измеряется с помощью микрофонов, реагирующих пропорционально звуковому давлению.
Мощность звуковой волны пропорциональна квадрату давления. (Точно так же электрическая мощность пропорциональна квадрату напряжения.) Логарифм квадрата х равен всего 2 логарифм х, так что это дает коэффициент 2, когда мы конвертируем давление в децибелы.
Наименьшее звуковое давление, которое можно услышать, составляет примерно 2 10 -5 Па (20 микроПаскалей, 0,02 мПа) или 2 десятимиллиардных атмосферы. Этот минимальный слышимый уровень обычно возникает между 3000 и 4000 Гц .
Для нормального человеческого уха боль ощущается при звуковом давлении порядка 60 Па или 6 10 -4 атмосфер .
Благодаря этому диапазону звуковое давление удобно выражать с помощью логарифмической шкалы децибел, которая обычно относится к самому низкому уровню звука, слышимого человеком — 2 10 -5 Па или 0 дБ .
Поскольку энергия звуковой волны пропорциональна квадрату давления, уровень звукового давления в децибелах можно выразить следующим образом:
л p = 10 log (p 2 / p ref 2 )
= 10 лог.
195 = 20 лог (п/п исх ) (1)
где
L p уровень звука
p = звуковое давление (Па)
p ref = 2 10 -5 — опорное звуковое давление (Па)
Удвоение звукового давления (в Па) — увеличивает уровень звукового давления (в дБ) с 6 дБ (или 20 log (2)) .
На приведенной ниже диаграмме показана шкала уровня звукового давления в децибелах по сравнению со шкалой звукового давления в Паскалях.
Загрузите и распечатайте таблицу зависимости уровня звукового давления (дБ) от звукового давления (Па)!
Большинство шумомеров измеряют эффективное звуковое давление, которое может быть выражено как (2)
где
p e = измеренное (эффективное) давление (Па)
p a = максимальная амплитуда давления в звуковой волне (Па) Уровни звукового давления в децибелах от некоторых типичных источников:5
Источник Уровень звукового давления
(дБ) Порог слышимости Самый тихий звук для людей с отличным слухом в лабораторных условиях 10 38 2) 90 Самый тихий звук для людей под нормальные условия Виртуальная тишина, Едва слышно
Комната для аудиометрических испытаний 10 Шелест листьев
Комар 20 Заметный выход — Голос, тихий шепот Тихий шепот (4 фута, 1 м) 30 Домашняя
Птичий зов 40 Умеренный Тихая улица
Тихий офис
Шепот 50 Громко — Необычный фон, м Голосовой разговор0007 Обычный разговор на расстоянии 4 фута, 1 м 60 Смех 65 0028 Внутри автомобиля
Легковой автомобиль 80 км/ч, 50 миль/ч (50 футов, 15 м)
Пылесос (10 футов, 3 м)
Товарный поезд (100 футов, 30 м)
Фоновый разговор Ресторан 70 Громкое пение
Автомобиль при 105 км/ч, 65 миль/ч
Стиральная машина 75 Громко – невыносимо для разговора по телефону Максимальный уровень шума до 8 часов (критерии OSHA – программа сохранения слуха) грузовики, мотоциклы (50 футов, 15 м)
Автомойка (20 футов, 6 м)
Дорога с интенсивным движением 80 Мотоцикл (30 футов, 10 м) 88 0 4 фута, 1 м)
Максимальный уровень шума до 8 часов (OSHA 1) Критерии — инженерный или административный контроль шума)
Отбойный молоток (50 футов, 15 м)
Бульдозер (50 футов, 15 м)
Шумная фабрика
Газетный пресс 90 Метро (внутри) 94 Очень громко Дизельный грузовик (30 футов, 10 м)
Звуковой сигнал двигателя на расстоянии 80 10 2 7 90 082 Газонокосилка (4 фута) , 1 м) 107 Пневматический заклепочник (4 фута, 1 м) 115 Порог дискомфорта 8 0 футов, 150 м над головой)
Электропила 110 Бензопила (4 фута, 1 м)
Очень шумные работы – котельная мастерская и т.
п. )
Сирена (100 футов, 30 м)
Пневматический измельчитель
Барабаны 120 Реактивный самолет (90 футов, 30 м) 2 3 18 080
Артиллерийский огонь (10 футов, 3 м) Верхний предел для незащищенное ухо для импульсов
Болевой порог 140 Кратковременное воздействие может привести к потере слуха Взлет военного самолета (100 футов, 30 метров) 80912 90 50 90912 90 87 Большое боевое оружие 180
1) OSHA — Закон о безопасности и гигиене труда. NIOSH) в 1972 году. Воздействие на этом уровне или выше опасно.
2) Опорный уровень — 10 -12 — для шкалы децибел
Уровень звукового давления по ряду показаний уровня звукового давления можно рассчитать как:
л a = 10 log (1/n (10 0,1 л 1 + 10 0,1 л 909038 2 + .
195 = 20 лог (п/п исх ) (1)