Шкала громкости в децибелах чему соответствуют. Шум современных компьютерных систем охлаждения

Децибел - это единица измерения уровня звука. Название единицы измерения состоит из названия другой единицы - бела, а приставка «деци» обозначает десятую часть. Таким образом бел равен десяти децибел. Громкость в децибелах измеряют в различных видах исследований. Белл, в честь которого названа единица, выявил 13 ступеней от порога слышимости и до болевого порога человека. Это стало шкалой звуковой мощности.

Повышенный уровень звука может негативно сказаться на состоянии и здоровье человека, поэтому если вас беспокоят постоянные неприятные звуки, то стоит провести измерение уровня шума в квартире.

В нашей лаборатории вы можете не только измерить децибелы в квартире, но и заказать , который выявляет в составе воздуха вредные вещества, споры и бактерии.

Какое определение имеет децибел?

Допустимый шум в децибелах строго прописан в различных документах, но также следует учитывать, что даже в рамках допустимого постоянный шум может негативно влиять на ваш организм.

Следующая шкала децибел поможет вам ориентироваться в том, какие уровни шума вас окружают каждый день и как они влияют на организм. Это сравнение шума в децибелах наглядно показывает то, какой вред наносится человеку с каждым новым уровнем.

⁠

• 0-20 дБ – это или полное отсутствие слышимых человеком звуков, или такой звук еле различим человеком. Сюда входит очень тихое перешептывание или шелест листвы.
• 20-40 дБ – этому уровню соответствует уже отчетливо слышимый человеческий шепот или разговор за закрытой дверью. Такие обычно не доставляют человеку дискомфорт.
• 40-55 дБ – именно столько мы слышим при нормальном спокойном разговоре. Этот показатель является нормой для различных офисов и его превышение сообщает о нарушениях норм.
• 55-75 дБ является показателем, при котором человек ощущает такой звук как громкий. Сюда относится громкая речь, разговор на повышенных тонах, смех или крик. Человек уже ощущает дискомфорт и постоянное пребывание в таких условиях влияет на его нервную систему.
• 75-90 дБ вызваны гулом мотоцикла или железнодорожного поезда. Постоянное нахождение в таких условиях оказывает сильное влияние на слух и приводит к его ухудшению.
• 90-105 дБ – это уровень, производимый вагоном поезда в метро, оркестром или громом. Вы сталкиваетесь с таким уровнем практически ежедневно и если вам кажется, что это не так уж и много, то представьте такой же шум, но непрерывно на протяжении хотя бы часа. Организму человека наносится уже ощутимый вред.
• 105-125 дБ – именно до этого показателя еще человек не испытывает моментальных проблем. Все, что идет выше вызывает моментальные реакции в организме и осложнения. Этому уровню соответствует турбина вертолета или работа отбойного молотка. Именно поэтому в местах работы, где превышаются нормы обязательны средства индивидуальной защиты. Специальные наушники зачастую могут спасти не только слух, но и жизнь.
• 125-130 дБ – это показатель болевого порога человека. Этому показателю соответствует запуск самолета.
• 135-155 дБ – это уже контузия и последующие травмы. Именно столько звука производится при запуске реактивной турбины или ракеты. Нахождение человека рядом с таким источником шума уже опасно для жизни.
• 155-160 дБ – наступление шока. Громкие децибелы выше уже ведут к летальному исходу.

Это сравнение децибел показало, как важно проводить исследование не только дома, но и в офисе, и на производстве и позаботиться о соблюдении всех норм. Даже проблемы со звукоизоляцией в квартире могут привести к тому, что весь шум с автомагистрали будет у вас дома. У нас вы можете провести такое исследование или же заказать исследование на в помещении.

Влияние повышенных децибел на организм человека

Также при существенном нарушении норм опасность существует не только для здоровья, но и для жизни человека. 140 дБ могут привести к смерти человека, если до этого его организм был ослаблен. Допустимые децибелы для работы в офисе равняются 55 дБ, а на производствах со специальным оборудованием 100-110 дБ, но при условии использования специальных средств защиты.

Закажите бесплатно консультацию эколога

Экологический шум

Экологический шум выступает одной из главных причин загрязнения экологического пространства. Это явление вызывается превышением нормального природного уровня шума. Выделяется несколько видов такого загрязнения. К ним относятся бытовой, производственный, промышленный шум, а также шум от авиации и уличного движения. Все это неблагоприятно влияет как на окружающую среду, так и на человека. Измеряется уровень шума в децибелах. Существуют разрешенные децибелы, которые устанавливают предельно допустимые значения, и децибелы превышение которых является опасным для человека.

В крупных городах такими источником загрязнения выступают различные промышленные объекты. При работе такого объекта уровень шума может достигать 110 дБ. При этом такой показатель уже является опасным для здоровья человека и длительно пребывание рядом с таким источником шума способно разрушить не только слух, но и вызвать серьезные проблемы со здоровьем. Повышенный уровень шума также вызван и автомобильными дорогами и магистралями. Шумовой уровень от автомобиля достигает 80 децибел.

Таким образом именно жители крупных городов чаще всего подвержены негативному влиянию различных неприятных звуков и превышению их нормы. В основном наблюдается превышение допустимого уровня на 65 единиц и около 30 процентов жителей городов становятся жертвами таких нарушений. И это еще без учета тех, кто страдает от слишком шумной техники дома или неисправного вентилятора на работе, который тоже может стать источником постоянного шумового фона. Постоянное пребывание в такой обстановке негативно сказывается на нервной системе. Человек не получает необходимый покой и не может расслабиться. Также самым частым явлением становится нарушение слуха.

Как измерить уровень шума?

Сейчас существует много способов, которые позволяют измерим уровень шума и иногда даже не нужно обладать специальным оборудованием. Есть различные онлайн-сервисы, которые позволяют измерить шум в децибелах при помощи встроенного в компьютер или смартфон микрофона. Также есть программы, которые необходимо установить на компьютер. Во многих профессиональных программах для звукозаписи присутствует измеритель децибел. Чем качественнее будет звукозаписывающее устройство, тем лучше и точнее будет результат такого измерения. Также для замера можно использовать и отдельный специальный микрофон для звукозаписи.

Но все равно все это не может сравниться с профессиональным прибором, с помощью которого происходит измерение децибел. Именно он может дать точные результаты без сильных погрешностей. Поэтому если вы хотите провести измерение децибел или , то вы можете обратиться в независимую лабораторию «ЭкоТестЭкспресс». Помимо проведения исследования мы официальный протокол исследования и консультируем по результатам проверки.

Почему стоит выбрать именно нас?

Независимая лаборатория «ЭкоТестЭкспресс» проводит различные исследования уже на протяжении 14 лет и имеет огромный опыт в самых разных областях исследований. Все специалисты, работающие у нас, получили соответствующее специальное образование и обладают необходимыми специальными знаниями. Зачастую для специальных узконаправленных исследований необходим специалист, который не только может качественно провести исследование, но и будет владеть знаниями о тонкостях производства. Именно индивидуальный подход к каждому клиенту и к каждому отдельному случаю делает наши исследования максимально точными. Наш богатый опыт и качество работы сделали нашу лабораторию одной из лучших в Москве. И мы точно знаем, как измерить уровень шума в квартире.

В своей работе мы используем специальное оборудование первого класса точности, которое проходит постоянную настройку и проверку. Наша новейшая лаборатория позволяет осуществлять различные исследования и анализы.

Наши специалисты следуют специальным инструкциям и предписаниям, а также документируют процесс исследования. Все результаты оформляются в специальный официальный документ. Такой документ имеет юридическую силу и в случае обнаружения нарушений его можно предъявить в качестве доказательства в суде или прикрепить к жалобе.

Также получив результаты проверки, вы получаете и консультацию от наших экспертов. Зачастую вы сами не знаете, что делать с полученными результатами и что они означают. Наши эксперты дадут советы о том, как устранить нарушения или может быть даже посоветуют обратиться в вышестоящие инстанции для устранения внешних источников нарушений. Так как существуют специальные документы, в которых установлена норма шума в децибелах в результате проверки вы можете легко сравнить полученные результаты с теми, что прописаны на государственном уровне.

Таким образом измерение на допустимый шум – это важное мероприятие, которое зачастую может обезопасить вас от вредного влияния звука. Сейчас человека окружает огромное количество различных звуков и иногда он даже перестает их замечать, но это не значит, что никакого влияния на организм не происходит. Напротив, постоянное пребывание в такой обстановке в самом начале вызывает ухудшения слуха. Затем идут проблемы в работе нервной системы, человек испытывает постоянный стресс, усталость, головные боли, депрессию и бессонницу. Это все конечно же сказывается и на состоянии организма в целом.

Поэтому не откладывайте такое исследование до того, как вы почувствуете негативные проявления нарушения норм шума

Государством РФ предусмотрен часовой промежуток, в который запрещено шуметь, слушать музыку и проводить ремонтные работы в жилых домах. Плюс охраняется тишина и спокойствие граждан в дневное и ночное время. Существует также понятие уровня допустимого шума. Уровень шума в квартире (его предельно допустимые нормы в децибелах) особенно актуален для жителей многоквартирных домов, проживающих в больших городах. Здесь недопустимые шумные действия могут исходить не только от соседей. Когда громкие звуки доставляют беспокойство, даже в разрешённое время, при превышении максимально допустимого уровня шума, каждый гражданин РФ имеет право провести экспертизу и привлечь нарушителя к ответственности. Например, соседи могут слишком громко слушать музыку через усилители, а под окнами может вестись стройка.

Уровень шума, любого звука, измеряется в децибелах. Законодательством РФ установлена норма 55 децибел в дневное время и 45 децибел в ночное время. Эти предельно допустимые нормы не должны ни в коем случае превышаться, так как воздействие повышенных шумов негативно сказывается на здоровье человека. В частности, страдает нервная система, возникают головные боли. Поэтому важно знать, как действовать в таких случаях.

Нормы закона

Предельно допустимая норма шума в жилых помещениях в дневное и ночное время установлена не кодексами РФ, а санитарными органами. Сколько бы децибел ни составлял исходящий звук, какой бы источник ни был, отметка от семидесяти и выше уже считается вредной для физического и психологического состояния граждан. И если в ночное время бороться с нарушителями можно вызвав участкового, когда, например, соседи громко слушают музыку. То в дневное разобраться с ситуацией будет проблематичнее, без специальной экспертизы. Провести такую можно, вызвав сотрудников санитарно-эпидемиологической станции или же комиссию из Роспотребнадзора. В любом случае заявление с жалобой будет официально зафиксировано, а после проведения необходимых замеров будет составлен акт.

Дорогие читатели!

Наши статьи рассказывают о типовых способах решения юридических вопросов, но каждый случай носит уникальный характер. Если вы хотите узнать, как решить именно Вашу проблему - обращайтесь в форму онлайн-консультанта справа →

Это быстро и бесплатно! Или звоните нам по телефонам (круглосуточно):

Помимо воспроизводимого шума в жилых домах от соседей существует ещё такое понятие, как соблюдение норм застройщиком при строительстве жилых домов и помещений. Согласно законам РФ, звуковая изоляция многоквартирного жилого дома не должна превышать пятидесяти децибел. Здесь имеется в виду шум, который передаётся по воздуху. Например, разговоры соседей, обычная работа телевизора за стеной и прочее. Если установленные допустимые нормы будут нарушены, застройщика ожидает немаленький штраф после подачи жалобы от жильцов и проведения всех экспертиз.

Чем опасен повышенный звук?

Какой бы ни была причина, и сколько бы ни длились посторонние звуки, превышающие допустимый шум в децибелах, как в дневное, так и в ночное время — это препятствует отдыху, работе, учёбе. Очень негативного действует на человеческий организм. Такое воздействие может иметь неприятные последствия:

Кроме того, в РФ было установлено, что влияние звуков свыше семидесяти децибел увеличивает риск несчастных случаев и приводит к снижению слуха. Особенно негативно такое влияние сказывается на маленьких детях, женщинах, гражданах пенсионного возраста, а также на инвалидах.

Сравнительные показатели допустимого уровня шума в децибелах:

Можно также заметить, что кратковременно находиться под воздействием шума до шестидесяти децибел не опасно, а вот систематический шум от шестидесяти приведёт к нарушениям и расстройствам нервной системы.

Как измеряется?

Измерить допустимый уровень шума в жилых домах самостоятельно для многих граждан РФ является проблематичным, поскольку специальные приборы для таких измерений — шумомеры, стоят весьма дорого, а предметом первой необходимости их не назовёшь. Кроме того, покупать подобный прибор не имеет смысла уже потому, что самостоятельно зафиксированные данные никаким учреждением не будут приняты. Составлять акты должны специалисты.

Необходимость проверить, является ли мешающий шум превышающим допустимые нормы, и пожаловаться на нарушителей возникает не так уж редко. Например, это могут быть не только шумные соседи, но и находящийся рядом с домом или в самом доме клуб, караоке-бар, прочее развлекательное заведение. В данном случае нужно обращаться к специалистам государственных или частных структур РФ, которые измерят звук в данной квартире жилого дома. При этом подобный замер будет проведён не один раз, в идеале дважды в дневное время и дважды в ночное. Также будет учитываться закрытое и открытое окно.

Обратиться к специалистам для измерения уровня допустимых норм шума в дневное и ночное время можно и в случае, если в квартиру жилого дома проникают обыкновенные звуки с улицы, которые доставляют дискомфорт. Делается это для того, чтобы проверить, соблюдены ли нормы звукоизоляции при строительстве жилого дома. Если будет доказан такой факт, ремонтные работы по улучшению звукоизоляции должны будут проводить застройщики.

Кто бы ни проводил экспертизу в РФ в жилых помещениях, после составляется юридический документ со всеми зафиксированными сведениями. Этот документ можно использовать при подаче судебного иска.

Для чего нужна экспертиза?

Превышение допустимой нормы шума жилых домов в РФ относится к одним из основных факторов загрязнения окружающей среды. Это значит, что за таким показателем нужно регулярно следить, во избежание ухудшения здоровья. Санитарно-эпидемиологическая станция разработала ряд нормативных документов, в которых определяется степень опасности шумов, как в жилом помещении, так и на улице, производствах, медицинских и образовательных учреждениях. В дневное и в ночное время это разные показатели, к слову, днем они выше.

Таблица допустимого уровня шума для систем кондиционирования и вентиляции

Контролем в разных сферах занимаются разные службы. Шумами на производстве занимается Государственная инспекция. На рабочих местах прочих организаций контролирующим органом является Трудовая инспекция, а вот допустимые нормы в жилых помещениях проверяет санитарно-эпидемиологическая служба непосредственно сама.

Обратите внимание

Повышенный шум в жилых домах, особенно если он регулярный, в ночное время или днем, нельзя оставлять без внимания. Поскольку это рано или поздно скажется на человеческом здоровье. Будь то звучание музыки у соседей, дискотеки в соседнем здании, ремонтные работы с использованием электрических инструментов, не имеет значения.

Прежде чем нанимать специалистов по измерениям уровня шумов, стоит проверить, имеют ли они лицензию на эту деятельность. До начала сотрудничества, хоть и кратковременного, должен быть составлен договор между экспертами и заказчиком. После проведения замеров важно удостовериться, чтобы в документах были правильные сведения. И только после получения документа о проведённой экспертизе можно обращаться непосредственно в санитарно-эпидемиологическую службу или Роспотребнадзор. В крайнем случае, если это не дало никаких результатов, нужно идти в суд.

Когда соседи постоянно громко слушают музыку, особенно в запрещенное время, желательно вызвать участкового. Фиксировать нарушения, писать заявления и составлять акт нарушения. В случае обращения в суд эти документы будут нужны.

Прежде, чем перейти к результатам измерения шумовых характеристик кулеров фирмы Titan, остановимся поподробнее на задачах и методике этих исследований.

Актуальность

По мере увеличения производительности процессоров компьютеров, в том числе за счет увеличения количества активных элементов в чипе и увеличения рабочей частоты, растет и количество выделяемого процессором тепла. Это, в свою очередь, приводит к необходимости интенсификации охлаждения, что до недавнего времени, применительно к бытовым персональным компьютерам, достигалось за счет увеличения эффективной площади радиаторов и увеличения скорости вентилятора, обдувающего радиатор. Последнее приводит к существенному росту излучаемого шума. И вот уже во многих офисах с большим сосредоточением компьютеров шумность в помещении определяется не остатками шума, проникающего с улицы через герметичные пластиковые окна, а собственно самими компьютерами. А ведь шум один из важных факторов определяющих работоспособность человека! Возникает подсознательное желание убрать системный блок куда подальше.

Желая изменить ситуацию и находясь в условиях жесткой конкуренции, производители систем охлаждения начали внедрение в бытовые персональные компьютеры технологий, хорошо зарекомендовавших себя в профессиональной электронной аппаратуре различного применения. На рынке появились системы охлаждения, основанные на применении технологии теплоотводящих трубок и системы водяного охлаждения. Сравнительный анализ трех систем производства фирмы Titan Computer GmbH с точки зрения эффективности теплоотвода приведен в статье "Обзор кулеров фирмы Titan ". Были протестированы: Siberia – представитель традиционной системы охлаждения, Vanessa S и L-type система охлаждения на основе теплоотводящих трубок и водяной системы TWC-A04. Вопросы измерения шумовых характеристик вышеперечисленных систем будут рассмотрены в статье "Измерение шумовых характеристик систем охлаждения фирмы Titan".

Характеристики шума. Физическое и психологическое восприятие шума человеком.

В паспортных данных систем охлаждения или вентиляторов чаще всего приводится интегральная оценка уровня шума, измеренная в дБА, реже в дБ (читается, децибел). Это логарифмическая величина, определяющая уровень шума относительно порога слышимости звука человеком. Различие между дБ и дБА состоит в том, что в последнем случае равномерная характеристика чувствительности по частоте (например, как у идеального микрофона) корректируется с учетом слухового восприятия человека. При уровнях шума, излучаемых компьютерами, слуховое восприятие имеет повышенный порог чувствительности на нижних и верхних частотах с максимумом в пределах от 400 Гц до 4 кГц.

Шумность системы охлаждения существенно зависит от скорости вращения вентилятора и конструкции радиатора. Поэтому, если она комплектуется регулятором скорости вращения, то в спецификации указываются минимальный и максимальный уровень шума. Например, для системы охлаждения Siberia фирмы Titan Computer GmbH этот уровень при минимальной скорости вращения составляет менее 27 дБА, а при максимальной может достигать 45 дБА.

Уровень шума исправного современного компьютера находится в пределах от 35 до 50 дБА. Если в компьютере установлен плохо сбалансированный вентилятор, то он, особенно на первых минутах после включения, может достигать 55 дБА и более.

Человек, по понятным причинам, наиболее раздражительно относится к шуму в ночное время. С точки зрения санитарных норм для комфортного жилья, рекомендуемый уровень от оборудования систем вентиляции в это время, не должен превышать 25-35 дБА. Так, шум системы охлаждения Siberia при максимальной производительности на 10 дБА превышает санитарную норму. А превышение уровня звука на 10 дБА субъективно оценивается человеком, как увеличение громкости более чем в 2 раза! Таким образом, использование обычного компьютера ночью вряд ли можно назвать комфортным.

Если в помещении находится несколько компьютеров, то общий уровень шума нельзя получить путем алгебраического сложения от каждого. Например, если в помещении находится два компьютера, излучающие по 45 дБА каждый, то уровень шума составит 48 дБА, четыре компьютера обеспечат уровень шума 51 дБА и так далее.

Интегральная оценка уровня шума (в дБА или дБ) ничего не говорит о его спектральном распределении. Спектр шума обычно измеряют в спектральных полосах с центральными частотами 63 Гц; 125 Гц; 250 Гц; 500 Гц;1 кГц; 2 кГц; 4 кГц; 8 кГц. Также очень полезны измерения текущего спектра без усреднения по полосам, позволяющие выделить частотные составляющие, определяемые отдельно вращением вентилятора и составляющие, излучаемые при обтекании радиатора воздушным потоком. Анализ спектра шума позволяет оценить фактор его психологического влияния на человека. Зная его для системы охлаждения, можно прогнозировать и общий шум системного блока компьютера. Кроме того, анализ спектра необходим при выборе методов и материалов для пассивного и/или активного снижения шума.

Стандарты. Оборудование.

Вентиляторы систем охлаждения производства КНР сертифицируются по стандарту CNS 8T 53, который очень близок к стандарту DIN 45635. Сертификационные измерения проводятся в заглушенной, безэховой камере (в условиях свободного поля). Уровень собственного шума в камере и собственные шумы измерительного оборудования не должны превышать 15 дБА.

Этим требованиям соответствует большая звукомерная заглушенная камера ФГУП «Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева» . Звукомерная заглушенная камера (ЗЗК) предназначена для проведения акустических измерений в условиях свободного звукового поля. Здание камеры установлено на отдельном «плавающем» фундаменте для снижения уровней вибраций и низкочастотных шумовых помех; камера имеет двойные стены с воздушным зазором между ними.

Внутренние стены помещения ЗЗК облицованы поглощающим покрытием, изготовленным из клиновидных плит, состоящих из проклеенного негорючими смолами штапельного стекловолокна с удельным весом 150 кг/м 3 и длиной клиньев 1,5 м. Помещение ЗЗК имеет форму параллелепипеда, размеры которого составляют 11,7 х 8,7 х 11,0(h) м. При этом полезный объем составляет 1120 м 3 . Рабочий пол ЗЗК – это сетка из стального троса, расположенная на высоте 4 м от звукозаглушающего покрытия пола. Камера вместе с комплексом измерительной аппаратуры представляет собой измерительный стенд и проходит обязательную периодическую аттестацию органов по стандартизации.

В частности, проводится аттестация по определению отклонения поля звукового давления звукомерной заглушенной камеры от свободного поля. Оно должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.024-81 «Шум. Определение шумовых характеристик источников шума в заглушенной камере. Точный метод». При этом измерения уровней звука проводятся в третьоктавных полосах со среднегеометрическими частотами от 63 до 20000 Гц. Отклонения поля от свободного при этом не превышают ±1,5 дБ на краях частотного диапазона на расстояниях 4 м.

Методика измерения.

Система охлаждения размещается на рабочем столе в центре камеры и работает в стандартном положении без дополнительного препятствия для потока воздуха.

Уровень звукового давления измеряется с помощью прецизионного шумомера 2203 фирмы Брюль и Къер, установленного на расстоянии 1м от испытуемого объекта. Он укомплектован однодюймовым конденсаторным микрофоном 4145 и октавными фильтрами 1613. На фотографии 1 иллюстрируется измерение шумов системы охлаждения Vanessa S-type.

Большая звукомерная заглушенная камера ФГУП «Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева». Измерение шумов Vanessa S-type.

Измерения шума производятся в октавных полосах с центральными частотами от 63 Гц до 8000 Гц и в дБА.

Если вентилятор снабжен регулятором скорости вращения, то измерения проводятся для трех режимов скорости вращения: High, Middle, Low.

В качестве примера, приведем результаты измерения шумовых характеристик кулера IH-3200С производства ICEHUMMER Corp. (). Его производительность достигает 90 м 3 /час при скорости вращения вентилятора 3000 оборотов/мин. С результатами тепловых измерений можно ознакомиться в статье Кулеры ICE HAMMER IH-3400WFCA и IH-3200C .

К сожалению, в конструкции кулера не предусмотрен регулятор скорости вращения вентилятора. Поэтому нами был использован регулятор скорости от Vanessa S-type. Распределение уровня звукового давления в октавных полосах в зависимости от положения регулятора скорости вращения представлено на рис.1.

Рис.1. Распределение уровня звукового давления системы охлаждения IH-3200С в октавных полосах частотах.

Максимум спектра шума вентилятора сосредоточен в полосе частот от 500 Гц до 4000Гц. Это не очень хорошо с точки зрения восприятия шума человеком, поскольку максимум в спектре попадает в область наибольшей чувствительности слуха 1000-2500 Гц. Если сравнивать IH-3200C и систему охлаждения фирмы Titan Computer GmbH Vanessa S-type, обладающую большей производительностью, то шум от продукта Titan будет восприниматься человеком менее раздражающее, благодаря тому, что его максимум спектра сдвинут в область более низких частот. Более подробно о шумовых характеристиках систем охлаждения фирмы Titan можно будет в ближайшее время узнать в статье "Измерение шумовых характеристик систем охлаждения фирмы Titan".

В таблице приведены результаты измерений уровня шума IH-3200С в дБА, при трех положениях регулятора скорости.

Таблица. Относительный уровень шума L, излучаемый IH-3200С .

Результаты измерений показали, что значение уровня шума измеренного образа совпадает со значением, заявленным производителем.

Довольно часто в популярной радиотехнической литературе , в описании электронных схем употребляется единица измерения – децибел (дБ или dB).

При изучении электроники начинающий радиолюбитель привык к таким абсолютным единицам измерения как Ампер (сила тока), Вольт (напряжение и ЭДС), Ом (электрическое сопротивление) и многим другим, с помощью которых обозначают количественно тот или иной электрический параметр (ёмкость , индуктивность, частоту).

Начинающему радиолюбителю, как правило, не составляет особого труда разобраться, что такое ампер или вольт. Тут всё понятно, есть электрический параметр или величина, которую нужно измерить . Есть начальный уровень отсчёта, который принимается по умолчанию в формулировке данной единицы измерения. Есть условное обозначение этого параметра или величины (A, V). И вправду, как только мы читаем надпись 12 V, то мы понимаем, что речь идёт о напряжении, аналогичном, например, напряжению автомобильной аккумуляторной батареи .

Но как только встречается надпись, к примеру: напряжение повысилось на 3 дБ или мощность сигнала составляет 10 дБм (10 dBm), то у многих возникает недоумение. Как это? Почему упоминается напряжение или мощность, а значение указывается в каких-то децибелах?

Практика показывает, что не многие начинающие радиолюбители понимают, что же такое децибел. Попытаемся развеять непроглядный туман над такой таинственной единицей измерения как децибел.

Единицу измерения под названием Бел стали впервые применять инженеры телефонной лаборатории Белла. Децибел является десятой частью Бела (1 децибел = 0,1 Бел). На практике широко используется как раз децибел.

Как уже говорилось, децибел, это особенная единица измерения. Стоит отметить, что децибел не является частью официальной системы единиц СИ. Но, несмотря на это, децибел получил признание и занял прочное место наряду с другими единицами измерения.

Вспомните, когда мы хотим объяснить какое-либо изменение, мы говорим, что, например, стало ярче в 2 раза. Или, например, напряжение упало в 10 раз. При этом мы устанавливаем определённый порог отсчёта, относительно которого и произошло изменение в 10 или 2 раза. С помощью децибел также измеряют эти “разы”, только в логарифмическом масштабе .

Например, изменение на 1 дБ, соответствует изменению энергетической величины в 1,26 раза. Изменение на 3 дБ соответствует изменению энергетической величины в 2 раза.

Но зачем так заморачиваться с децибелами, если отношения можно измерять в разах? На этот вопрос нет однозначного ответа. Но уж, поскольку, децибелы активно применяются, то наверняка это оправдано.

Причины для использования децибел всё-таки есть. Перечислим их.

Частично ответ на этот вопрос кроется в так называемом законе Вебера-Фехнера . Это эмпирический психофизиологический закон, т.е основан он на результатах реальных, а не теоретических экспериментов. Суть его заключается в том, что любые изменения каких-либо величин (яркости, громкости, веса) ощущаются нами при условии, если эти изменения носят логарифмический характер.

График зависимости ощущения громкости от силы (мощности) звука. Закон Вебера-Фехнера

Так, например, чувствительность человеческого уха уменьшается с ростом уровня громкости звукового сигнала. Именно поэтому, при выборе переменного резистора , который планируется применить в регуляторе громкости звукового усилителя стоит брать с показательной зависимостью сопротивления от угла поворота ручки регулятора. В этом случае, при повороте движка регулятора громкости звук в динамике будет нарастать плавно. Регулировка громкости будет линейной, так как показательная зависимость регулятора громкости компенсирует логарифмическую зависимость нашего слуха и в сумме станет линейной. При взгляде на рисунок это станет более понятно.

Зависимость сопротивления переменного резистора от угла поворота движка (А-линейная, Б-логарифмическая, В-показательная)

Здесь показаны графики зависимости сопротивления переменных резисторов разных типов: А – линейная, Б – логарифмическая, В – показательная. Как правило, на переменных резисторах отечественного производства указывается, какой зависимостью обладает переменный резистор. На тех же принципах основаны цифровые и электронные регуляторы громкости.

Также стоит отметить, что человеческое ухо воспринимает звуки, мощность которых различается на колоссальную величину в 10 000 000 000 000 раз! Таким образом, самый громкий звук отличается от самого тихого, который может уловить наш слух, на 130 дБ (10 000 000 000 000 раз).

Вторая причина широкого использования децибел является простота вычислений.

Согласитесь, что куда проще при вычислениях использовать небольшие числа вроде 10, 20, 60,80,100,130 (наиболее часто используемые числа при расчёте в децибелах) по сравнению с числами 100 (20 дБ), 1000 (30 дБ), 1000 000 (60 дБ),100 000 000 (80 дБ),10 000 000 000 (100 дБ), 10 000 000 000 000 (130 дБ). Ещё одним достоинством децибел является то, что их просто суммируют. Если проводить вычисления в разах, то числа необходимо умножать.

Например, 30 дБ + 30 дБ = 60 дБ (в разах: 1000 * 1000 = 1000 000). Думаю, с этим всё ясно.

Также децибелы очень удобны при графическом построении различных зависимостей. Все графики вроде диаграмм направленности антенн, амплитудно-частотных характеристик усилителей выполняют с применением децибел.

Децибел является безразмерной единицей измерения . Мы уже выяснили, что децибел на самом деле показывает, во сколько раз возросла, либо уменьшилась какая-либо величина (ток, напряжение, мощность). Отличие децибел от разов заключается лишь в том, что происходит измерение по логарифмическому масштабу. Чтобы это как-то обозначить и приписывают обозначение дБ . Так или иначе, при оценке приходится переходить от децибел к разам. Сравнивать с помощью децибел можно любые единицы измерения (не только ток, напряжение и проч.), так как децибел является относительной, безразмерной величиной.

Если указывается знак “-”, например, –1 дБ , то значение измеряемой величины, например, мощности, уменьшилось в 1,26 раз. Если перед децибелами не ставят никакого знака, то речь идёт об увеличении, росте величины. Это стоит учитывать. Иногда вместо знака “-” говорят о затуханиях, снижении коэффициента усиления.

Переход от децибел к разам.

На практике чаще всего приходится переходить от децибел к разам. Для этого есть простая формула:

Внимание! Данные формулы применяются для так называемых “энергетических” величин. Таких как энергия и мощность.

m = 10 (n / 10) ,где m – отношение в разах, n – отношение в децибелах.

Например, 1дБ равен 10 (1дБ / 10) = 1,258925…= 1,26 раза.

Аналогично,

при 20 дБ: 10 (20дБ / 10) = 100 (увеличение величины в 100 раз)

при 10 дБ: 10 (10дБ / 10) = 10 (увеличение в 10 раз)

Но, не всё так просто. Есть и подводные камни. Например, затухание сигнала составляет -10 дБ. Тогда:

при -10 дБ: 10 (-10дБ / 10) = 0,1

Если мощность с 5 Вт уменьшилась до 0,5 Вт, то снижение мощности равно -10 дБ (уменьшению в 10 раз).

при -20 дБ: 10 (-20дБ / 10) = 0,01

Здесь аналогично. При снижении мощности с 5 Вт до 0,05 Вт, в децибелах падение мощности составит -20 дБ (уменьшению в 100 раз).

Таким образом, при -10 дБ мощность сигнала уменьшилась в 10 раз! При этом если мы перемножим начальную величину сигнала на 0,1 ,то и получим значение мощности сигнала при затухании в -10 дБ. Именно поэтому значение 0,1 и указано без "разов", как в предыдущих примерах. Учитывайте эту особенность при подстановке в данные формулы значений децибел со знаком "-".

Переход от разов к децибелам можно осуществить по следующей формуле:

n = 10 * log 10 (m) ,где n – значение в децибелах, m – отношение в разах.

Например, рост мощности в 4 раза будет соответствовать значению в 6,021 дБ.

10 * log 10 (4) = 6,021 дБ.

Внимание! Для пересчёта отношений таких величин как напряжение и сила тока существуют немного иные формулы:

(Сила тока и напряжение, это так называемые “силовые” величины. Поэтому и формулы отличаются.)

Для перехода к децибелам: n = 20 * log 10 (m)

Для перехода от децибел к разам: m = 10 (n / 20)

n – значение в децибелах, m – отношение в разах.

Если Вы успешно дошли до этих строк, то считайте, что сделали ещё один весомый шаг в освоении электроники!