децибел

Обзор

Фильтры коррекции по децибелам (взвешивание) регулируют измерения звукового давления для соответствия восприятию человеческого слуха, который наиболее чувствителен в диапазоне 1–4 кГц. Фильтр с коррекцией А (дБ(А)) является наиболее распространенным стандартом для оценки окружающего и производственного шума. Фильтры с коррекцией В и С используются сегодня реже, но предоставляют альтернативы для различных уровней звукового давления и частот.

Основные формулы

Логарифмическое суммирование уровней звука

$$L_{total} = 10 \cdot \log_{10}\left(10^{L_1/10} + 10^{L_2/10}\right)$$

Формула для логарифмического сложения двух уровней в децибелах. Тот же принцип распространяется на множество источников.

Уровень звуковой интенсивности

$$L = 10 \log_{10}(I/I_0)$$

Где $I_0$ — эталонная звуковая интенсивность (обычно $10^{-12}$ Вт/м²).

Переменные

Взвешивание фильтров по децибелам

Шумомеры применяют зависимые от частоты фильтры коррекции для приближения к характеристике человеческого слуха. Фильтр дБ(А) приближается к кривой равной громкости 40 фон. дБ(С) является почти линейным для высоких уровней звукового давления, тогда как дБ(В) находится между ними и редко используется на практике. Сокращение «дБ(А)» является распространенным инженерным жаргоном, хотя СИ рекомендует формулировки вроде «уровень звукового давления с коррекцией А составляет x дБ».

Данные по частотной характеристике

Пример: Расчёт уровня, взвешенного по A

Чтобы найти суммарный уровень в дБ(A) по результатам измерений в октавных полосах, примените поправку взвешивания к каждой полосе, а затем логарифмически сложите результаты. Ниже приведён пример расчёта:

Для логарифмического сложения результирующих уровней парыруйте наибольшие значения и последовательно применяйте формулу сложения. Начните с двух самых высоких полос (250 Гц и 500 Гц):

1. Разница: 55 - 49 = 6 дБ → Прибавьте 1 дБ к большему значению: 55 + 1 = 56 дБ(A)
2. Прибавьте следующий по величине уровень (1000 Гц): Разница: 56 - 48 = 8 дБ → Прибавьте 0,5 дБ: 56 + 0,5 = 56,5 дБ(A)
3. Остальные уровни значительно ниже. Оценочный суммарный уровень составляет ~56,5 дБ(A).

Калькулятор уровней звукового давления, взвешенных по A, B и C

На исходной странице представлены расчёты в электронных таблицах для dB(A), dB(B) и dB(C). Введите ниже уровни звукового давления в октавных полосах; калькулятор применит поправки взвешивания и логарифмически сложит полосы.

Рекомендации по корректировке уровня в дБ(A)

Базовый критерий в 40 дБ(A) обычно корректируется с учётом времени, места и характера звука.

Восстановленные исходные таблицы

Следующие таблицы восстановлены с исходной страницы для сохранения полных справочных данных.

Децибелы A, B и C

Фильтр децибел A

Децибел A - Корректировки для контекста

Инженерные примечания

• Фильтр с А-взвешиванием недооценивает низкочастотный шум, который может быть значимым для жалоб на системы HVAC, трансформаторы или гул от транспорта.
• В-взвешивание часто используется для измерений пикового звукового давления или там, где важен низкочастотный компонент, например, при оценке шума от взрывов или ударов.
• При логарифмическом суммировании уровней добавление источника звука на 10 дБ ниже существующего уровня вносит вклад всего 0.4 дБ в общую сумму — источники, превосходящие доминирующий уровень на 10+ дБ, часто пренебрежимо малы.
• Нормативные пределы, как правило, используют дБ(А) для окружающего шума, но конкретные приложения (например, военные, промышленные) могут использовать другие метрики, такие как дБ(С) или незвешенные дБ.
• Единицей СИ для уровня звука является децибел (дБ), но она безразмерна. Всегда указывайте фильтр взвешивания (A, B или C) при сообщении уровня.

Источники

Первоисточник: engineeringtoolbox.com