Система децибел

Водная среда при допустимых значениях интенсивности распространяющегося в ней звука может быть представлена в виде линейной системы, у которой интенсивность звука на выходе пропорциональна интенсивности звука на входе. Поэтому водная среда может характеризоваться отношением этих интенсивностей независимо от их абсолютной меры. Отношение интенсивностей удобно представлять в децибелах:

где H(r) — потери при распространении звука, дБ;

I1 / I2 — отношение интенсивностей звука на входе и выходе водной среды.

Величину H(r) можно выразить в зависимости от отношения звуковых давлений p1 / p2 на входе и выходе водной среды:

Если использовать эталонные величины p0 и I0, то уравнение будет выражать абсолютную меру интенсивности и звукового давления в логарифмических единицах:

где L — уровень интенсивности (давления), дБ.

Общепринятого эталонного уровня не существует. Наиболее распространенными эталонными уровнями давления являются 10-6, 2∙10-5 и 0,1 Па. Величина p = 2∙10-5 Па является порогом слышимости человека.

В последующем изложении при использовании системы децибел будем применять эталонный уровень p0 = 10-6 Па. Преимущество этого уровня состоит в том, что он достаточно мал (отрицательных уровней не существует), легко согласуется с Международной системой единиц СИ и со стандартной системой приставок для образования десятичных кратных и дольных единиц (милли, микро и т. д.).

Эталонный уровень интенсивности, соответствующий p0 = 10-6 Па, равен 6,5∙10-19  Вт/м2,

Используя указанные эталонные уровни, формулу децибелов можно упростить:

L = 10∙lg( I ) + 182 дБ = 20∙lg( p ) + 120 дБ,

где L — уровень интенсивности (давления), дБ.

То есть,

Перевод уровней L’ (эталон 0,1 Па) и L* (эталон 2∙10-5) в L (эталон 10-6 Па) можно произвести по формулам

L’ = L — 100 дБ;   L* = L — 26 дБ.

Допустим, задана величина давления р = 100 Па. Тогда уровень L (эталон 10-6 Па) будет равен

При этом, уровень L’ (эталон 0,1 Па) равен

А уровень L* (эталон 2∙10-5) равен

Поделиться
Обновлено: Август 20, 2018 — 18:35

Добавить комментарий