El decibelio es una unidad de medida relativa, no es similar a otras cantidades conocidas, por lo que no se incluyó en el sistema de unidades SI generalmente aceptadas. Sin embargo, en muchos cálculos se permite usar decibelios junto con unidades de medida absolutas e incluso usarlos como valor de referencia.
Los decibelios se determinan por pertenecer a cantidades físicas, por lo que no se pueden atribuir a conceptos matemáticos. Esto es fácil de imaginar si hacemos un paralelo con los porcentajes, con los que los decibelios tienen mucho en común. No tienen dimensiones específicas, pero son muy convenientes cuando se comparan 2 valores del mismo nombre, incluso si son de naturaleza diferente. Por lo tanto, no es difícil imaginar lo que se mide en decibelios.
Historial de ocurrencia
Como resultado de estudios a largo plazo, la susceptibilidad no depende directamente del valor absolutonivel de propagación del sonido. Es una medida de potencia aplicada a una determinada unidad de área, que se encuentra en la zona de influencia de las ondas sonoras, que en la actualidad se mide en decibelios. Como resultado, se estableció una proporción curiosa: cuanto más espacio pertenece al área utilizable del oído humano, mejor es la percepción de la potencia mínima en la que se encuentra.
Así, el investigador Alexander Graham Bell logró establecer que el límite de percepción del oído humano es de 10 a 12 vatios por metro cuadrado. Los datos resultantes cubrían un rango demasiado amplio, que estaba representado por solo unos pocos valores. Esto creó algunos inconvenientes y el investigador tuvo que crear su propia escala de medición.
En la versión original, la escala sin nombre tenía 14 valores - de 0 a 13, donde el susurro humano tenía un valor de "3", y el habla coloquial - "6". Posteriormente, esta escala fue muy utilizada y sus unidades se denominaron belios. Para obtener datos más precisos en una escala logarítmica, la unidad original se incrementó 10 veces; así es como se formaron los decibelios.
Información general
Antes que nada, cabe señalar que un decibelio es la décima parte de un Bel, que es la forma decimal del logaritmo que determina la relación entre 2 potencias. La naturaleza de las potencias a comparar se elige arbitrariamente. Lo principal es que se observe la regla que representa las potencias comparadas en unidades iguales, por ejemplo, en Watts. Debido a esta característica, las designaciones de decibelios se utilizan en diferentesáreas:
- mecánica;
- eléctrico;
- acústica;
- electromagnético.
Dado que la aplicación práctica mostró que Bel resultó ser una unidad bastante grande, para mayor claridad se propuso multiplicar su valor por diez. Por lo tanto, apareció una unidad generalmente aceptada: el decibelio, en el que se mide el sonido hoy en día.
A pesar del amplio alcance, la mayoría de la gente sabe que los decibelios se utilizan para determinar el grado de volumen. Este valor caracteriza la intensidad de la onda sonora por metro cuadrado. Por lo tanto, aumentar el volumen en 10 decibelios es comparable a duplicar el volumen del sonido.
En la legislación, el decibel ha sido reconocido como un valor de diseño para la cantidad de ruido en una habitación. Era la característica definitoria para calcular el nivel de ruido permisible en edificios residenciales. Este valor permite medir el nivel de ruido permisible en decibelios en un apartamento e identificar violaciones si es necesario.
Ámbito de aplicación
Hoy en día, los diseñadores de telecomunicaciones utilizan el decibelio como unidad base para comparar el rendimiento de los dispositivos en una escala logarítmica. Estas oportunidades las proporciona la característica de diseño de este valor, que es una unidad logarítmica de diferentes niveles que se utiliza para la atenuación o, por el contrario, para la amplificación de potencia.
Decibel es ampliamente utilizado en varios campos de la tecnología moderna. ¿Qué se mide en decibelios hoy en día? Estas son diferentes cantidades que cambian enamplia gama que se puede aplicar:
- en sistemas relacionados con la transmisión de información;
- ingeniería de radio;
- óptica;
- tecnología de antena;
- acústica.
Así, los decibelios se utilizan para medir las características del rango dinámico, por ejemplo, pueden medir el volumen del sonido de un determinado instrumento musical. También abre la posibilidad de calcular ondas amortiguadas en el momento de su paso por un medio absorbente. Los decibelios le permiten determinar la ganancia o fijar la figura de ruido generada por el amplificador.
Es posible usar estas unidades adimensionales tanto para cantidades físicas relacionadas con el segundo orden - energía o potencia, como para cantidades relacionadas con el primer orden - corriente o voltaje. Los decibelios abren la posibilidad de medir la relación entre todas las cantidades físicas y, además, comparan valores absolutos con su ayuda.
Volumen del sonido
El componente físico del volumen de la exposición al sonido está determinado por el nivel de presión de sonido disponible que actúa sobre una unidad de área de contacto, que se mide en decibelios. El nivel de ruido se forma a partir de la fusión caótica de sonidos. Una persona reacciona a frecuencias bajas o, por el contrario, a sonidos de alta frecuencia como a sonidos más suaves. Y los sonidos de frecuencia media se percibirán más fuertes a pesar de la misma intensidad.
Dada la percepción desigual de sonidos de diferentes frecuencias por parte del oído humano, en la electrónicaEn la base se ha creado un filtro de frecuencia que es capaz de transmitir el grado de sonido equivalente con una unidad de medida expresada en dBa – donde “a” denota la aplicación del filtro. Este filtro, basado en los resultados de la normalización de la medición, puede simular el valor ponderado del nivel de sonido.
La capacidad de diferentes personas para percibir sonidos se encuentra en el rango de volumen de 10 a 15 dB y, en algunos casos, incluso más. Los límites percibidos de intensidad de sonido son frecuencias de 20 a 20 mil Hertz. Los sonidos más fáciles de percibir se encuentran en el rango de frecuencia de 3 a 4 kHz. Esta frecuencia se suele utilizar en telefonía, así como en la radiodifusión en onda media y larga.
A lo largo de los años, el rango de sonidos percibidos se estrecha, especialmente en el espectro de alta frecuencia, donde la susceptibilidad puede caer a 18 kHz. Esto da como resultado una pérdida auditiva general que afecta a muchas personas mayores.
Niveles de ruido permisibles en locales residenciales
Con el uso de decibelios, fue posible determinar una escala de ruido más precisa para los sonidos ambientales. Refleja características que son superiores en precisión en comparación con la escala original creada en ese momento por Alexander Bell. Con esta escala, los cuerpos legislativos determinaron el nivel de ruido, cuya norma es válida dentro de los locales residenciales destinados a la recreación de los ciudadanos.
Así, un valor de "0" dB significa silencio total, lo que provoca zumbidos en los oídos. El siguiente valor de 5 dB también determina el totalsilencio en presencia de un pequeño fondo sonoro que ahoga los procesos internos del cuerpo. A 10 dB, los sonidos borrosos se vuelven distinguibles: todo tipo de crujidos u hojas crujiendo.
Un valor de 15 dB está en el rango de los sonidos más suaves, como el tictac de un reloj, siendo claramente audible. Con una potencia de sonido de 20 dB, puedes distinguir el susurro cuidadoso de las personas a una distancia de 1 metro. La marca de 25 dB le permite escuchar conversaciones susurradas con mayor claridad y el susurro de la fricción de los tejidos blandos.
30 dB determina cuántos decibelios se permiten en un apartamento por la noche y se compara con una conversación silenciosa o el tictac de un reloj de pared. A 35 dB, el habla apagada se puede escuchar claramente.
Un nivel de 40 decibeles determina la fuerza del sonido de una conversación normal. Este es un volumen suficiente que le permite comunicarse libremente dentro de la habitación, mirar televisión o escuchar pistas de música. Esta marca determina cuántos decibelios se permiten en el apartamento durante el día.
Nivel de ruido permitido en condiciones de trabajo
En comparación con el nivel de ruido permitido en decibelios en un apartamento, en el trabajo y en actividades de oficina, se permiten otros estándares de nivel de sonido durante las horas de trabajo. Existen restricciones de diferente orden, claramente reguladas para cada tipo de ocupación. La regla básica en estas condiciones es evitar niveles de ruido que puedan afectar negativamente a la salud humana.
En oficinas
Un nivel de ruido de 45 dB está dentro del rango audible y es comparable al sonido de un taladro omotor eléctrico. El ruido de 50 dB también se encuentra dentro de los límites de una audibilidad excelente y tiene la misma intensidad que el sonido de una máquina de escribir.
El nivel de ruido de 55 decibelios se mantiene dentro de una audibilidad excelente, se puede representar con el ejemplo de la conversación sonora simultánea de varias personas a la vez. Este indicador se toma como la marca superior aceptable para el espacio de oficinas.
En la cría de animales y trabajo de oficina
La intensidad del ruido de 60 dB se considera alta, tal nivel de ruido se puede encontrar en oficinas donde muchas máquinas de escribir están trabajando al mismo tiempo. Un indicador de 65 dB también se considera alto y se puede registrar cuando el equipo de impresión está funcionando.
Los niveles de ruido de hasta 70 dB siguen siendo elevados y se encuentran en las explotaciones ganaderas. El valor de ruido de 75 dB es el valor límite para el aumento de los niveles de ruido, se puede observar en las granjas avícolas.
En producción y transporte
Con una marca de 80 dB viene el nivel de sonido fuerte, cuya exposición prolongada provocará una pérdida auditiva parcial. Por lo tanto, cuando se trabaja en tales condiciones, se recomienda usar protección para los oídos. El nivel de ruido de 85 dB también está dentro del nivel sonoro alto, que se puede comparar con el funcionamiento de los equipos de una fábrica de tejidos.
Se mantiene un factor de ruido de 90 dB dentro del sonido alto, tal nivel de ruido se puede registrar cuando un tren está en movimiento. El nivel de ruido de 95 dB alcanza los límites extremos del sonido alto, dicho ruido puede serarreglo en el taller de laminación.
Límite de ruido
El nivel de ruido a 100 dB alcanza los límites de un sonido excesivamente alto, se puede comparar con un trueno. El trabajo en tales condiciones se considera insalubre y se realiza en el marco de una determinada duración del servicio, después del cual se considera que una persona no es apta para realizar trabajos peligrosos.
El valor de ruido de 105 dB también está en el rango de un sonido excesivamente alto, el ruido de tal fuerza es creado por un cortador eléctrico al cortar metal. El nivel de ruido de 110 dB se mantiene dentro de los límites de un sonido excesivamente alto, tal indicador se registra cuando un helicóptero despega. Una figura de ruido de 115 dB se considera el límite para los límites de sonido excesivamente alto, dicho ruido es emitido por una arenadora.
Un nivel de ruido de 120 dB se considera insoportable, se puede comparar con el trabajo de un martillo neumático. El nivel de ruido de 125 dB también se caracteriza por un nivel de ruido insoportable, esta marca la alcanza la aeronave en la salida. El nivel máximo de ruido en dB se considera el límite en torno a 130, después del cual se establece el umbral del dolor, que no todo el mundo puede soportar.
Nivel de ruido crítico
La intensidad del ruido en torno a 135 dB se considera inaceptable, una persona que se encuentra en la zona de ruido de tal intensidad recibe un gran impacto. Un nivel de ruido de 140 dB también provoca una conmoción, el sonido de un avión a reacción al despegar. Con un nivel de ruido de 145 dB, explota una granada de fragmentación.
Logra una ruptura de 150-155 dB de un proyectil acumulativo en la armadura del tanque, el sonido de tal fuerza conduce aconmociones cerebrales y lesiones. Más allá de la marca de 160 dB, se establece la barrera del sonido, el sonido que excede este límite provoca la ruptura del tímpano, el colapso de los pulmones y múltiples lesiones por explosión, lo que provoca la muerte instantánea.
El impacto en el cuerpo de los sonidos inaudibles
Un sonido cuya frecuencia es inferior a 16 Hz se llama infrarrojo, y si su frecuencia supera los 20 mil Hz, ese sonido se llama ultrasonido. Los tímpanos del oído humano no son capaces de percibir sonidos de esta frecuencia, por lo que están fuera del alcance del oído humano. Los decibeles, que es como se mide el sonido hoy en día, también determinan el significado de los sonidos inaudibles.
El cuerpo humano tolera mal los sonidos de baja frecuencia que oscilan entre 5 y 10 Hz. Tal impacto puede activar fallas en el trabajo de los órganos internos y afectar la actividad cerebral. Además, la intensidad de las bajas frecuencias tiene un efecto sobre el tejido óseo, provocando dolores articulares en personas que padecen diversas enfermedades o lesiones.
Las fuentes cotidianas de ultrasonido son varios vehículos, también pueden ser truenos o el trabajo de equipos electrónicos. Dichos efectos se expresan en el calentamiento de los tejidos, y la fuerza de su influencia depende de la distancia a la fuente activa y del grado del sonido.
También hay ciertas restricciones para lugares de trabajo públicos con fuentes de sonido en el rango inaudible. La intensidad máxima del sonido infrarrojo debe mantenerse dentro de 110dBa, y la fuerza del ultrasonido está limitada a 125 dBa. Está terminantemente prohibido, incluso por un breve período de tiempo, en áreas donde la presión sonora supere los 135 dB de cualquier frecuencia.
Efecto del ruido de los equipos de oficina y métodos de protección
El ruido emitido por una computadora y otros equipos organizacionales puede ser superior a 70 dB. En este sentido, los expertos no recomiendan instalar una gran cantidad de este equipo en una habitación, especialmente si no es grande. Se recomienda instalar unidades ruidosas fuera de la habitación en la que hay personas.
Para reducir el nivel de ruido en los trabajos de acabado, se utilizan materiales con propiedades de absorción de ruido. Además, puede usar cortinas hechas de tela densa o, en casos extremos, tapones para los oídos que cubran los tímpanos de la exposición.
Hoy, en la construcción de edificios modernos, existe un nuevo estándar que determina el grado de aislamiento acústico de los locales. Las paredes y los techos de los bloques de pisos se someten a pruebas de resistencia al ruido. Si el nivel de aislamiento acústico está por debajo del límite aceptable, el edificio no podrá ponerse en funcionamiento hasta que se solucionen los problemas.
Además, hoy establecen límites en la intensidad del sonido para varios dispositivos de señalización y advertencia. Para los sistemas de protección contra incendios, por ejemplo, la intensidad del sonido de la señal de advertencia debe estar entre 75 dBa y 125 dBa.
