اندازه گیری ها واحدها

دسی بل یک واحد اندازه گیری نسبی است، مشابه دیگر کمیت های شناخته شده نیست، بنابراین در سیستم SI واحدهای اندازه گیری پذیرفته شده عمومی گنجانده نشده است. با این حال، در بسیاری از محاسبات می توان از دسی بل به طور مساوی با واحدهای اندازه گیری مطلق استفاده کرد و حتی از آنها به عنوان یک مقدار مرجع استفاده کرد.

دسی بل ها با تعلق به کمیت های فیزیکی تعیین می شوند، بنابراین نمی توان آنها را به مفاهیم ریاضی نسبت داد. تصور این امر آسان است اگر ما یک توازی با درصد ترسیم کنیم، که دسی بل با آن اشتراکات زیادی دارد. آنها اندازه های خاصی ندارند، اما در عین حال هنگام مقایسه 2 کمیت به همین نام بسیار راحت هستند، حتی اگر ماهیت متفاوتی داشته باشند. بنابراین، تصور آنچه در دسی بل اندازه گیری می شود دشوار نیست.

تاریخچه پیدایش

همانطور که در نتیجه مطالعات طولانی مدت مشخص شد، حساسیت به طور مستقیم به سطح مطلق انتشار صدا وابسته نیست. این اندازه گیری قدرت اعمال می شود به واحد معینی از منطقه که در معرض امواج صوتی است، که امروزه با دسی بل اندازه گیری می شود. در نتیجه، نسبت عجیبی ایجاد شد - هرچه فضای بیشتری به ناحیه قابل استفاده گوش انسان تعلق داشته باشد، کمترین قدرتی را که در آن قرار دارد بهتر درک می شود.

بنابراین، محقق الکساندر گراهام بل توانست تعیین کند که حد ادراک گوش انسان از 10 تا 12 وات در هر متر مربع است. داده‌های به‌دست‌آمده محدوده بسیار وسیعی را پوشش می‌دهند که تنها با چند مقدار نشان داده می‌شود. این امر باعث ایجاد ناراحتی های خاصی شد و محقق مجبور شد مقیاس اندازه گیری خود را ایجاد کند.

در نسخه اصلی، مقیاس بی نام دارای 14 مقدار بود - از 0 تا 13، که در آن زمزمه انسان مقدار "3" و گفتار گفتاری دارای ارزش "6" بود. متعاقباً این مقیاس کاربرد وسیعی یافت و واحدهای آن را بل نامیدند. برای به دست آوردن داده های دقیق تر در مقیاس لگاریتمی، واحد اصلی 10 برابر افزایش یافت - به این ترتیب دسی بل تشکیل شد.

اطلاعات کلی

ابتدا باید توجه داشت که دسی بل یک دهم بل است که شکل اعشاری لگاریتمی است که نسبت بین دو توان را تعیین می کند. ماهیت قدرت هایی که باید با هم مقایسه شوند، خودسرانه انتخاب می شوند. نکته اصلی این است که این قانون رعایت می شود، که قدرت های مقایسه شده را در واحدهای مساوی، به عنوان مثال، در وات نشان می دهد. با توجه به این ویژگی، تعیین دسی بل در مناطق مختلف استفاده می شود:

• مکانیکی؛
• برقی
• آکوستیک؛
• الکترومغناطیسی

از آنجایی که کاربرد عملی نشان داد که بل واحد نسبتاً بزرگی است، برای وضوح بهتر پیشنهاد شد که مقدار آن را در ده ضرب کنیم. بنابراین، یک واحد پذیرفته شده به طور کلی ظاهر شد - دسی بل، که امروزه صدا در آن اندازه گیری می شود.

با وجود طیف وسیعی از کاربردها، اکثر مردم می دانند که دسی بل برای تعیین میزان بلندی صدا استفاده می شود. این مقدار امواج در هر متر مربع را مشخص می کند. بنابراین، افزایش صدا به میزان 10 دسی بل با دو برابر شدن شدت صدا قابل مقایسه است.

در قانون، دسی بل به عنوان مقدار محاسبه شده سر و صدا در یک اتاق به رسمیت شناخته شد. این مشخصه تعیین کننده برای محاسبه سطح صدای مجاز در ساختمان های مسکونی بود. این مقدار امکان اندازه گیری میزان صدای مجاز بر حسب دسی بل در آپارتمان و شناسایی تخلفات در صورت لزوم را ممکن می سازد.

منطقه برنامه

امروزه طراحان مخابرات از دسی بل به عنوان واحد پایه برای مقایسه عملکرد دستگاه در مقیاس لگاریتمی استفاده می کنند. چنین امکاناتی توسط ویژگی طراحی این مقدار، که یک واحد لگاریتمی سطوح مختلف برای تضعیف یا برعکس، تقویت توان است، فراهم می‌شود.

دسی بل در حوزه های مختلف فناوری مدرن رایج شده است. امروزه چه چیزی در دسی بل اندازه گیری می شود؟ این مقادیر متفاوتی هستند که در محدوده وسیعی متفاوت هستند و می‌توان از آنها استفاده کرد:

• در سیستم های مربوط به انتقال اطلاعات؛
• مهندسی رادیو;
• اپتیک؛
• فناوری آنتن؛
• آکوستیک

بنابراین، دسی بل برای اندازه گیری ویژگی های محدوده دینامیکی استفاده می شود، به عنوان مثال، آنها می توانند حجم یک آلت موسیقی خاص را اندازه گیری کنند. همچنین امکان محاسبه امواج میرایی را در لحظه عبور آنها از یک محیط جاذب باز می کند. دسی بل به شما امکان می دهد میزان بهره را تعیین کنید یا رقم نویز تولید شده توسط تقویت کننده را ثبت کنید.

می توان از این واحدهای بدون بعد هم برای کمیت های فیزیکی مربوط به مرتبه دوم - انرژی یا توان و هم برای کمیت های مربوط به مرتبه اول - جریان یا ولتاژ استفاده کرد. دسی بل امکان اندازه گیری روابط بین تمام کمیت های فیزیکی را فراهم می کند و علاوه بر این، از آنها برای مقایسه مقادیر مطلق استفاده می شود.

حجم صدا

مؤلفه فیزیکی بلندی قرار گرفتن در معرض صدا با سطح فشار صوتی موجود بر روی واحد سطح تماس تعیین می شود که در دسی بل اندازه گیری می شود. سطح نویز از ادغام آشفته صداها ایجاد می شود. فرد به فرکانس‌های پایین یا برعکس صداهای با فرکانس بالا واکنش نشان می‌دهد تا صداهای آرام‌تر. و صداهای فرکانس متوسط ​​علیرغم شدت یکسان، بلندتر تلقی خواهند شد.

با توجه به درک ناهموار صداهای فرکانس های مختلف توسط گوش انسان، یک فیلتر فرکانس مبتنی بر الکترونیک ایجاد شد که قادر به انتقال درجه ای از صدا با واحد اندازه گیری است که در dBA بیان می شود - که در آن "a" نشان دهنده کاربرد فیلتر این فیلتر بر اساس نتایج نرمال سازی اندازه گیری ها، قابلیت شبیه سازی مقدار وزنی سطح صدا را دارد.

توانایی افراد مختلف در درک صداها از 10 تا 15 دسی بل و در برخی موارد حتی بیشتر است. محدودیت های درک شده از شدت صدا فرکانس های 20 تا 20 هزار هرتز است. ساده ترین صداها برای درک در محدوده فرکانس 3 تا 4 کیلوهرتز قرار دارند. این فرکانس معمولا در تلفن ها و همچنین در پخش رادیویی در امواج متوسط ​​و بلند استفاده می شود.

با گذشت سالها، دامنه صداهای درک شده محدود می شود، به خصوص در طیف فرکانس بالا، که در آن حساسیت می تواند به 18 کیلوهرتز کاهش یابد. این منجر به کاهش شنوایی عمومی می شود که بسیاری از افراد مسن را تحت تاثیر قرار می دهد.

میزان صدای مجاز در اماکن مسکونی

با استفاده از دسی بل می توان مقیاس نویز دقیق تری برای صداهای محیط تعریف کرد. این نشان دهنده ویژگی هایی است که از نظر دقت در مقایسه با مقیاس اصلی ایجاد شده در زمان خود توسط الکساندر بل، برتر است. با استفاده از این مقیاس، نهادهای قانونگذار سطح سر و صدا را تعیین کرده اند که هنجار آن در محل های مسکونی در نظر گرفته شده برای تفریح ​​شهروندان معتبر است.

بنابراین، مقدار "0" دسی بل به معنای سکوت کامل است که باعث زنگ زدن در گوش می شود. مقدار بعدی 5 دسی بل نیز سکوت کامل را در حضور یک صدای پس زمینه کوچک که فرآیندهای داخلی بدن را خفه می کند، تعریف می کند. در 10 دسی بل، صداهای مبهم قابل تشخیص می شوند - انواع خش خش یا خش خش برگ.

مقدار 15 دسی بل در محدوده قابل شنیدن واضح ترین صداها، مانند تیک تاک ساعت مچی است. با شدت صدای 20 دسی بل، می توانید زمزمه های محتاطانه افراد را در فاصله 1 متری بشنوید. علامت 25 دسی بل به شما امکان می دهد مکالمات زمزمه ای و صداهای خش خش ناشی از اصطکاک بافت نرم را با وضوح بیشتری بشنوید.

30 دسی بل مشخص می کند که چند دسی بل در یک آپارتمان در شب مجاز است و با مکالمه بی صدا یا تیک تاک ساعت دیواری مقایسه می شود. در 35 دسی بل، صدای خفه شده به وضوح شنیده می شود.

سطح 40 دسی بل قدرت صدای یک مکالمه معمولی را تعیین می کند. این حجم کافی است که به شما امکان می دهد آزادانه در اتاق ارتباط برقرار کنید، تلویزیون تماشا کنید یا به آهنگ های موسیقی گوش دهید. این علامت تعیین می کند که چند دسی بل در آپارتمان در طول روز مجاز است.

سطح سر و صدا در شرایط کاری قابل قبول است

در مقایسه با سطح صدای مجاز بر حسب دسی بل در یک آپارتمان، در فعالیت های تولیدی و اداری در ساعات کاری، سایر استانداردهای سطح صدا مجاز هستند. در اینجا محدودیت هایی با ترتیب متفاوتی وجود دارد که به وضوح برای هر نوع شغلی تنظیم شده است. قانون اساسی در این شرایط اجتناب از سطوح سر و صدا است که می تواند بر سلامت انسان تأثیر منفی بگذارد.

در ادارات

سطح سر و صدای 45 دسی بل قابل شنیدن است و با نویز یک مته یا موتور الکتریکی قابل مقایسه است. صدای 50 دسی بل نیز در محدوده شنیداری عالی است و از نظر قدرت با صدای ماشین تحریر برابری می کند.

سطح نویز 55 دسی بل در حد قابل شنیدن عالی باقی می ماند و می توان آن را با مثالی از چند نفر که همزمان با صدای بلند صحبت می کنند نشان داد. این شاخص به عنوان حد بالایی قابل قبول برای اماکن اداری در نظر گرفته می شود.

در دامپروری و فعالیت های اداری

سطح نویز 60 دسی بل بیش از حد در نظر گرفته می شود؛ این سطح از نویز را می توان در دفاتری که در آن ماشین های تحریر زیادی به طور همزمان کار می کنند، پیدا کرد. نشانگر 65 دسی بل نیز بالا در نظر گرفته می شود و در حین کار تجهیزات چاپ قابل ثبت است.

سطح سر و صدا که به 70 دسی بل می رسد، همچنان بالاست و در مزارع دام یافت می شود. مقدار نویز 75 دسی بل مقدار حد مجاز برای افزایش سطح صدا است و در مرغداری ها قابل ذکر است.

در تولید و حمل و نقل

در 80 دسی بل سطحی از صدای بلند وجود دارد که قرار گرفتن طولانی مدت در معرض آن باعث از دست دادن جزئی شنوایی می شود. بنابراین توصیه می شود هنگام کار در چنین شرایطی از محافظ شنوایی استفاده شود. سطح نویز 85 دسی بل نیز در سطح صدای بلند است، چنین خوانش هایی را می توان با عملکرد تجهیزات در یک کارخانه بافندگی مقایسه کرد.

سطح نویز 90 دسی بل در محدوده صدای بلند حفظ می شود؛ چنین سطح نویز را می توان در هنگام حرکت قطار ثبت کرد. سطح نویز 95 دسی بل به مرزهای شدید صدای بلند می رسد؛ صدایی با چنین شدتی را می توان در یک کارگاه نورد فلزی ضبط کرد.

محدودیت نویز

سطح نویز در 100 دسی بل به مرزهای صدای بسیار بلند می رسد، می توان آن را با رعد و برق مقایسه کرد. کار در چنین شرایطی برای سلامتی مضر تلقی می شود و در مدت زمان مشخصی انجام می شود و پس از آن فرد برای کارهای خطرناک نامناسب تلقی می شود.

مقدار نویز 105 دسی بل نیز در محدوده صدای بسیار بلند است، صدایی با چنین شدتی توسط یک برش گاز هنگام برش فلز ایجاد می شود. سطح نویز 110 دسی بل در محدوده صدای بیش از حد بلند باقی می ماند، این نشانگر هنگام بلند شدن هلیکوپتر ثبت می شود. سطح نویز 115 دسی بل حد مرزهای صدای بسیار بلند در نظر گرفته می شود، چنین سر و صدایی توسط دستگاه سندبلاست تولید می شود.

سطح صدای 120 دسی بل غیر قابل تحمل در نظر گرفته می شود و می توان آن را با چکش جک مقایسه کرد. سطح سر و صدای 125 دسی بل نیز با سطح سر و صدای غیرقابل تحمل مشخص می شود؛ این سطح توسط هواپیما در هنگام برخاستن به آن می رسد. حداکثر سطح نویز در دسی بل حداکثر در حدود 130 در نظر گرفته می شود، پس از آن آستانه درد ایجاد می شود که همه نمی توانند آن را تحمل کنند.

سطح نویز بحرانی

سطح نویز در حدود 135 دسی بل غیرقابل قبول تلقی می شود؛ فردی که خود را در منطقه تأثیر صدایی با چنین قدرتی می بیند ضربه مغزی می شود. سطح سر و صدای 140 دسی بل نیز منجر به ضربه مغزی می شود، چنین صدایی با برخاستن یک هواپیمای جت همراه است. در سطح صدای 145 دسی بل، یک نارنجک تکه تکه منفجر می شود.

انفجار یک پرتابه تجمعی روی زره ​​تانک به 150-155 دسی بل می رسد که صدای چنین نیرویی منجر به ضربه مغزی و جراحت می شود. پس از 160 دسی بل، دیوار صوتی رخ می دهد، صدای فراتر از این حد منجر به پارگی پرده گوش، فروپاشی ریه ها و صدمات ناشی از موج ضربه ای متعدد و مرگ فوری می شود.

تاثیر صداهای نامفهوم بر بدن

صدایی که فرکانس آن کمتر از 16 هرتز باشد مادون قرمز و اگر فرکانس آن از 20 هزار هرتز بیشتر شود، به چنین صدایی اولتراسوند می گویند. پرده گوش انسان قادر به درک صداهایی با این فرکانس نیست، بنابراین از محدوده شنوایی انسان خارج است. دسی بل که امروزه صدا در آن اندازه گیری می شود، مقادیر صداهای نامفهوم را نیز تعیین می کند.

صداهای با فرکانس پایین، از 5 تا 10 هرتز، توسط بدن انسان ضعیف تحمل می شود. چنین تأثیری می تواند نقص در عملکرد اندام های داخلی را تشدید کند و بر فعالیت مغز تأثیر بگذارد. علاوه بر این، شدت فرکانس‌های پایین بر بافت استخوان تأثیر می‌گذارد و باعث ایجاد درد مفاصل در افرادی می‌شود که از بیماری‌های مختلف رنج می‌برند یا آسیب دیده‌اند.

منابع روزمره سونوگرافی وسایل نقلیه مختلف هستند، همچنین می توانند صدای رعد و برق یا عملکرد تجهیزات الکترونیکی باشند. چنین اثراتی در گرم شدن بافت ها بیان می شود و قدرت تأثیر آنها به فاصله تا منبع فعال و درجه صدا بستگی دارد.

برای مکان های عمومی کاری که محدوده نامفهومی دارند، محدودیت های خاصی نیز وجود دارد. حداکثر قدرت صدای مادون قرمز باید در 110 دسی‌بال نگه داشته شود و قدرت اولتراسوند به 125 دسی‌بال محدود می‌شود. حتی اقامت کوتاه مدت در مناطقی که فشار صوتی بیش از 135 دسی بل از هر فرکانس باشد اکیدا ممنوع است.

تأثیر نویز ناشی از تجهیزات اداری و روش های حفاظت

نویز منتشر شده توسط کامپیوترها و سایر تجهیزات سازمانی می تواند بیش از 70 دسی بل باشد. در این راستا، کارشناسان نصب مقدار زیادی از این تجهیزات را در یک اتاق توصیه نمی کنند، به خصوص اگر بزرگ نباشد. توصیه می شود واحدهای پر سر و صدا را در خارج از اتاقی که افراد در آن قرار دارند نصب کنید.

برای کاهش سطح نویز در پایان کار از موادی با خاصیت جذب صدا استفاده می شود. علاوه بر این، می توانید از پرده های ساخته شده از پارچه ضخیم یا به عنوان آخرین راه حل، گوش گیر برای محافظت از پرده گوش خود در برابر قرار گرفتن در معرض استفاده کنید.

امروزه در ساخت ساختمان های مدرن استاندارد جدیدی وجود دارد که درجه عایق صوتی محل را تعیین می کند. دیوارها و کف ساختمان های آپارتمانی از نظر مقاومت در برابر صدا بررسی می شوند. در صورتی که سطح عایق صوتی کمتر از حد مجاز باشد، تا رفع اشکال، ساختمان را نمی توان به بهره برداری رساند.

علاوه بر این، امروزه محدودیت هایی را برای قدرت صدا برای دستگاه های مختلف سیگنالینگ و هشدار تعیین می کنند. به عنوان مثال، برای سیستم های حفاظت در برابر آتش، قدرت صدای سیگنال هشدار باید در محدوده 75 dBa تا 125 dBa باشد.

دسی بل یک واحد بدون بعد است که برای اندازه گیری نسبت کمیت های "انرژی" (قدرت، انرژی، چگالی شار توان، و غیره) یا "قدرت" (جریان، ولتاژ و غیره) استفاده می شود. به عبارت دیگر، دسی بل یک مقدار نسبی است. نه مطلق، مانند وات یا ولت، بلکه نسبی، مانند کثرت ("تفاوت سه برابر") یا درصد، برای اندازه گیری نسبت ("نسبت سطح") دو کمیت دیگر، و یک مقیاس لگاریتمی برای نسبت حاصل اعمال می شود. .

اولین بار برای اندازه گیری شدت صدا استفاده شد، واحد دسی بل به نام الکساندر گراهام بل نامگذاری شد. در ابتدا از dB برای تخمین نسبت توانها استفاده می شد و در معنای متعارف و آشنا، مقدار بیان شده در dB، لگاریتم نسبت دو توان را فرض می کند و با فرمول محاسبه می شود:

که در آن P 1 / P 0 نسبت مقادیر دو توان است: P 1 اندازه گیری شده به به اصطلاح مرجع P 0 ، یعنی پایه یک که به عنوان سطح صفر در نظر گرفته می شود (به معنی سطح صفر در دسی بل واحدها، زیرا در مورد برابری توان ها P 1 = P 0 لگاریتم نسبت آنها log (P 1 / P 0) = 0).

بر این اساس، انتقال از دسی بل به نسبت توان طبق فرمول انجام می شود:

P 1 / P 0 = 10 0.1 (مقدار بر حسب دسی بل)،

و توان P 1 را می توان با توان مرجع شناخته شده P 0 با عبارت پیدا کرد

P 1 = P 0 10 0.1 (مقدار بر حسب دسی بل).

این عبارت از قانون وبر-فچنر - یک قانون روانی فیزیولوژیکی تجربی - سرچشمه می گیرد که بیان می کند که شدت احساس متناسب با لگاریتم شدت محرک است.

در یک سری آزمایشات، که از سال 1834 شروع شد، ای. وبر نشان داد که یک محرک جدید، برای اینکه از نظر احساسات با محرک قبلی متفاوت باشد، باید با محرک اصلی به میزانی متناسب با محرک اصلی متفاوت باشد. بر اساس مشاهدات، G. Fechner در سال 1860 "قانون اساسی روانی فیزیکی" را تدوین کرد که بر اساس آن قدرت احساس پمتناسب با لگاریتم شدت محرک:

مقدار شدت محرک کجاست. - مقدار حد پایین تر شدت محرک: اگر محرک اصلا احساس نشود. - یک ثابت بسته به موضوع احساس.

بنابراین، به نظر ما یک لوستر با 8 لامپ به همان اندازه روشن تر از یک لوستر با 4 لامپ است، همانطور که یک لوستر با 4 لامپ روشن تر از یک لوستر با 2 لامپ است. یعنی تعداد لامپ ها باید به همان تعداد زیاد شود تا به نظر ما افزایش روشنایی ثابت باشد. و بالعکس، اگر افزایش مطلق در روشنایی (تفاوت در روشنایی "بعد" و "قبل") ثابت باشد، به نظر می رسد که افزایش مطلق با افزایش خود مقدار روشنایی کاهش می یابد. به عنوان مثال، اگر یک لامپ را به یک لوستر از دو لامپ اضافه کنید، افزایش آشکار روشنایی قابل توجه خواهد بود. اگر یک لامپ را به یک لوستر 12 لامپ اضافه کنیم، به سختی متوجه افزایش روشنایی خواهیم شد.

همچنین می توانیم این را بگوییم: نسبت حداقل افزایش در قدرت محرکی که ابتدا احساسات جدیدی را برمی انگیزد به مقدار اولیه محرک یک مقدار ثابت است.

اگر از این قانون پیروی کنید، هرگونه عملیات با دسی بل ساده می شود: یک مقدار در دسی بل 10 لگاریتم اعشاری نسبت دو کمیت انرژی همنام است. هر چیز دیگری نتیجه این قانون است.

عملیات با دسی بل را می توان به صورت ذهنی انجام داد: به جای ضرب، تقسیم، توان و ریشه کردن، از جمع و تفریق واحدهای دسی بل استفاده می شود. برای انجام این کار، می توانید از جداول نسبت ها استفاده کنید (2 مورد اول تقریبی هستند):

1 دسی بل → 1.25 بار،

3 دسی بل → 2 بار،

10 دسی بل → 10 بار.

با تجزیه "مقادیر پیچیده تر" به "مقدارهای مرکب"، دریافت می کنیم:

6 دسی بل = 3 دسی بل + 3 دسی بل → 2 2 = 4 بار،

9 دسی بل = 3 دسی بل + 3 دسی بل + 3 دسی بل → 2 2 2 = 8 بار،

12 دسی بل = 4 (3 دسی بل) → 2 4 = 16 بار

و غیره و همچنین:

13 دسی بل = 10 دسی بل + 3 دسی بل → 10 2 = 20 بار،

20 دسی بل = 10 دسی بل + 10 دسی بل → 10 10 = 100 بار،

30 دسی بل = 3 · (10 دسی بل) → 10³ = 1000 بار.

جمع (تفریق) مقادیر دسی بل با ضرب (تقسیم) خود نسبت ها مطابقت دارد. مقادیر منفی دسی بل مربوط به نسبت های معکوس است. مثلا:

کاهش توان 40 برابر → این 4·10 برابر یا -(6 دسی بل + 10 دسی بل) = -16 دسی بل است.

افزایش توان 128 برابر 2 7 یا 7 · (3 دسی بل) = 21 دسی بل است.

کاهش ولتاژ 4 برابر معادل کاهش توان (مقدار مرتبه دوم) 4² = 16 برابر است. هر دو با R 1 = R 0 معادل کاهش 4 · (-3 دسی بل) = -12 دسی بل هستند.

دلایل مختلفی برای استفاده از دسی بل و استفاده از لگاریتم به جای درصد یا کسری وجود دارد:

ماهیت نمایش تغییرات در اندام های حسی انسان و حیوانات در جریان بسیاری از فرآیندهای فیزیکی و بیولوژیکی نه با دامنه تأثیر ورودی، بلکه با لگاریتم تأثیر ورودی متناسب است (حیات وحش بر اساس لگاریتم زندگی می کند. ). بنابراین، تنظیم مقیاس های ابزار و به طور کلی مقیاس های واحد بر روی لگاریتمی، از جمله استفاده از دسی بل، کاملاً طبیعی است. برای مثال، مقیاس فرکانس مساوی موسیقیایی یکی از این مقیاس‌های لگاریتمی است

راحتی یک مقیاس لگاریتمی در مواردی که در یک کار لازم است همزمان با مقادیری که نه در رقم دوم اعشار، بلکه چندین بار متفاوت هستند و علاوه بر این، با چندین مرتبه بزرگی متفاوت هستند کار کرد (مثال: وظیفه انتخاب نمایش گرافیکی سطوح سیگنال، محدوده فرکانس گیرنده های رادیویی، محاسبه فرکانس برای تنظیم کیبورد پیانو، محاسبات طیف در سنتز و پردازش امواج صوتی و نوری موزیکال و دیگر هارمونیک، نمایش گرافیکی سرعت در فضانوردی، هوانوردی، در حمل و نقل با سرعت بالا، نمایش گرافیکی سایر متغیرها، تغییراتی که در آنها در محدوده وسیعی از مقادیر حیاتی است)

راحتی نمایش و تجزیه و تحلیل کمیتی که در محدوده بسیار وسیعی متفاوت است (مثلاً - الگوی تابش آنتن، پاسخ فرکانس دامنه یک فیلتر الکتریکی)

دسی بل برای تعیین نسبت دو کمیت استفاده می شود. اما جای تعجب نیست که دسی بل برای اندازه گیری مقادیر مطلق نیز استفاده می شود. برای انجام این کار، کافی است توافق کنیم که چه سطحی از کمیت فیزیکی اندازه گیری شده به عنوان سطح مرجع (مشروط 0 دسی بل) در نظر گرفته شود.

به طور دقیق، باید بدون ابهام مشخص شود که کدام کمیت فیزیکی و مقدار دقیق آن به عنوان سطح مرجع استفاده می شود. سطح مرجع به عنوان یک اضافه به دنبال نمادهای "dB" (به عنوان مثال، dBm) مشخص می شود، یا سطح مرجع باید از متن مشخص باشد (به عنوان مثال، "dB re 1 mW").

در عمل، سطوح مرجع زیر و نامگذاری های ویژه برای آنها رایج است:

dBm(روسی dBm) - سطح مرجع توان 1 مگاوات است. قدرت معمولاً در بار نامی تعیین می شود (برای تجهیزات حرفه ای - معمولاً 10 کیلو اهم برای فرکانس های کمتر از 10 مگاهرتز ، برای تجهیزات فرکانس رادیویی - 50 اهم یا 75 اهم). به عنوان مثال، "قدرت خروجی مرحله تقویت کننده 13 dBm است" (یعنی توان آزاد شده در بار نامی برای این مرحله تقویت کننده 20 مگاوات است).

dBV(روسی dBV) - ولتاژ مرجع 1 ولت در بار نامی (برای لوازم خانگی - معمولاً 47 کیلو اهم). به عنوان مثال، سطح سیگنال استاندارد شده برای تجهیزات صوتی مصرف کننده 10-dBV است، یعنی 0.316 ولت در یک بار 47 کیلو اهم.

dBuV(روسی dBμV) - ولتاژ مرجع 1 µV; به عنوان مثال، "حساسیت گیرنده رادیویی، اندازه گیری شده در ورودی آنتن، -10 dBμV است ... امپدانس اسمی آنتن 50 اهم است."

بر اساس قیاس، واحدهای اندازه گیری مرکب تشکیل می شوند. به عنوان مثال، سطح چگالی طیفی توان dBW/Hz، آنالوگ "دسی بل" واحد اندازه گیری W/Hz است (قدرت آزاد شده در بار نامی در یک باند فرکانسی با عرض 1 هرتز با مرکز فرکانس مشخص شده). سطح مرجع در این مثال 1 W/Hz است، یعنی کمیت فیزیکی «چگالی توان طیفی»، بعد آن «W/Hz» و مقدار «1» است. بنابراین، ضبط "-120 dBW/Hz" کاملاً معادل ضبط "10-12 W/Hz" است.

در صورت دشواری، برای جلوگیری از سردرگمی، کافی است سطح مرجع را به صراحت ذکر کنید. به عنوان مثال، ضبط -20 دسی بل (نسبت به 0.775 ولت در یک بار 50 اهم) ابهام را از بین می برد.

قوانین زیر معتبر هستند (نتیجه قوانین مربوط به اقدامات با کمیت های بعدی):

شما نمی توانید مقادیر "دسی بل" را ضرب یا تقسیم کنید (این بی معنی است).

جمع کردن مقادیر "دسی بل" مربوط به ضرب مقادیر مطلق است، کم کردن مقادیر "دسی بل" مربوط به تقسیم مقادیر مطلق است.

جمع یا تفریق مقادیر "دسی بل" را می توان بدون توجه به بعد "اصلی" آنها انجام داد. به عنوان مثال، معادله 10 dBm + 13 dB = 23 dBm صحیح است، کاملاً معادل 10 mW · 20 = 200 mW و می توان اینگونه تفسیر کرد که "تقویت کننده با بهره 13 دسی بل قدرت سیگنال را از 10 dBm به 23d افزایش می دهد. "

هنگام تبدیل سطوح توان (dBW، dBm) به سطوح ولتاژ (dBV، dBμV) و بالعکس، لازم است مقاومتی را که در آن توان و ولتاژ تعیین می شود در نظر گرفت.

در مهندسی رادیو، نسبت سیگنال به نویز (SNR؛ نسبت سیگنال به نویز انگلیسی) اغلب استفاده می شود - کمیتی بدون بعد برابر با نسبت قدرت سیگنال مفید به توان نویز.

جایی که پ- توان متوسط ​​و آ- ریشه میانگین مقدار دامنه مربع. هر دو سیگنال در پهنای باند سیستم اندازه گیری می شوند.

به طور معمول، نسبت سیگنال به نویز بر حسب دسی بل (dB) بیان می شود. هر چه این نسبت بزرگتر باشد، نویز کمتری بر عملکرد سیستم تأثیر می گذارد.

در مهندسی صدا، نسبت سیگنال به نویز با اندازه‌گیری ولتاژ نویز و سیگنال در خروجی یک تقویت‌کننده یا سایر دستگاه‌های بازتولید صدا با میلی‌ولت‌متر rms یا آنالایزر طیف تعیین می‌شود. آمپلی فایرهای مدرن و سایر تجهیزات صوتی با کیفیت بالا دارای نسبت سیگنال به نویز در حدود 100-120 دسی بل هستند.

بل (مخفف: B) یک واحد اندازه گیری بدون بعد نسبت (اختلاف سطح) کمیت های معین در مقیاس لگاریتمی است. بر اساس GOST 8.417-2002، bel به عنوان لگاریتم اعشاری نسبت بی بعد یک کمیت فیزیکی به کمیت فیزیکی با همان نام، به عنوان مقدار اولیه تعریف می شود:

در برای مقادیر انرژی با همین نام؛

برای همان مقادیر «نیروی»؛

Bel در سیستم واحدهای SI گنجانده نشده است ، اما طبق تصمیم کنفرانس عمومی وزن ها و اندازه گیری ها ، استفاده از آن بدون محدودیت در ارتباط با SI مجاز است. به طور عمده در آکوستیک (که در آن حجم صدا با بل اندازه گیری می شود) و الکترونیک استفاده می شود. نام روسی - B; بین المللی - B.

اغلب در ادبیات رایج مهندسی رادیو، در توصیف مدارهای الکترونیکی، از یک واحد اندازه گیری استفاده می شود - دسی بل (dB یا dB).

هنگام مطالعه الکترونیک، یک آماتور رادیویی تازه کار به واحدهای اندازه گیری مطلق مانند آمپر (جریان)، ولت (ولتاژ و emf)، اهم (مقاومت الکتریکی) و بسیاری دیگر عادت دارد که با کمک آنها یک یا آن پارامتر الکتریکی (خازن) ، اندوکتانس، فرکانس) کمیت می شود).

به عنوان یک قاعده، برای یک آماتور رادیویی تازه کار دشوار نیست که بفهمد آمپر یا ولت چیست. همه چیز در اینجا واضح است، یک پارامتر یا کمیت الکتریکی وجود دارد که باید اندازه گیری شود. یک سطح مرجع اولیه وجود دارد که به طور پیش فرض در فرمول بندی این واحد اندازه گیری پذیرفته شده است. نمادی برای این پارامتر یا مقدار (A, V) وجود دارد. در واقع، به محض خواندن کتیبه 12 ولت، متوجه می شویم که در مورد ولتاژی مشابه، به عنوان مثال، ولتاژ باتری ماشین صحبت می کنیم.

اما به محض مشاهده یک نوشته، به عنوان مثال: ولتاژ 3 دسی بل افزایش یافته است یا قدرت سیگنال 10 دسی بل است، بسیاری از مردم گیج می شوند. مثل این؟ چرا ولتاژ یا توان ذکر شده است، اما مقدار آن در برخی دسی بل نشان داده شده است؟

تمرین نشان می دهد که بسیاری از آماتورهای رادیویی تازه کار نمی دانند دسی بل چیست. بیایید سعی کنیم مه غیر قابل نفوذ را از روی واحد اندازه گیری مرموز مانند دسی بل از بین ببریم.

واحد اندازه گیری به نام بلمهندسان آزمایشگاه تلفن بل برای اولین بار شروع به استفاده از آن کردند. دسی بل یک دهم بل (1 دسی بل = 0.1 بل) است. در عمل، این دسی بل است که به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد.

همانطور که قبلا ذکر شد، دسی بل یک واحد اندازه گیری ویژه است. شایان ذکر است که دسی بل بخشی از سیستم رسمی SI واحدها نیست. اما، با وجود این، دسی بل به رسمیت شناخته شد و در کنار سایر واحدهای اندازه گیری جایگاه قدرتمندی را به خود اختصاص داد.

به یاد داشته باشید وقتی می خواهیم تغییری را توضیح دهیم، می گوییم که مثلاً 2 برابر روشن تر شد. یا مثلا 10 بار ولتاژ افت کرده. در همان زمان، آستانه مرجع خاصی را تعیین کردیم که نسبت به آن تغییر 10 یا 2 بار رخ داد. این "زمان ها" نیز با استفاده از دسی بل اندازه گیری می شوند، فقط در مقیاس لگاریتمی.

به عنوان مثال، تغییر 1 دسی بل مربوط به تغییر در مقدار انرژی با ضریب 1.26 است. تغییر 3 دسی بل مربوط به تغییر مقدار انرژی با ضریب 2 است.

اما اگر روابط را می توان در زمان اندازه گیری کرد، چرا اینقدر با دسی بل زحمت می کشید؟ پاسخ روشنی برای این سوال وجود ندارد. اما از آنجایی که دسی بل به طور فعال استفاده می شود، این احتمالاً توجیه می شود.

هنوز دلایلی برای استفاده از دسی بل وجود دارد. بیایید آنها را فهرست کنیم.

بخشی از پاسخ به این سوال در به اصطلاح نهفته است قانون وبر-فچنر. این یک قانون روانی فیزیولوژیکی تجربی است، یعنی مبتنی بر نتایج تجربیات واقعی است نه نظری. ماهیت آن در این واقعیت نهفته است که هرگونه تغییر در هر کمیت (روشنایی، حجم، وزن) توسط ما احساس می شود، مشروط بر اینکه این تغییرات ماهیت لگاریتمی داشته باشند.

نمودار وابستگی احساس بلندی به قدرت (قدرت) صدا. قانون وبر-فچنر

به عنوان مثال، حساسیت گوش انسان با افزایش صدای سیگنال صوتی کاهش می یابد. به همین دلیل است که هنگام انتخاب یک مقاومت متغیر که قرار است در کنترل صدا تقویت کننده صوتی استفاده شود، ارزش انتخاب وابستگی نمایی مقاومت به زاویه چرخش دستگیره کنترل را دارد. در این حالت با چرخاندن نوار لغزنده کنترل صدا، صدای بلندگو به آرامی افزایش می یابد. تنظیم صدا خطی خواهد بود، زیرا وابستگی نمایی کنترل صدا، وابستگی لگاریتمی شنوایی ما را جبران می کند و در کل خطی می شود. وقتی به تصویر نگاه می کنید این موضوع واضح تر می شود.

وابستگی مقاومت مقاومت متغیر به زاویه چرخش موتور (خطی A، لگاریتمی B، B-نمایی)

در اینجا نمودارهایی از مقاومت مقاومت های متغیر از انواع مختلف نشان داده شده است: A - خطی، B - لگاریتمی، C - نمایی. به عنوان یک قاعده، در مقاومت های متغیر تولید داخلی نشان داده می شود که مقاومت متغیر چه وابستگی دارد. کنترل صداهای دیجیتال و الکترونیکی بر اساس همان اصول هستند.

همچنین شایان ذکر است که گوش انسان صداهایی را درک می کند که قدرت آن ها 10,000,000,000,000 بار متفاوت است! بنابراین، بلندترین صدا با آرام ترین صدایی که گوش ما می تواند تشخیص دهد، 130 دسی بل (10،000،000،000،000 بار) متفاوت است.

دلیل دوم استفاده گسترده از دسی بل، سهولت در محاسبه است.

موافق باشید که استفاده از اعداد کوچک مانند 10، 20، 60،80،100،130 (شایع ترین اعداد مورد استفاده هنگام محاسبه بر حسب دسی بل) در محاسبات در مقایسه با اعداد 100 (20 دسی بل)، 1000 (30 دسی بل)، 1000،00 بسیار آسان تر است. (60 دسی بل)، 100،000،000 (80 دسی بل)، 10،000،000،000 (100 دسی بل)، 10،000،000،000،000 (130 دسی بل). یکی دیگر از مزایای دسی بل این است که آنها به سادگی با هم جمع می شوند. اگر محاسبات را در زمان انجام دهید، اعداد باید ضرب شوند.

به عنوان مثال، 30 دسی بل + 30 دسی بل = 60 دسی بل (در زمان های: 1000 * 1000 = 1000000). من فکر می کنم این همه روشن است.

دسی بل همچنین برای ترسیم گرافیکی وابستگی های مختلف بسیار مناسب است. تمام نمودارها مانند الگوهای تابش آنتن و ویژگی های دامنه فرکانس تقویت کننده ها با استفاده از دسی بل انجام می شود.

دسی بل است واحد اندازه گیری بدون بعد. قبلاً متوجه شده ایم که یک دسی بل در واقع نشان می دهد که هر مقدار (جریان، ولتاژ، توان) چند برابر افزایش یا کاهش یافته است. تفاوت بین دسی بل و زمان فقط در این است که اندازه گیری در مقیاس لگاریتمی انجام می شود. تا به نحوی این را تعیین کنند و تعیین را نسبت دهند دسی بل . به هر حال، هنگام ارزیابی، باید از دسی بل به زمان حرکت کنید. شما می توانید با استفاده از دسی بل هر واحد اندازه گیری را مقایسه کنید (نه فقط جریان، ولتاژ و غیره)، زیرا دسی بل یک کمیت نسبی و بدون بعد است.

اگر علامت "-" نشان داده شده است، برای مثال، -1 دسی بل، سپس مقدار کمیت اندازه گیری شده، به عنوان مثال، توان، 1.26 برابر کاهش یافت. اگر هیچ علامتی در مقابل دسی بل قرار نگیرد، در این صورت ما در مورد افزایش، افزایش ارزش صحبت می کنیم. این قابل تامل است. گاهی اوقات به جای علامت "-" در مورد تضعیف، کاهش سود صحبت می کنند.

انتقال از دسی بل به زمان.

در عمل، اغلب شما باید از دسی بل به زمان حرکت کنید. یک فرمول ساده برای این وجود دارد:

توجه! این فرمول ها برای مقادیر به اصطلاح "انرژی" استفاده می شود. مانند انرژی و قدرت.

m = 10 (n / 10)، که در آن m نسبت در زمان است، n نسبت به دسی بل است.

به عنوان مثال، 1dB برابر است با 10 (1dB / 10) = 1.258925... = 1.26 برابر.

به همین ترتیب،

در 20 دسی بل: 10 (20 دسی بل / 10) = 100 (افزایش در مقدار 100 برابر)

در 10 دسی بل: 10 (10 دسی بل / 10) = 10 (10 برابر افزایش)

اما به این سادگی نیست. دام هایی نیز وجود دارد. به عنوان مثال، تضعیف سیگنال -10 دسی بل است. سپس:

در -10 دسی بل: 10 (-10 دسی بل / 10) = 0.1

اگر توان از 5 وات به 0.5 وات کاهش یابد، آنگاه کاهش توان برابر با -10 دسی بل است (کاهش 10 برابری).

در -20 دسی بل: 10 (-20dB / 10) = 0.01

اینجا هم شبیه است. هنگامی که توان از 5 وات به 0.05 وات کاهش می یابد، بر حسب دسی بل افت توان -20 دسی بل خواهد بود (کاهش 100 برابری).

بنابراین، در -10 دسی بل قدرت سیگنال 10 برابر کاهش یافت! علاوه بر این، اگر مقدار سیگنال اولیه را در 0.1 ضرب کنیم، مقدار توان سیگنال را در تضعیف -10 دسی بل به دست خواهیم آورد. به همین دلیل است که مقدار 0.1 بدون "زمان" مانند مثال های قبلی نشان داده شده است. این ویژگی را در نظر بگیریدهنگام جایگزینی مقادیر دسی بل با علامت "-" در داده های فرمول.

انتقال از زمان به دسی بل با استفاده از فرمول زیر قابل انجام است:

n = 10 * log 10 (m)، که در آن n مقدار بر حسب دسی بل است، m نسبت بر حسب زمان است.

به عنوان مثال، افزایش 4 برابری توان با مقدار 6.021 دسی بل مطابقت دارد.

10 * log 10 (4) = 6.021 دسی بل.

توجه! برای محاسبه مجدد نسبت مقادیری مانند ولتاژو قدرت فعلیفرمول های کمی متفاوت وجود دارد:

(قدرت و ولتاژ جریان به اصطلاح کمیت های "قدرت" هستند. بنابراین، فرمول ها متفاوت است.)

برای رفتن به دسی بل: n = 20 * log 10 (m)

برای رفتن از دسی بل به زمان: m = 10 (n/20)

n - مقدار در دسی بل، m - نسبت در زمان.

اگر با موفقیت به این خطوط رسیده اید، پس در نظر بگیرید که گام مهم دیگری در تسلط بر الکترونیک برداشته اید!

]معمولاً برای اندازه گیری حجم صدا از دسی بل استفاده می شود. دسی بل یک لگاریتم اعشاری است. یعنی افزایش 10 دسی بل به این معنی است که صدا دو برابر صدای اصلی بلندتر شده است. بلندی صدا بر حسب دسی بل معمولاً با فرمول توصیف می شود 10Log 10 (I/10 -12)، که در آن I شدت صدا بر حسب وات/متر مربع است.

مراحل

جدول مقایسه سطوح نویز بر حسب دسی بل

جدول زیر سطوح دسی بل را به ترتیب صعودی و نمونه های متناظر از منابع صدا را توضیح می دهد. اطلاعات مربوط به اثرات منفی بر شنوایی نیز برای هر سطح نویز ارائه شده است.

اندازه گیری سطح صدا با استفاده از ابزار

از کامپیوتر خود استفاده کنیدبا استفاده از برنامه ها و تجهیزات ویژه، به راحتی می توان سطح نویز را به دسی بل مستقیماً روی رایانه اندازه گیری کرد. در زیر فقط برخی از راه هایی که می توانید این کار را انجام دهید آورده شده است. لطفا توجه داشته باشید که استفاده از تجهیزات ضبط با کیفیت بالاتر همیشه نتایج بهتری ایجاد می کند. به عبارت دیگر، میکروفون داخلی لپ تاپ شما ممکن است برای برخی کارها کافی باشد، اما یک میکروفون خارجی با کیفیت بالا نتایج دقیق تری ارائه می دهد.

1. از اپلیکیشن موبایل استفاده کنید.برای اندازه گیری سطح صدا در هر مکانی، برنامه های تلفن همراه مفید خواهند بود. میکروفون دستگاه تلفن همراه شما احتمالاً کیفیتی برابر با میکروفون خارجی متصل به رایانه شما ندارد، اما می تواند به طرز شگفت آوری دقیق باشد. به عنوان مثال، دقت خواندن در تلفن همراه ممکن است 5 دسی بل با تجهیزات حرفه ای متفاوت باشد. در زیر لیستی از برنامه های خواندن سطح صدا در دسی بل برای پلتفرم های مختلف تلفن همراه آورده شده است:

   • برای دستگاه های اپل: Decibel 10th، Decibel Meter Pro، dB Meter، Sound Level Meter
   • برای دستگاه های اندروید: صدا سنج، دسی بل متر، نویز سنج، دسی بل
   • برای تلفن های ویندوز: دسیبل متر رایگان، دسیبل متر Cyberx، دسیبل متر پرو

2. از دسی بل متر حرفه ای استفاده کنید.این معمولاً ارزان نیست، اما ممکن است ساده‌ترین راه برای اندازه‌گیری دقیق سطح صدا باشد. این دستگاه که "سطح سنج صدا" نیز نامیده می شود، یک دستگاه تخصصی است (که می توان آن را در فروشگاه های آنلاین یا فروشگاه های تخصصی خریداری کرد) که از یک میکروفون حساس برای اندازه گیری سطح نویز اطراف استفاده می کند و مقدار دقیق آن را بر حسب دسی بل می دهد. از آنجایی که چنین دستگاه‌هایی تقاضای زیادی ندارند، می‌توانند بسیار گران باشند و اغلب از 200 دلار حتی برای دستگاه‌های سطح پایه شروع می‌شوند.

   • لطفاً توجه داشته باشید که دسی بل/متر سطح صدا ممکن است نام کمی متفاوت داشته باشد. به عنوان مثال، دستگاه مشابه دیگری به نام نویز سنج، همان کار را انجام می دهد که صدا سنج.

   محاسبه ریاضی دسی بل

   1. شدت صدا را بر حسب وات بر متر مربع بیابید.در زندگی روزمره، دسی بل به عنوان یک معیار ساده برای اندازه گیری بلندی صدا استفاده می شود. با این حال، همه چیز به این سادگی نیست. در فیزیک، دسی بل اغلب به عنوان روشی مناسب برای بیان "شدت" یک موج صوتی در نظر گرفته می شود. هر چه دامنه موج صوتی بیشتر باشد، انرژی بیشتری را منتقل می کند، ذرات هوا در طول مسیر آن بیشتر می ارتعاند و خود صدا شدیدتر می شود. به دلیل رابطه مستقیم بین شدت موج صوتی و حجم دسی بل، می توان مقدار دسی بل را تنها با دانستن شدت سطح صدا (که معمولاً بر حسب وات بر متر مربع اندازه گیری می شود) پیدا کرد.

      • توجه داشته باشید که برای صداهای معمولی مقدار شدت بسیار پایین است. به عنوان مثال، صدایی با شدت 5 × 10 -5 (یا 0.00005) وات بر متر مربع معادل تقریباً 80 دسی بل است که تقریباً حجم یک مخلوط کن یا غذاساز است.
      • برای درک بهتر رابطه بین شدت و سطح دسی بل، اجازه دهید یک مسئله را حل کنیم. بیایید این را به عنوان مثال در نظر بگیریم: بیایید فرض کنیم که ما مهندس صدا هستیم و برای بهبود کیفیت صدای ضبط شده باید از سطح نویز پس‌زمینه در استودیو ضبط جلوتر باشیم. پس از نصب تجهیزات، شدت نویز پس زمینه را ثبت کردیم 1 × 10 -11 (0.00000000001) وات بر متر مربع. با استفاده از این اطلاعات، می توانیم سطح نویز پس زمینه استودیو را بر حسب دسی بل محاسبه کنیم.

   2. تقسیم بر 10 -12.اگر شدت صدای خود را می دانید، می توانید به راحتی آن را به فرمول 10Log 10 (I/10 -12) (که در آن "I" شدت بر حسب وات بر متر مربع است) وصل کنید تا مقدار دسی بل را بدست آورید. ابتدا 10 -12 (0.000000000001) را تقسیم کنید. 10 -12 شدت یک صدا را با درجه بندی 0 در مقیاس دسی بل نشان می دهد، با مقایسه شدت صدای خود با این عدد نسبت آن به مقدار شروع را خواهید یافت.

      • در مثال ما مقدار شدت 10 -11 را بر 10 -12 تقسیم کردیم و 10 -11 / 10 -12 = شد. 10 .

   3. بیایید Log 10 را از این عدد محاسبه کرده و در 10 ضرب کنیم.برای تکمیل راه حل، تنها کاری که باید انجام دهید این است که لگاریتم پایه 10 عدد حاصل را بگیرید و در نهایت آن را در 10 ضرب کنید. این تأیید می کند که دسی بل یک مقدار لگاریتمی پایه 10 است - به عبارت دیگر، افزایش 10 دسی بل در سطح نویز. دو برابر شدن حجم صدا را نشان می دهد.

      • حل مثال ما آسان است. Log 10 (10) = 1. 1 ×10 = 10. بنابراین، مقدار نویز پس زمینه در استودیو ما برابر است با 10 دسی بل. کاملاً ساکت است، اما هنوز هم توسط تجهیزات ضبط پیشرفته ما انتخاب می شود، بنابراین احتمالاً باید منبع نویز را حذف کنیم تا به ضبط با کیفیت بالاتری دست یابیم.

   4. درک ماهیت لگاریتمی دسی بلهمانطور که در بالا گفته شد، دسی بل مقادیر لگاریتمی بر اساس 10 است. برای هر مقدار دسی بل معین، نویز 10 دسی بل بزرگتر دو برابر صدای اصلی است و نویز 20 دسی بل بزرگتر چهار برابر بلندتر است و غیره. این امکان تعیین طیف وسیعی از شدت صدا را فراهم می کند که توسط گوش انسان قابل درک است. بلندترین صدایی که یک فرد می تواند بدون احساس درد بشنود، یک میلیارد بار بلندتر از آرام ترین صدایی است که یک فرد می تواند بشنود. با استفاده از دسی بل، از استفاده از اعداد بزرگ برای توصیف صداهای معمولی اجتناب می کنیم - در عوض، سه عدد برای ما کافی است.

      • به این فکر کنید که چه چیزی راحت تر است: 55 دسی بل یا 3 × 10 - 7 وات بر متر مربع؟ هر دو مقدار برابر هستند، اما به جای استفاده از نماد علمی (به عنوان کسری بسیار کوچک از یک عدد)، استفاده از دسی بل، که نوعی کوتاه نویسی ساده برای استفاده آسان روزمره است، بسیار راحت تر است.

به اندازه کافی عجیب، صداهای فراتر از قابل شنیدن گوش انسان نقش بسیار زیادی در زمینه های مختلف دانش ایفا می کنند. دانشمندان، مسلح به روش‌های فن‌آوری کامپیوتری و الکترونیک مدرن، نه تنها توانستند چنین صداهای طبیعی را رمزگشایی کنند، بلکه آنها را در خدمت بشریت قرار دهند.

به عنوان مثال، در کشورهایی که در معرض سونامی های مخرب هستند (ژاپن، فیلیپین، مالزی، تایلند و اندونزی و غیره)، یک شبکه کامل از ایستگاه های هشدار اولیه برای چنین رویدادهایی مستقر شده است. علاوه بر ایستگاه‌های لرزه‌نگاری ثابت ساحلی که زیرصوت‌های زمین‌لرزه‌های زیرآبی را ثبت می‌کنند، شبکه کاملی از حسگرهای مستقل مستقر شده‌اند که آزادانه شناور بوده و از طریق ارتباطات ماهواره‌ای به مراکز پردازش اطلاعات متصل شده‌اند. و این امید وجود دارد که تراژدی هایی مانند سونامی سال 2004 که صدها هزار نفر را در جنوب آسیا تحت تأثیر قرار داد و همچنین تراژدی فوکوشیما در سال 2011 دیگر تکرار نشود. اگرچه هنوز قادر به کنترل نیروهای زیرزمینی نیستیم و نمی‌توانیم در آینده نزدیک از خسارات مادی جلوگیری کنیم، حداقل باید و می‌توانیم تعداد تلفات انسانی را به حداقل برسانیم.

زیرصوت ها با موفقیت توسط ژئوفیزیکدانان در مطالعه خواص و ویژگی های زمین و اجزای منفرد آن - پوسته، گوشته و هسته - استفاده می شوند. یک روش بسیار مقرون به صرفه در جستجوی مواد معدنی، که در میان آنها ذخایر ارزشمند نفت و گاز طبیعی باید برجسته شود، اکتشاف لرزه ای است. از آنجایی که یک سوم نفت تولید شده در حال حاضر از دریا می آید و ذخایر دریایی کشف نشده بیش از ذخایر خشکی است، اخیراً توجه بیشتر و بیشتری به اکتشاف بستر دریا معطوف شده است. با استفاده از فن‌آوری‌های کامپیوتری مدرن برای پردازش سیگنال‌های فروصوت منعکس شده و شکسته شده، می‌توان تصاویر دوبعدی و سه بعدی از رسوبات به دست آورد و چشم‌انداز توسعه بیشتر آنها را ارزیابی کرد.

پایش مادون صوت بخشی جدایی ناپذیر از نظارت کلی بر رعایت معاهده منع جامع آزمایش هسته ای همراه با پایش لرزه ای، شیمیایی و رادیولوژیکی است. مانیتورینگ مادون صوت برای تشخیص انفجارهای هسته ای راحت است زیرا امواج فروصوت می توانند مسافت های طولانی را بدون پراکندگی طی کنند.

و در حالی که تخریب دیوارهای اریحا به دلیل صدای شیپورها یک افسانه کتاب مقدس باقی مانده است (که از دیدگاه علم مدرن کاملاً امکان پذیر است ، فقط کافی است به طنین کامل در زیر صوت دست یابیم) ، علم تاریخی پابرجا نیست. با این حال، کاملاً ممکن است که بتوانیم شواهد مادی از دانش مردم باستان را پیدا کنیم.

مرجع تاریخی

اولین مشاهده رسمی مادون صوت در طول فوران قدرتمند آتشفشان کراکاتوآ در تنگه سوندا در سال 1883 انجام شد. قدرت انفجار آتشفشان معادل انفجار یک بمب اتمی 200 مگاتنی بود که چهار برابر قدرت آزمایش بمب هوایی هیدروژنی AN602 توسط اتحاد جماهیر شوروی (نام روسی - محصول 202، نام انگلیسی -RDS-202، نام مستعار "ایوان بزرگ") با عملکرد بیش از 50 مگاتن (نام رایج روسی تزار بمبا، به قیاس با توپ تزار و زنگ تزار) در 30 اکتبر 1961 در سایت آزمایش هسته ای در جزیره نوایا زملیا. موج شوک ناشی از انفجار آتشفشان سه بار دور کره زمین چرخید، تحت تأثیر آن شیشه های شیشه ای در شعاع صدها کیلومتری شکستند، صداهای فوران در پرث (استرالیای غربی، فاصله بیش از 3000 کیلومتر) و در جزیره رودریگز، در نزدیکی جزیره موریس (فاصله بیش از 4800 کیلومتر).

با ظهور و توسعه علومی مانند مهندسی رادیو و الکترونیک، علاقه به صداهای فراتر از قابل شنیدن گوش انسان و پدیده های فیزیکی و روانی مرتبط با آنها ظاهر شد. به طرز متناقضی، آنها توسط کار فیزیکدانان کشورهای مختلف در پایان قرن نوزدهم و آغاز قرن بیستم در یک محدوده طول موج کاملاً متفاوت - محدوده رادیویی - شروع شدند. تعداد آنها به شایستگی شامل دانشمندان برجسته ای مانند هاینریش رودولف هرتز، الکساندر استپانوویچ پوپوف و گوگلیلمو مارکونی می شود.

نکته کلیدی در تحقیق و تولید صداهای صوتی و فراصوت و اولتراسوند اختراع تقویت کننده های الکترونیکی بود. ابتدا مدارهای مبتنی بر لوله های خلاء ظاهر شدند که توسعه آنها را مدیون یک کهکشان کامل از مخترعان شگفت انگیز هستیم. در سال 1883، T. A. Edison اولین کسی بود که اثر رسانش در خلاء را کشف کرد. سپس در سال 1904، D. A. Fleming اولین کسی بود که عملاً از اثر ادیسون برای تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم (یکسوسازی جریان) با استفاده از یک لامپ دو الکترودی (دیود) استفاده کرد. در سال 1906، لی دو فارست الکترود سوم را به لامپ وارد کرد - یک شبکه کنترل، که یک عنصر تقویت کننده تریود را ایجاد کرد. در سال 1912، اولین خود مولد بر اساس آن ایجاد شد. بعدها بر اساس اختراع ترانزیستورها و سپس مدارهای مجتمع، مدارهای پیشرفته و اقتصادی تری برای تقویت و تولید سیگنال های الکتریکی فرکانس پایین ایجاد شد. نقطه اوج این فرآیند را می توان توسعه روش های دیجیتالی برای تجزیه و تحلیل و سنتز صدای هر محدوده قابل تصور با کمک فناوری های رایانه ای مدرن دانست که حتی روش های تجسم صدا نیز به آن کمک می کند.

مثل همیشه مهندسان نظامی در این زمینه جلوتر بودند. آنها نه تنها یاد گرفتند که مکان باتری های توپخانه دشمن را با امواج فروصوت از شلیک های خود از موقعیت های بسته تعیین کنند، بلکه یاد گرفتند که اشیاء پنهان شده در زیر آب را در قالب نوع جدیدی از سلاح ها (زیردریایی ها)، با استفاده از امواج فروصوت، شناسایی کنند. صدا و سونوگرافی (هیدرواکولوکاسیون). تخصص یک مهندس آکوستیک به یک ویژگی جدایی ناپذیر در نیروی دریایی و زمینی تبدیل شده است.

مادون صوت تعریف و فیزیک پدیده ها

Infrasound شامل صداهایی با فرکانس های کمتر از فرکانس های درک شده توسط شنوایی انسان است، یعنی با فرکانس زیر 20 هرتز. حد پایین مادون صوت معمولاً 1 میلی هرتز فرض می شود، اما در عمل حد پایین 0.1 هرتز بیشتر در نظر گرفته می شود.

هنگام انتشار در محیط های مختلف، مادون صوت به طور کلی از قوانین آکوستیک پیروی می کند، یعنی قابلیت تضعیف، بازتاب و شکست را دارد. اما چند تفاوت وجود دارد:

• برای درک انسان از طریق ارتعاشات بدن، مادون صوت باید دامنه ارتعاش بالاتری در مقایسه با امواج صوتی در محدوده شنوایی داشته باشد.
• مادون صوت بسیار دورتر در هوا حرکت می کند زیرا به طور ضعیفی توسط جو جذب می شود.
• به دلیل طول موج طولانی، امواج فروصوت، تا حد بیشتری نسبت به صدای معمولی، با پدیده های پراش (خم شدن به دور موانع) مشخص می شود.

در طبیعت، امواج فروصوت در هنگام زلزله، صاعقه، فوران آتشفشانی، بادهای شدید، طوفان و طوفان رخ می دهد. در دریا، افزایش پس‌زمینه مادون‌صوت نشانه‌ای مطمئن از نزدیک شدن طوفان است. همین امر در مورد بهمن نیز صادق است.

درک اصوات زیرین توسط حیوانات

کاملاً طبیعی است که در حیات وحش بیشترین حساسیت به تأثیرات زیرصوت ها حیوانات بزرگ هستند: نهنگ ها، فیل ها، اسب آبی، کرگدن، زرافه، اوکاپی، کروکودیل، شیر و ببر. آنها نه تنها مادون صوت را درک می کنند، بلکه به دلیل اندازه اندام های خود آن را کاملاً تولید می کنند. نهنگ‌ها و فیل‌ها با موفقیت از سیگنال‌های فروصوت برای برقراری ارتباط با هم نوعان خود استفاده می‌کنند و برد چنین ارتباطاتی در خشکی تحت شرایط مساعد برای انتشار زیرصوت می‌تواند به صدها کیلومتر برسد. بنابراین شکارچیان قلمرو شکار خود را از تجاوزات غریبه های گونه خود محافظت می کنند، اگرچه زیستگاه پراید از شعاع 10 کیلومتری تجاوز نمی کند. در مورد نهنگ ها برد ارتباطی حتی می تواند چندین هزار کیلومتر باشد! این امکان وجود دارد که در اقیانوس باز به دلیل ایجاد نوعی کانال انتشار مادون صوت به دلیل اختلاف دما، اختلاف فشار هیدرواستاتیک و اختلاف شوری آب های سطحی و عمیق، از اثر فاصله طولانی استفاده شود. اصل عملکرد این کانال مشابه اصل انتقال اطلاعات از طریق کابل فیبر نوری است که در آن پرتوهای نور نیز به دلیل انعکاس کلی داخلی منتشر می شوند.

تولید فن آوری مادون صوت

از زمان ساخت اولین سازه های مگالیتیک (استون هنج را به یاد بیاورید!) بشریت ناخودآگاه به مولد دست ساز مادون صوت تبدیل شده است و ساختمان های مختلفی را برای نیازهای اقتصادی، مسکونی و مذهبی می سازد که اتاق های آن (اتاق ها، تالارها، اجاق ها و شومینه ها) دودکش ها) به عنوان نوعی تشدید کننده مادون صوت و ژنراتور غیرفعال تحت قرار گرفتن در معرض باد عمل می کنند. همانطور که مردم بر نیروهای طبیعی تسلط یافتند، به طور فزاینده ای به تولیدکنندگان فعال مادون صوت تبدیل شدند. اولین دستگاه‌ها آب و آسیاب‌های بادی بودند، اگرچه شدت مادون‌صوت آن‌چنان زیاد نبود، اما جلوه عرفانی خاصی ایجاد کرد. بی دلیل نیست که در تمام افسانه های اقوام مختلف، حرفه آسیابان و همچنین حرفه آهنگری که با ضربات یکنواخت چکش خود مجبور به ایجاد امواج فراصوت می شود، با افسانه هایی با مفاهیم منفی احاطه شده است. فرزندان مستقیم این دستگاه‌ها اکنون مجراهای فشار نیروگاه‌های برق آبی، ژنراتورهای برق بادی و چکش‌های مکانیکی با ابعاد تایتانیک هستند.

در تولید، منابع مادون صوت نیز ماشین‌های سنگینی هستند که در آن‌ها حرکت رفت و برگشتی توده‌های بزرگ (مثلاً کمپرسورهای پیستونی)، فن‌ها و سیستم‌های تهویه مطبوع، توربین‌ها و سکوهای ارتعاشی و سایر تجهیزات وجود دارد. موتورهای جت هواپیما نیز امواج فروصوت ساطع می کنند. با توسعه نیروی بخار و معرفی گسترده نیروگاه ها در کشتی ها، ما شروع به تولید امواج فراصوت نه تنها در خشکی، بلکه در دریا کردیم.

امروزه منابع اصلی آلودگی صوتی انسانی در اقیانوس‌ها کشتی‌ها، تفنگ‌های هوایی برای اکتشاف لرزه‌ای مواد معدنی در کف دریاها و اقیانوس‌ها، حفاری‌های دریایی و سکوهای تولید برای تولید نفت و گاز و همچنین سونارهای نظامی و غیرنظامی هستند. . انفجارهای هسته ای نیز منابع فروصوت هستند و امواج فروصوت حاصل از آنها می تواند هزاران کیلومتر در امتداد یک موجبر اتمسفر حرکت کند.

زیست‌شناسان به درستی زنگ خطر را به صدا در می‌آورند و رشته‌های انبوه سینه‌پوستان در خشکی را به زیرصوت‌های انسانی، صداها و سونوگرافی‌های تولید شده توسط ما نسبت می‌دهند. به نظر آنها، ما به سادگی حیوانات را با صدای خود از مسیر خارج می کنیم و باعث خرابی سیستم های ناوبری آنها می شویم. اکنون آلودگی صوتی دریاها در باند فرکانس فروصوت به حداکثر شدت خود می رسد و هزاران بار از آلودگی صوتی در فرکانس های دیگر فراتر می رود.

تاثیر امواج فروصوت بر انسان

بدن انسان و روان آن به دلیل اینکه دستگاه دهلیزی را تحریک می کند و همچنین به دلیل اینکه تقریباً همه اندام های انسان دارای فرکانس های تشدید در محدوده 8-20 هرتز هستند، مستعد تأثیر مادون صوت هستند:

• 20-30 هرتز (رزونانس سر)؛
• 18 هرتز و 40 تا 100 هرتز (رزونانس چشم)؛
• 0.5-13 هرتز (رزونانس دستگاه دهلیزی)؛
• 4-6 هرتز (رزونانس قلب)؛
• 2-3 هرتز (رزونانس معده)؛
• 2-4 هرتز (رزونانس روده)؛
• 6-8 هرتز (رزونانس کلیه)؛
• 2-5 هرتز (رزونانس دست).

پراکندگی در ارزش ها با پراکندگی داده های آنتروپومتریک در بین نمایندگان بشریت توضیح داده می شود.

اعتقاد بر این است که ارتعاشات مادون صوت حتی با شدت کم باعث علائمی شبیه به ضربه مغزی می شود (تهوع، وزوز گوش، اختلال بینایی). نوسانات با شدت متوسط ​​می تواند باعث اسهال "غیر غذایی" و اختلال عملکرد مغز با غیر منتظره ترین عواقب شود. اعتقاد بر این است که امواج مادون صوت با شدت بالا، که مستلزم تشدید است، منجر به اختلال در عملکرد تقریباً تمام اندام های داخلی می شود و مرگ به دلیل ایست قلبی یا پارگی رگ های خونی امکان پذیر است.

Infrasound اثرات حتی جالب‌تری بر وضعیت روانی-عاطفی افرادی که در معرض آن هستند ایجاد می‌کند. از این نظر، آزمایش بزرگی که توسط گروهی از محققان انگلیسی بر روی 700 مخاطب در سالن کنسرت پرسل لندن انجام شد، که از آنها خواسته شد به یک کنسرت موسیقی در دو بخش گوش دهند، نشان دهنده است. هر یک از بخش ها شامل چهار اثر بود که در دو بخش مادون صوت با فرکانس 17 هرتز با شدت کم در اجرای اصلی و در بخش دوم مادون صوت در دو اثر دیگر ترکیب شد. از شنوندگان خواسته شد تا احساسات خود را توصیف کنند، و بخش قابل توجهی از پاسخ دهندگان (22٪) به تجربیات غیرعادی اشاره کردند: اضطراب، بی قراری، غم شدید، احساس انزجار و ترس، لرز در امتداد ستون فقرات و احساس فشار در قفسه سینه فقط در لحظه ای که سیگنال فروصوت داده شد.

یک اثر بسیار جالب مادون صوت با فرکانس 18.98 هرتز بر روی انسان، کشف یک جلوه بصری توسط مهندس محقق انگلیسی ویک تاندی در اوایل دهه 80 قرن گذشته بود. تاندی در حالی که تا دیر وقت در آزمایشگاهش می ماند، بارها و بارها در دید محیطی خود متوجه یک لکه خاکستری بی شکل شد که وقتی سرش را به سمت خود چرخاند ناپدید شد. او که یک شمشیر زن مشتاق بود، همچنین متوجه شد که هنگام صیقل دادن یک راپیر در حالی که دسته را در یک گیره نگه داشته است، نوک آن به طرز محسوسی می لرزد. او با فرض ارتعاشات راپیر (تیغه راپیر نقش یک گیرنده ضبط کننده را بازی می کرد) وجود مادون صوت در اتاق، محل آزمایشگاه را بررسی کرد و متوجه شد که امواج فروصوت واقعاً وجود دارد - منبع آن یک فن اگزوز است که اخیراً نصب شده است. . حداکثر سیگنال فروصوت درست بالای میز کار تندی مشاهده شد و فرکانس آن نزدیک به فرکانس تشدید کره چشم 18 هرتز بود که توسط ناسا تعیین شد. کار در این جهت توسط V. Tandy در مقاله "اشباح از ماشین" منتشر شده در سال 1998 خلاصه شد. پس از آن، به دعوت محققان ماوراء الطبیعه، او در گروه های کاری برای بررسی زیرزمین یک مرکز توریستی در کاونتری در سال 2001 و قلعه وارویک در سال 2004 شرکت کرد. در هر دو مورد، سطح بالایی از مادون صوت مشاهده شد. پس ظهور ارواح در قلعه های انگلیسی مبنایی کاملا مادی دارد!

مادون صوت "فانتوم".

به روشی حتی شگفت‌انگیزتر، مادون‌صوت "فانتوم" روی فرد تأثیر می‌گذارد. واقعیت این است که با توجه به اثر دوگوشی شنوایی ذاتی در انسان و اکثر حیوانات برتر، مغز انسان منبع صدا را بر اساس فرکانس، فاز و شدت سیگنال ارزیابی می‌کند و جهت منبع صدا را بر اساس این ویژگی‌ها محاسبه می‌کند. تفاوت در فاز ارتعاشات صدا، ورود به گوش راست و چپ. در نتیجه، هنگامی که کانال‌های شنوایی راست و چپ در معرض فرکانس‌های بسته قرار می‌گیرند با اختلافی که در محدوده درک صدا قرار دارد، احساس "شبیهی" از درک صدای آهنگ "اصلی" هنگام گوش دادن به فرکانس‌های بالاتر ایجاد می‌شود. هارمونیک). در این مورد، یک درک "فانتومی" از فرکانس اساسی ایجاد می شود، اگرچه در سیگنال اصلی اصلا وجود ندارد. به عنوان مثال، اگر یک گوش سیگنالی با فرکانس 550 هرتز و دیگری با فرکانس 570 هرتز بشنود، مغز فرکانس اضافی 20 هرتز را درک می کند (یعنی انگار می شنود) که این تفاوت است. بین این دو فرکانس لازم به ذکر است که این مجموع معمول دو موج سینوسی با فرکانس های مختلف نیست که منجر به ضربات می شود. جمع در مغز اتفاق می افتد نه در هوا! و صدا نه در هوا، بلکه در مغز شنونده شکل می گیرد.

گاهی اوقات فرد صداهایی با فرکانس پایین می شنود که در واقعیت وجود ندارد. این به این دلیل اتفاق می افتد که مغز به شدت صدا را پردازش می کند و فرکانس هایی را اضافه می کند که در صداها وجود ندارد. این پدیده به طور گسترده در فناوری استفاده می شود. به عنوان مثال یک کانال تلفن محدود به باند 300 -3000 هرتز است. با این وجود، همه ما با اطمینان جنسیت یک صدا را از طریق تلفن تعیین می کنیم، اگرچه برای نمایندگان جنس "قوی تر" فرکانس صدای مشخصه 150 هرتز است. مغز ما، این پیشرفته ترین کامپیوتر در حال حاضر، ما را فریب می دهد!

زمانی که دو سیگنال با اختلاف فرکانس کوچک که در محدوده مادون صوت قرار دارند، به گوش راست و چپ می رسند، وضعیت حتی بدتر (یا شاید بهتر) می شود. این ممکن است به این دلیل باشد که فعالیت الکتریکی مغز انسان دارای چندین بیوریتم مرتبط با وضعیت آن است. برخی از این ریتم های EEG در زیر مورد بحث قرار می گیرند.

• امواج بتا: سریعترین، مشخصه حالت بیداری، تمرکز و شناخت. افراط در آنها با اضطراب، ترس و وحشت همراه است. بسته به درجه شرایط، می تواند بین 14 تا 42 هرتز متفاوت باشد. سطوح ضعیف امواج بتا از نظر آماری با افسردگی، توجه انتخابی ضعیف و حافظه ضعیف مرتبط است.
• امواج آلفا: بیوریتم های مغز تا فرکانس های 8 تا 13 هرتز کاهش می یابد. غالب آنها با حالت آرامش و توانایی درک اطلاعات جدید مطابقت دارد. در این حالت، مغز بیشترین مقدار اندورفین و انکفالین - "داروهای" تولید خود را تولید می کند.
• امواج تتا: سیگنال های الکتروانسفالوگرام در محدوده 4 تا 8 هرتز. در مطالعات حیوانی، امواج تتا با استفاده از الکترودهای کاشته شده در مغز ثبت می شود. برای مطالعات انسانی، الکترودها روی سر قرار می گیرند. مطالعات انسانی نشان می دهد که امواج تتا با خواب REM و انتقال خواب به بیداری و همچنین حالت بیداری آرام مرتبط است.
• امواج دلتا: انتقال به حالت خواب آلود یا ناخودآگاه، فعالیت الکتریکی مغز تا فرکانس های زیر 4 هرتز کند می شود و دامنه بالایی دارد. با خواب عمیق همراه است.
• امواج مغزی گاما نیز وجود دارد که هنگام حل وظایفی که به حداکثر توجه نیاز دارند رخ می دهد. از آنجایی که فرکانس معمولی آنها (40 هرتز) خارج از محدوده در نظر گرفته شده است، ما خود را به ذکر آنها محدود می کنیم. فقط توجه داشته باشیم که این فهرست به دور از جامعیت است.

آواز گلوگاه راهبان تبتی و آواز کرال گریگوری بر اساس این تأثیرات است. با توجه به ضربات تقریبا نامحسوس در اجرای خود، حالتی از شور و شوق تا وجد را در شنوندگان سپاسگزار برمی انگیزند. و در حال حاضر لات های پزشکی آنها را به عنوان نوشدارویی برای تسکین حالات روحی مضطرب تبلیغ می کنند و موسیقی «آرام بخش» را بدون نظارت پزشکی ارائه می دهند.

از دیدگاه نویسنده این مقاله - یک مهندس رادیو، دانشمند کامپیوتر، ملحد و ماتریالیست شناخته شده، مغز انسان یک گیرنده بسیار انتخابی با نقاط ورودی بسیاری است، علاوه بر این، به یک ابر رایانه با برنامه های خاص خود برای پردازش ورودی متصل است. سیگنال‌هایی که الگوریتم‌های آن‌ها به‌اندازه کافی واقعیت عینی را منعکس نمی‌کنند.

تجربه در تشخیص مادون صوت

تجهیزات

در زندگی روزمره ما همیشه امواج فراصوت وجود دارد که مولدهای اصلی آن فن ها و مجاری هوای سیستم های تهویه مطبوع هستند. در اصل، برای نشان دادن مادون صوت، یک فن با سرعت کم به عنوان یک تولید کننده مادون صوت کافی است. به عنوان یک گیرنده مادون صوت، می توانید از یک بلندگوی ساب ووفر در حالت معکوس استفاده کنید که از طریق یک تقویت کننده پیش تقویت کننده با سطح نویز کم و یک فیلتر بالا گذر به ضبط کننده متصل می شود، زیرا همه میکروفون های آکوستیک معمولی به دلیل اندازه کوچکشان نسبت به مادون صوت واکنش ضعیفی نشان می دهند. . می توانید از یک اسیلوسکوپ دیجیتال یا آنالوگ یا یک دستگاه ضبط صدا به عنوان ضبط کننده مادون صوت استفاده کنید. نتایج ضبط صدای کولر پنجره ای و پنکه کفی در نمودارها نشان داده شده است.

این دو نمودار صدای ضبط شده یک پنکه کفی را نشان می دهد. نمودار پایین یک طیف گرا (طیف فرکانس - فرکانس در مقابل زمان و دامنه سیگنال در برابر فرکانس در یک نقطه خاص از زمان) را نشان می دهد. در سمت راست این نمودار نشان می دهد که چگونه رنگ بسته به دامنه سیگنال از سیاه به سفید تغییر می کند. دامنه در دسی بل نسبت به مقیاس کامل نشان داده شده است. 0 dBFS مربوط به حداکثر سطح سیگنال ممکن برای این سیستم ضبط است.