ДБА розшифровка як читається. Нормовані параметри і гранично допустимі рівні шуму на робочих місцях. Одиниця виміру шуму

Ці терміни використовуються для опису рівня гучності роботи електроагрегату з приводом від двигуна внутрішнього згоряння. Чим більше рівень шуму, тим менш комфортно почуває себе і оператор агрегату і навколишні люди. Часто мова йде не тільки про комфорт, але і про жорстку виробничої необхідності, що вимагає виконання вимог норм і правил охорони праці і / або навколишнього середовища. Акустичний шум - це викликані різними причинами безладні коливання повітря, що характеризуються складною тимчасової і спектральної структурою. Для кількісної оцінки шуму користуються усередненими параметрами, обумовленими на підставі статистичних законів, що враховують структуру шуму в його джерелі і властивості середовища, в якій цей шум поширюється. Зазвичай рівень шуму вимірюється, як «звуковий тиск» LpA або як «звукова потужність» LWA. «Звукова потужність» LWA характеризує рівень шуму в його джерелі і є постійною для даного обладнання величиною, «звуковий тиск» LpA залежить від відстані між слухачем і джерелом шуму. Різні виробники електроагрегатів характеризують шумові характеристики своєї продукції в різних величинах (звуковий тиск і / або звукова потужність), а для звукового тиску ще і на різній відстані (найбільш часто 7 м) і для різного ступеня завантаження електроагрегату (зазвичай мова йде про передбачені діючими Європейськими нормами 75% максимальної потужності). Одиниця кількісного виміру шуму: децибел акустичний - dB (A), в російській написанні дБ (А) або дБА. Величина дБА - рівень звукового тиску, який вимірюється за допомогою спеціального приладу - шумомера - зі спеціальним фільтром, що враховує особливість сприйняття шуму слуховим апаратом людини і знижує чутливість пристрою на низьких і дуже високих частотах для того, щоб отримувати реальні оцінки гучності, неприємного дії або прийнятності звуку .

Діючі норми Європейського Союзу вимагають, щоб звукова потужність LWA електроагрегатів потужністю понад 2 кВА (при рівні навантаження 75% від максимальної) не перевищувала 97дБА, що на відстані 7м від двигуна агрегату відповідає звуковому тиску LpA (7) = 72 дБА.

Можна записати, що на відстані 7м: LpA (7) дБА = (LWA - 25) дБА,

на відстані 4м: LpA (4) дБА = (LWA - 20) дБА,

а на відстані 0м: LpA (0) дБА = LWA дБА

Рівень гучності роботи ( «звукова потужність») електроагрегату залежить від типу його двигуна (бензиновий або дизельний), типу системи його охолодження (повітряна або рідинна) і номінальною швидкості агрегату. В цілому, можна констатувати, що:

° Бензинові агрегати тихіше дизельних
° Агрегати зі швидкістю 1500 об / хв тихіше, ніж зі швидкістю 3000 об / хв
° Агрегати з рідинним охолодженням працюють тихіше, ніж з повітряним

Надмірний шум погано впливає не тільки на органи слуху. За даними ВООЗ, близько 2% всіх смертей у світі спричинені захворюваннями, пов'язаними з надмірною шумом.

Сучасна медицина вважає гучні звуки одним з грізних ворогів здоров'я людини. В екології існує навіть поняття «шумове забруднення». Крім слухових розладів, можуть виникнути серцево-судинні захворювання, гіпертонічна хвороба. Порушуються обмін речовин, діяльність щитовидної залози, мозку. Знижуються пам'ять, працездатність. Від шумового стресу з'являється безсоння, пропадає апетит. Високий рівень шуму може викликати виразкову хворобу, гастрит, психічні захворювання.

Шум через провідні шляхи звукового аналізатора впливає на різні центри головного мозку, в результаті чого порушується робота різних систем організму. За даними австрійського вченого Гріффіта, шум стає причиною передчасного старіння в 30 випадках з 100 і вкорочує життя людей у ​​великих містах на 8-12 років. Експерти ВООЗ вважають безпечним для здоров'я звук в 85 дБ, діючий на людину щодня не більше 8 годин.

25-30 децибел

Такой рівень шуму вважається комфортним для людини. Це природний звуковий фон, без якого неможливе життя.

До речі ...

За гучності це можна порівняти з шурхотом листя на деревах - 5-10 дБ, шумом вітру - 10-20 дБ, пошепки - 30-40 дБ. А такожз приготуванням їжі на плиті - 35-42 дБ, наповненням ванни - 36-58 дБ, рухом ліфта - 34-42 дБ, шумом холодильника - 42 дБ, кондиціонера - 45 дБ.

У будинку не повинно бути занадто тихо. Коли навколо гробове мовчання, ми підсвідомо відчуваємо занепокоєння. Шум дощу, шелест листя, передзвін підвішених в дверному отворі дзвіночків, цокання годинника діють на нас заспокійливо і навіть роблять цілющий вплив.

Ми звикли думати, що тиша - це відсутність звуків, але, як з'ясувалося, наш мозок чітко чує її і сприймає так само, як і інші звуки. Це з'ясували вчені з університету штату Орегон в США.

60-80 децибел

Такий шум, який діє регулярно, викликає у людини розлади вегетативної нервової системи і стомлює навіть при нетривалому впливі.

До речі ...

Великий магазин - 60 дБ, пральна машина - 68 дБ, пилосос - 70 дБ, гра на піаніно - 80 дБ, дитячий плач - 78 дБ, автомобіль - до 80 дБ.

Рівень шуму сприймається суб'єктивно, можливо звикання. Але щодо розвиваються вегетативних реакцій адаптації не спостерігається.

Постійно діючий транспортний шум (65 дБ) призводить до втрати слуху. Вуличний шум порушує роботу центру слуху в головному мозку і негативно впливає на поведінку. До такого висновку прийшли вчені з університету штату Каліфорнія в Сан-Франциско.

90-110 децибел

Звук сприймається як болісний. Призводить до зниження слуху. При інтенсивній дії шуму в 95 дБ і вище можливе порушення вітамінного, вуглеводного, білкового, холестерину і водно-сольового обміну. При силі звуку 110 дБ виникає так зване «шумове сп'яніння», розвивається агресія.

До речі ...

Мотоцикл, мотор вантажівки і Ніагарський водоспад - 90 дБ, перепланування в квартирі - 90-100 дБ, газонокосарка - 100 дБ, концерт і дискотека - 110-120 дБ.

Згідно ГОСТам, виробництво з таким рівнем шуму є шкідливим, працівники повинні регулярно проходити медогляд. Люди, що працюють в таких умовах, в 2 рази частіше страждають гіпертонією. Робочим гучних професій рекомендується приймати вітаміни групи В і С.

Якщо плеєр включений на повну потужність, то на вуха діє звук близько 110 дБ. Високий ризик розвитку приглухуватості (глухоти).

115-120 децибел

Це «больовий поріг», коли звуку як такого практично вже не чути, відчувається біль у вухах.

До речі ...

Лідери по створенню такого шуму - аеропорти і вокзали. Гучність товарного складу під час руху становить понад 100 дБ. Коли поїзд підходить до платформи, рівень шуму на пероні становить трохи менше - 95 дБ. Навіть в кілометрі від злітно-посадкової смуги рівень шуму від злітаючого або сідає лайнера становить більше 100 дБ.

Рівень шуму в метро може досягати 110 дБ на станціях і 80-90 дБ - в вагонах.

Не варто надто захоплюватися караоке. Рівень акустичного навантаження при цьому перевершує допустимі межі, досягаючи 115 дБ. Після такого екстремального вокалу слух тимчасово знижується на 8 дБ.

140-150 децибел

Шум практично нестерпний, можлива втрата свідомості, можуть лопнути барабанні перетинки.

До речі ...

При запуску реактивних двигунів літаків рівень шуму коливається від 120 до 140 дБ, шум працюючої дрилі - 140 дБ, старт ракети - 145 дБ, залп салюту, рок-концерт поруч з величезним потужним динаміком, машина з «пробитим» глушником -120-150 дБ .

180 децибел і більше

Смертельно для людини. Починає руйнуватися навіть метал.

До речі ...

Ударна хвиля від надзвукового літака - 160 дБ, постріл з 122-міліметрової гаубиці - 183 дБ, вибух потужного вулкана - 180 дБ.

Згідно з дослідженнями американських фахівців, найгучніший звук в тваринному світі видає синій кит - 189 дБ.

Проблеми великого міста

За оцінками експертів, до 70% території Москви схильні до наднормативного шуму від різних джерел. Величина перевищень доходить до наступних значень:

• 20-25 дБ - поблизу автотрас;
• до 30-35 дБ - для квартир будинків, звернених в бік великих автотрас (без шумозащитного скління);
• до 10-20 дБ - поблизу залізниць;
• до 8-10 дБ - на територіях, схильних до періодичному впливу авіашума;
• до 30 дБ - при недотриманні встановлених вимог щодо ведення будівельних робіт в нічні години.

Не чую

Вухо людини може чути лише коливання, частота яких становить від 16 до 20 000 Гц. Коливання з частотою до 16 Гц називаються інфразвуком, більше 20 000 Гц - ультразвуком, і людське вухо їх не сприймає. Найвища чутливість вуха до звуків - в діапазоні частот 1000-4000 Гц. Чим вище тональність звуку або шуму, тим сильніше його несприятливий вплив на орган слуху. Інфра-та ультразвук можуть завдати шкоди здоров'ю людини. Однак ступінь їх впливу залежить від частоти і часу впливу.

Дайте поспати!

Ваша здатність чути уві сні збільшується на 10-14 дБ. Згідно з нормативами ВООЗ, серцево-судинні захворювання можуть виникнути, якщо людина ночами постійно піддається впливу шуму гучністю 50 дБ і вище. Щоб заробити безсоння, досить шуму в 42 дБ, щоб просто стати дратівливим - 35 дБ.

«Шум» - це безладне змішання звуків.

Звуки з низькою і високою частотою здаються тихіше, ніж середньо частотні тієї ж інтенсивності. З урахуванням цього, нерівномірну чутливість людського вуха до звуків різних частот модулюють за допомогою спеціального електронного частотного фільтра, отримуючи, в результаті нормування вимірювань, так званий еквівалентний (по енергії, "зважений") рівень звуку з розмірністю дБА (дБ (А), то є - з фільтром "А").

Людина, в денний час доби, може чути звуки гучністю отдБі вище. Максимальний діапазон частот для людського вуха, в середньому - від 20 доГц (можливий розкид значень: отдо00 герц). У молодості - краще чути среднечастотний звук з частотою 3 КГц, в середньому віці - 2-3КГц, в старості - 1КГц. Такі частоти, в перші кілогерц (до Гц - зона мовного спілкування) - звичайні в телефонах і по радіо на СВ і ДВ діапазонах. З віком, що сприймається на слух звуковий діапазон звужується: для високочастотних звуків - зменшуючись до 18 кілогерц і менш (у літніх людей, кожні десять років - приблизно на 1000Гц), а для низькочастотних - збільшуючись від 20 Гц і більше.

У сплячої людини, основним джерелом сенсорної інформації про навколишнє оточення - стають вуха ( "чуйний сон"). Ваша здатність чути, вночі і при закритих очах - збільшується надбив (до перших децибел, за шкалою дБА), в порівнянні з денним часом діб, тому - гучний, різкий шум з великими стрибками гучності, може розбудити сплячих людей.

Безкоштовна юридична консультація:

(СНіП3 «Захист від шуму»).

большесмерть (шумове зброю)

Безкоштовна юридична консультація:

Максимально допустимі рівні звуку (LАмакс, дБА) - більше "нормальних" на 15 децибел. Наприклад, для житлових кімнат квартир допустимий постійний рівень звуку в денний час - 40 децибел, а тимчасовий максимальний - 55. При постійно працюючому інженерному обладнанні - враховується поправка - мінус 5.

нечутний шум- звуки з частотами менееГц (інфразвук) і більше 20 КГц (ультразвук). Низькочастотні коливання в 5-10 герц можуть викликати резонанс, вібрацію внутрішніх органів і впливати на роботу мозку. Низькочастотні акустичні коливання підсилюють ниючі болі в кістках і суглобах у хворих людей. Джерела інфразвуку: автомобілі, вагони, грім від блискавки і т.д.

На робочих місцяхгранично допустимі, згідно із законом, еквівалентні рівні звуку для переривчастого шуму: максимальний рівень звуку не повинен перевищувати 110 дБА, а для імпульсного шумадБАI. Забороняється навіть короткочасне перебування в зонах з рівнями звукового тиску понад 135 дБ у будь-який октавной смузі.

Для пожежної сигналізації: Рівень звукового тиску корисного аудіосигналу, що забезпечується оповісником, повинен бути не менше 75 дБА на відстані 3 м від оповіщувача і не більше 120 dba в будь-якій точці приміщення, що підлягає (п.3.14 НПБ).

Безкоштовна юридична консультація:

Безкоштовна юридична консультація:

Для вимірювання рівня шуму застосовується прилад шумомір(На фото), який виробляють в різних модифікаціях: побутові (орієнтовна ценат.р, діапазони вимірювання: дБ, 31,5 Гц - 8 кГц, фільтри А і С), промислові (інтегрують і т.д.) Найбільш поширені моделі: SL, октава, svan. Для вимірювань інфразвукових і ультразвукових шумів - застосовуються широкодіапазонні шумометр.

Частотні діапазони звуку

среднечастотний0 Гц;

Безкоштовна юридична консультація:

Безкоштовна юридична консультація:

пісок сухий / влажний0 /

Зменшують дальність поширення звуку, уздовж поверхні землі - високі перепони (гори, будинки та споруди), протилежне напрям вітру і його швидкість, а так само інші фактори (знижений атмосферний тиск, підвищена температура і вологість повітря). Відстані, на яких джерело гучного шуму майже не чутно - зазвичай, від 100 метрів (при наявності високих перешкод або в густому лісі), будинок. - на відкритій місцевості (при попутному середньому вітрі - дальність збільшується до кілометра і більше). З відстанню "губляться" (швидше гасяться і розсіюються) більш високі частоти і залишаються низькочастотні звуки. Максимальна дальність поширення інфразвуку середньої інтенсивності (людина його не чує, але вплив на організм є) - десятки і сотні кілометрів від джерела.

Найгаласливіші міста в Росії

Це багато обласні та районні центри країни, практично всі території великих транспортних вузлів і міські житлові забудови вздовж проспектів і поблизу аеропортів. До даної категорії відносяться: Москва, Санкт-Петербург, Красноярськ, Ростов-на-Дону, Челябінськ, Єкатеринбург, Перм, Іркутськ, Ярославль, Воронеж, Новокузнецьк, Нижній Тагіл, Магнітогорськ, Омськ, Уфа, Самара, Нижній Новгород, Новосибірськ, Мурманськ , Перм, Тула, Ульяновськ, Кемерово і інші.

Безкоштовна юридична консультація:

Коли праве і ліве вухо чують звуки (наприклад, з навушників плеєра, fгерц) - звуки розпадаються, в сприйнятті, на вихідні, з їх фактичної частотою, і бін.еффект зникає. Різниця фаз звукових хвиль, що приходять на праве і ліве вухо - дозволяє визначати напрямок на джерело звуку / шуму, гучність і тембр - відстань до нього.

Міжнародна стандартизація фізичних параметрів

Безкоштовна юридична консультація:

Реакцією на тривалий і сильне вплив шуму є «тиннитус» - дзвін у вухах, "шум в голові", який може перерости в прогресуюче зниження слуху. Характерно для вікових груп старше 30 років, при ослабленому організмі, стресах, зловживанні алкоголем і куріння. У найпростішому випадку, причиною вушного шуму чи приглухуватості може бути сірчана пробка у вусі, яка легко видаляється лікарем-фахівцем (промиванням або витягом). Якщо запалені слуховий нерв - це можна вилікувати, теж порівняно легко (ліками, акупунктурою). Пульсуючий шум - більш важкий для лікування випадок (можливі причини: звуження кровоносних судин при атеросклерозі або пухлинах, а так само - підвивих шийних хребців).

Щоб уберегти слух:

В галасливому місці, для захисту органів слуху - використовувати протишумові м'які "беруші", вкладиші або навушники (шумопониження ефективніше на високих частотах звуку). Їх треба підганяти індивідуально під вухо. У польових умовах - використовують і лампочки від кишенькового ліхтаря (вони не всім, але підходять за розміром). У стрілецькому спорті застосовують індивідуально відлиті "активні беруші" з електронним обладнанням, за ціною - як телефон. Зберігати їх треба в упаковці. Краще вибирати Бершов, зроблені з гіпоалергенного полімеру, що мають хороший SNR (шумозаглушення), на рівні від 30 дБ і більше. При різких перепадах тиску (в літаку), для його вирівнювання та зменшення болю - потрібно використовувати спеціальні бируши з мікроотворами;

Безкоштовна юридична консультація:

Прийоми, застосовувані, зазвичай, для вирівнювання тиску з обох сторін барабанної перетинки вуха: Ковтання, позіхання, продування з закритим носом. Метод Френзель - затиснувши ніздрі, з зусиллям відвести мову назад, по небу (при скороченні м'язів, відкриються носові порожнини і євстахієві труби). Артилеристи, роблячи постріл - відкривають рот або закривають вуха долонями рук.

Безкоштовна юридична консультація:

Шумомір SL. Побутові та промислові шумометр.

Рівень шуму - що і як

В параметрах кліматичного обладнання рівень шуму вказується окремо для зовнішнього і внутрішнього блоку. Шум внутрішнього блоку обумовлений звуком повітря проходить вентилятор. Тому більш дорогі моделі кондиціонерів, як правило, мають більший розмір внутрішнього блоку в порівнянні з більш бюджетними аналогічної потужності. Пояснення цьому просте: аналогічний обсяг повітря, проходячи через більший вентилятор обертається з меншою швидкістю створює менше шуму.

Шум зовнішнього блоку перш за все обумовлений шумом компресора. Тут значно виграють інверторні моделі кондиціонерів. Хоча рівень шуму кондиціонерів типу on / off (Не інверторні) останнім часом також значно знизився.

Примітка: Таблицю складено за даними виробників

З точки зору людського вуха «шум» - це безладне змішання звуків, несприятливий для сприйняття людиною. Фізична характеристика гучності звуку - рівень звукового тиску, в децибелах (дБ).

Безкоштовна юридична консультація:

Децибел - це безрозмірна одиниця, що застосовується для вимірювання відношення деяких величин, в нашому випадку - гучності звуку. Важливо пам'ятати що це не абсолютна величина, як, наприклад, ват або вольт, а така ж відносна, як кратність ( «триразове збільшення») або відсотки, призначена для вимірювання відносини двох інших величин. При цьому на відміну від відсотків або кратності до отриманого відношенню застосовується логарифмічний масштаб.

Децибели широко застосовуються в областях техніки, де вимагається вимірювання величин, що міняються в широкому діапазоні: в радіотехніці, антеною техніці, в системах передачі інформації, автоматичного регулювання та керування, в оптиці, акустиці і ін.

Для кращого розуміння розглянемо два випадки:

1. Що вийде, якщо до шуму 25 дБ збільшити ще на 25 дБ? Шум загальною інтенсивністю в 50 дБ? Ні - адже при подвоєнні числа його логарифм зростає на

0,3 (з точністю до двох десяткових знаків). Тоді при подвоєнні інтенсивності звуку рівень інтенсивності збільшується на

Безкоштовна юридична консультація:

0,3 білого, тобто на

3 дБ, до 28дБ. Це справедливо для будь-якого рівня інтенсивності: подвоєння інтенсивності звуку призводить до збільшення рівня інтенсивності на 3 дБ.

2. У скільки разів відрізняється рівень шуму в 20 і 32 дБ? Якби ми мали справу з лінійним зростанням, то відповідь була б проста: 32/20 =

1,5 рази. Саме таку помилку найчастіше за все і допускають покупці,

Примітка: Звертаємо вашу увагу на різницю між дБ і дБА. дБА - акустичний децибел, одиниця виміру рівня шуму з урахуванням сприйняття звуку людиною. При вимірюванні в дБА подвоєння гучності грубо відповідає збільшенню рівня шуму на 10 дБА. Тобто для 25 дБА збільшення на 25 дБА

Безкоштовна юридична консультація:

Звуки з низькою і високою частотою здаються тихіше, ніж середньо частотні тієї ж інтенсивності.

Людина, в денний час доби, може чути звуки гучністю від 10 - 15 дБ і вище. Максимальний діапазон частот для людського вуха, в середньому від 20 доГц (можливий розкид значень: від 12 - 24 до-герц). В молодості краще чути среднечастотний звук з частотою 3 кГц, в середньому віці 2 - 3 кГц, в старості 1 кГц. Такі частоти, в перші кілогерц (до 1000 - 3000 Гц зона мовного спілкування) - звичайні в телефонах. З віком, що сприймається на слух звуковий діапазон звужується: для високочастотних звуків він зменшуючись до 18 кілогерц і менш (у літніх людей, кожні десять років приблизно на 1000 Гц), а для низькочастотних - збільшуючись від 20 Гц і більше.

У сплячої людини основним джерелом інформації про навколишній світ є вуха. Ваша здатність чути різко загострюється в порівнянні з денним часом діб, тому непомітний днем ​​шум, а особливо шум зі стрибками гучності, може легко розбудити сплячих людей.

Відсутності на стінах приміщень звукопоглинаючих матеріалів (килимів, спеціальних покриттів), звук буде голосніше через багаторазового відбиття (луни) від стін, стелі, меблів), що збільшить підсумковий рівень шуму на кілька децибел.

Шкала шумів (рівні звуку в дБА - акустичний децибел, одиниця виміру рівня шуму з урахуванням сприйняття звуку людиною)

Безкоштовна юридична консультація:

Допустимий максимум за нормами для житлових приміщень вночі, з 23 до 7 год.

(СНіП3 «Захист від шуму»).

Норма для житлових приміщень днем, з 7 до 23 год. (СНіП3 «Захист від шуму»).

Максимально допустимий звуковий тиск для навушників плеєра.

При рівнях звуку понад 160 децибел можливий розрив барабанних перетинок і легких, більше 200 - смерть

Безкоштовна юридична консультація:

Розмовна мова коливається від 45 децибел (дБ) до 60 децибел (дБ), в залежності від гучності голосу;

Максимально допустимі рівні звуку більше «нормальних» на 15 децибел. Наприклад, для житлових кімнат квартир допустимий постійний рівень звуку в денний час - 40 децибел, а тимчасовий максимальний - 55. При постійно працюючому інженерному обладнанні враховується поправка: мінус 5.

Нечутний шум - звуки з частотами менееГц (інфразвук) і більше 20 КГц (ультразвук). Низькочастотні коливання в 5-10 герц можуть викликати резонанс, вібрацію внутрішніх органів і впливати на роботу мозку. Низькочастотні акустичні коливання підсилюють ниючі болі в кістках і суглобах у хворих людей. Джерела інфразвуку: автомобілі, вагони, грім від блискавки і т.д.

Як і чим вимірюється шум

Для вимірювання рівня шуму застосовується прилад шумомір. Шумоміри бувають побутові (діапазони вимірювання 30 - 130 дБ, 31,5 Гц - 8 кГц,) і промислові. Для вимірювань інфразвукових і ультразвукових шумів застосовуються широкодіапазонні шумоміри.

Одним з найважливіших питань є залежність рівня звуку від його частоти. Нижня частотна межа сприйняття звуку людиною становить близько 30 Гц, а верхня - не вище 18 кГц; тому шумомір мав би реєструвати звуки в тому ж діапазоні частот. Але тут виникає серйозне ускладнення. Справа в тому що чутливість людського вуха для різних частот не однакова; так, наприклад, щоб звуки з частотою 30 Гц і 1 кГц звучали однаково голосно, рівень звукового тиску першого з них повинен бути на 40 дБ вище, ніж другого. І отже, показання шумоміра самі по собі ще не багато чого варті.

Безкоштовна юридична консультація:

З цього все сучасні шумоміри забезпечені корректирующими контурами, завдяки яким можна знизити чутливість шумомера до низькочастотних і дуже високочастотним звуків і тим самим наблизити частотні характеристики приладу до властивостей людського вуха. Зазвичай шумомір містить три коригувальних контуру, що позначаються А, В і С; найбільш корисна корекція А; корекцію В застосовують лише зрідка; і ще рідше корекцію С.

Найчастіше рівень побутового та промислового шуму приймають рівним рівнем, виміряного в дБ за допомогою шумоміра з корекцією А, і висловлюють його в одиницях дБА. Хоча людське вухо сприймає звук незрівнянно більш витончено, ніж шумомір, і тому звукові рівні, виражені в дБА, ні в якій мірі не відповідають точно фізіологічної реакції, але простота цієї одиниці робить її надзвичайно зручною для практичного застосування.

Ще однією перевагою шкали дБА є та обставина, що подвоєння гучності грубо відповідає збільшенню рівня шуму на 10 дБА.

Для наближеної оцінки рівня шуму можна використовувати «підручні засоби» у вигляді настільного комп'ютера, ноутбука, планшета і чи смартфона. Звичайно такий вимір буде більш грубим ніж виконане хоча б за допомогою побутового спеціалізованого шумомера, зате практично безкоштовно.

Вимірюємо рівень шуму використовуючи настільний комп'ютер або ноутбук:

Безкоштовна юридична консультація:

• Для ПК з MS Windows 8, можна скористатися безкоштовним додатком Decibel Meter або Asa Tempo. Їх можна завантажити з Microsoft App Store (https://www.microsoft.com/en-us/store/apps/windows). Ці додатки, використовують мікрофон підключений до вашого комп'ютера, зовнішній або вбудований, і можуть виміряти звуки гучністю до 96 дБ (Decibel Meter).
• Для продуктів Apple є аналогічні програми в iTunes App Store (Decibel 10th - Professional Noise Meter).
• Ви так само можете використовувати звукові редактори для вимірювання гучності шуму. Головне що б програма могла працювати з мікрофоном в якості джерела звуку. Наприклад в Audacity, безкоштовному звуковому редакторі (ліцензія GNU GPL v2), є функція вимірювання рівня вхідного сигналу. Він доступний для самих різних ОС: MS Windows (10/8/7 / Vista / XP), GNU / Linux, Mac OS X. Завантажити його можна з сайту розробників за адресою http://www.audacityteam.org/ Користувачі ОС сімейства GNU / Linux в більшості випадком можуть поставити його прямо з репозитария свого дистрибутиви.

Для планшета і смартфона:

Мікрофон в мобільному пристрої звичайно не дасть такої якості, як зовнішній мікрофон, зате ви отримаєте можливість вимірювання рівня звуку практично в будь-якому місці. Проте цієї точності буде досить для оцінки рівня шуму в більшості побутових випадків.

• Для пристроїв Apple: Decibel 10th, Decibel Meter Pro, dB Meter, Sound Level Meter;
• Для пристроїв під управлінням Android: deciBel, Decibel Meter, Noise Meter, Sound Meter;
• Для пристроїв під управлінням MS Windows Phone: Cyberx Decibel Meter, Decibel Meter Free, Decibel Meter Pro.

Що і як шумить в кондиціонері

1. Компресор. Він так само є джерелом низькочастотних (в тому числи Інфранизьких, що поширюються в першу чергу по будівельним конструкціям) шумів.

У спліт-системах його внесок нижче ніж в віконних або мобільних моделях. Так само в мобільних і віконних системах він підсумовується з шумом вентилятора і шумом повітряного потоку.

Що і як шумить в обігрівачах

1. У конвекторах (тепловентиляторах) і теплових гарматах: вентилятори і повітряний потік. Чим діаметр вентилятора менше - тим шум більше. На рівень шуму так само впливає форма вентиляційної решітки.
2. У масляних радіаторах - рух масла при великої потужності
3. У газових і дизельних теплових гарматах: полум'я

Гігієнічні норми шуму

Для визначення допустимого рівня шуму на робочих місцях, в житлових приміщеннях, громадських будівлях і території житлової забудови використовується ГОСТ 12.1.003-83. ССБТ "Шум. Загальні вимоги безпеки », СН 2.2.4 / 2.1.8.« Шум на робочих місцях, у приміщеннях житлових, громадських будівель і на території житлової забудови ». Нормування шуму звукового діапазону здійснюється за граничним спектру рівня шуму і по дБА. Цей метод встановлює гранично допустимі рівні (ПДУ) в дев'яти октавних смугах з середньогеометричними значеннями частот 31, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.

Шум на робочих місцях, у приміщеннях житлових, громадських будівель і на території житлової забудови

Безкоштовна юридична консультація:

Про децибели, Гучність звуку. Рівень шуму і його джерела

Фізична характеристика гучності звуку - рівень звукового тиску, в децибелах (дБ). «Шум» - це безладне змішання звуків.

Звуки з низькою і високою частотою здаються тихіше, ніж середньо частотні тієї ж інтенсивності. З урахуванням цього, нерівномірну чутливість людського вуха до звуків різних частот модулюють за допомогою спеціального електронного частотного фільтра, отримуючи, в результаті нормування вимірювань, так званий еквівалентний (по енергії, «зважений») рівень звуку з розмірністю дБА (дБ (А), то є - з фільтром «А»).

Людина, в денний час доби, може чути звуки гучністю отдБ і вище. Максимальний діапазон частот для людського вуха, в середньому - від 20 доГц (можливий розкид значень: отдо00 герц). У молодості - краще чути среднечастотний звук з частотою 3 КГц, в середньому віці - 2-3КГц, в старості - 1КГц. Такі частоти, в перші кілогерц (до Гц - зона мовного спілкування) - звичайні в телефонах і по радіо на СВ і ДВ діапазонах. З віком, що сприймається на слух звуковий діапазон звужується: для високочастотних звуків - зменшуючись до 18 кілогерц і менш (у літніх людей, кожні десять років - приблизно на 1000Гц), а для низькочастотних - збільшуючись від 20 Гц і більше.

У сплячої людини, основним джерелом сенсорної інформації про навколишнє оточення - стають вуха ( «чуйний сон»). Ваша здатність чути, вночі і при закритих очах - збільшується надбив (до перших децибел, за шкалою дБА), в порівнянні з денним часом діб, тому - гучний, різкий шум з великими стрибками гучності, може розбудити сплячих людей.

У разі відсутності на стінах приміщень звукопоглинаючих матеріалів (килимів, спеціальних покриттів), звук буде голосніше через багаторазового відбиття (реверберації, тобто - відлуння від стін, стелі і меблів), що збільшить рівень шуму на кілька децибел.

Шкала шумів (рівні звуку, децибел), в таблиці

Допустимий максимум за нормами для житлових приміщень вночі, з 23 до 7 год.

Норма для житлових приміщень днем, з 7 до 23 год.

Максимально допустимий звуковий тиск для навушників плеєра (за європейськими нормами)

При рівнях звуку понад 160 децибел - можливий розрив барабанних перетинок і легких,

большесмерть (шумове зброю)

Максимально допустимі рівні звуку (LАмакс, дБА) - більше «нормальних» на 15 децибел. Наприклад, для житлових кімнат квартир допустимий постійний рівень звуку в денний час - 40 децибел, а тимчасовий максимальний - 55.

Нечутний шум - звуки з частотами менееГц (інфразвук) і більше 20 КГц (ультразвук). Низькочастотні коливання в 5-10 герц можуть викликати резонанс, вібрацію внутрішніх органів і впливати на роботу мозку. Низькочастотні акустичні коливання підсилюють ниючі болі в кістках і суглобах у хворих людей. Джерела інфразвуку: автомобілі, вагони, грім від блискавки і т.д.

На робочих місцях гранично допустимі, згідно із законом, еквівалентні рівні звуку для переривчастого шуму: максимальний рівень звуку не повинен перевищувати 110 дБА, а для імпульсного шумадБАI. Забороняється навіть короткочасне перебування в зонах з рівнями звукового тиску понад 135 дБ у будь-який октавной смузі.

При зведенні будинків і споруд, відповідно до сучасних, більш жорсткими вимогами звукоізоляції, повинні застосовуватися технології і матеріали, здатні забезпечити надійний захист від шуму.

Для пожежної сигналізації: рівень звукового тиску корисного аудіосигналу, що забезпечується оповісником, повинен бути не менше 75 дБА на відстані 3 м від оповіщувача і не більше 120 dba в будь-якій точці приміщення, що підлягає (п.3.14 НПБ).

116 дБ (А) - при установці випромінювача звуку на даху транспортного засобу;

122 дБА - при установці випромінювань-ля в підкапотний простір автотранспорту.

Зміни основної частоти повинні бути від 150 до 2000 Гц. Тривалість циклу - від 0,5 до 6,0 с.

Якщо міський житель, який звик до постійного шуму, виявиться на деякий час в повній тиші (в сухий печері, наприклад, де рівень шуму - менше 20 db), то він цілком може випробувати депресивні стани замість відпочинку.

Прилад шумометр для вимірювання рівня звуку, шуму

Для вимірювання рівня шуму застосовується прилад шумомір (на фото), який виробляють в різних модифікаціях: побутові (орієнтовна ценат.р, діапазони вимірювання: дБ, 31,5 Гц - 8 кГц, фільтри А і С), промислові (інтегрують і т. д.) Найбільш поширені моделі: SL, октава, svan. Для вимірювань інфразвукових і ультразвукових шумів застосовуються широкодіапазонні шумометр.

Частотні діапазони звуку

Піддіапазони спектра звукових частот, на які налаштовані фільтри дво- або трьохполосних акустичних систем: низькочастотний - коливання до 400 герц;

среднечастотний0 Гц;

Швидкість звуку і дальність його поширення

Приблизна швидкість чутного, среднечастотного звуку (частотою близько 1-2 кГц) і максимальна дальність його поширення в різних середовищах:

в повітрі - 344.4 метрів в секунду (при температурі 21.1 за шкалою Цельсія) і приблизно 332 м / с - при нулі градусів;

в воді - приблизно 1.5 кілометра в секунду;

в дереві твердих сортів - близько 4-5 км / с уздовж волокон і в півтора рази менше - поперек.

в нержавіючої сталі - 5.8 кілометрів в секунду.

Полістирол - 2.4 кілометрів в секунду.

пісок сухий / влажний0 /

Зменшують дальність поширення звуку, уздовж поверхні землі - високі перепони (гори, будинки та споруди), протилежне напрям вітру і його швидкість, а так само інші фактори (знижений атмосферний тиск, підвищена температура і вологість повітря). Відстані, на яких джерело гучного шуму майже не чутно - зазвичай, від 100 метрів (при наявності високих перешкод або в густому лісі), будинок. - на відкритій місцевості (при попутному середньому вітрі - дальність збільшується до кілометра і більше). З відстанню «губляться» (шви гасяться і розсіюються) більш високі частоти і залишаються низькочастотні звуки. Максимальна дальність поширення інфразвуку середньої інтенсивності (людина його не чує, але вплив на організм є) - десятки і сотні кілометрів від джерела.

Якщо під час грози ви побачили сильну блискавку і через 12 секунд почули перший гуркіт грому - це значить, що блискавка вдарила в чотирьох кілометрах від вас (340 * 12 = 4080 м.) У приблизних розрахунках приймається - три секунди на кілометр відстані (в повітряному просторі) до джерела звуку.

Бінауральниє биття (Binaural Beat Frequency)

Коли праве і ліве вухо чують звуки (наприклад, з навушників плеєра, f< 1000 герц, f1 - f2 < 25 Гц) двух различных частот - мозг, в результате обработки этих сигналов, получает третью, разностную частоту биения (бинауральный ритм, который равен арифметической разнице их частоты), «слышимую» как низкочастотные колебания, совпадающие с диапазоном обычных мозговых волн (дельта - до 4 Гц, тета - 4-8Гц, альфаГц, бетаГц). Этот биологический эффект учитывается и используется в студиях звукозаписи - для передачи низких частот, не воспроизводимых напрямую динамиками обычных стереосистем (вследствие конструкционных ограничений), но эти способы и методы, при неумелом применении, могут негативно сказаться на психологическом состоянии и настроении слушателя, так как отличаются от естественного, природного восприятия человеческим ухом шумов и звуков.

У тих місцях іоносфери, куди б'ють електромагнітні хвилі достатньої потужності, при усталеному (з високою добротністю сигналу) резонансі Шумана, особливо, на частотах перших його гармонік - з'явилися, при цьому, плазмові згустки починають випромінювати інфразвукові акустичні (звукові) хвилі. Конкретні іоносферні випромінювачі існують до тих пір, поки тривають розряди блискавок в ініціюванні грозовому вогнищі - приблизно, до перших десятків хвилин. Для восьмігерцовой частоти, ці випромінюють точки розташовані на протилежному боці земної кулі, від джерела електромагнітного. хвиль. На 14-герцовой - по трикутнику. Локальні, сильно іонізовані області в нижніх шарах іоносфери (спорадичний шар Еs) і плазмові відбивачі - можуть бути пов'язані між собою або просторово збігатися.

Тривала дія шуму з рівнем болеедецібелл може привести до часткової або повної втрати слуху (на концертах, потужність акустичних систем - може досягати десятків кіловат). Так само, при цьому можуть відбутися патологічні зміни в серцево-судинної і нервової системи. Чи безпечні тільки звуки гучністю до 35 дБ.

Реакцією на тривалий і сильне вплив шуму є «тиннитус» - дзвін у вухах, «шум в голові», який може перерости в прогресуюче зниження слуху. Характерно для вікових груп старше 30 років, при ослабленому організмі, стресах, зловживанні алкоголем і куріння. У найпростішому випадку, причиною вушного шуму чи приглухуватості може бути сірчана пробка у вусі, яка легко видаляється лікарем-фахівцем (промиванням або витягом). Якщо запалені слуховий нерв - це можна вилікувати, теж порівняно легко (ліками, акупунктурою). Пульсуючий шум - більш важкий для лікування випадок (можливі причини: звуження кровоносних судин при атеросклерозі або пухлинах, а так само - підвивих шийних хребців).

Щоб уберегти слух:

Рівень гучності звуку в навушниках плеєра, намагаючись заглушити зовнішній шум (в метро або на вулиці). При цьому збільшується і електромагнітне випромінювання на мозок від динаміка навушника;

В галасливому місці, для захисту органів слуху - використовувати протишумові м'які «беруші», вкладиші або навушники (шумопониження ефективніше на високих частотах звуку). Їх треба підганяти індивідуально під вухо. У польових умовах - використовують і лампочки від кишенькового ліхтаря (вони не всім, але підходять за розміром). У стрілецькому спорті застосовують індивідуально відлиті «активні беруші» з електронною начинкою, за ціною - як телефон. Зберігати їх треба в упаковці. Краще вибирати Бершов, зроблені з гіпоалергенного полімеру, що мають хороший SNR (шумозаглушення), на рівні від 30 дБ і більше. При різких перепадах тиску (в літаку), для його вирівнювання та зменшення болю - потрібно використовувати спеціальні бируши з мікроотворами;

У приміщеннях застосовувати шумоізолюючі з екологічно чистих матеріалів для зниження шуму;

При підводному зануренні, щоб не стався розрив барабанної перетинки - вчасно продуватися (проводити продування вух затиснувши ніс або ковтальним рухом). Відразу після дайвінгу - не можна на літак. Стрибаючи з парашутом - так само треба своєчасно вирівнювати тиск, щоб не отримати баротравму. Наслідки баротравми: шум і дзвін у вухах (суб'єктивний «тиннитус»), зниження слуху, біль у вусі, нудота і запаморочення, у важких випадках - втрата свідомості.

З застудою і нежиттю, коли закладений ніс і гайморові пазухи, неприпустимі різкі перепади тиску: пірнання (гідростатичний тиск-е - 1 атмосфера на 10 метрів глибини занурення в воду, тобто: дві - на десяти, три - на позначці 20 м. І т.д.), парашутні стрибки (0,01 атм. на 100 м. висоти, швидко збільшується, з прискоренням).

// приблизно сім з половиною міліметрів ртутного стовпа барометра - на кожні сто метрів, по висоті.

Давати своїм вухам відпочивати від гучного шуму.

Прийоми, застосовувані, зазвичай, для вирівнювання тиску з обох сторін барабанної перетинки вуха: ковтання, позіхання, продування з закритим носом. Артилеристи, роблячи постріл - відкривають рот або закривають вуха долонями рук.

Інші статті за схожою темі в лівому меню «В тему».

Пошук

ресурси

Ресурси, які нам цікаві, а вам будуть корисні.

статті тему

Економна будівництво

Ваш калькулятор:

бренди

Всі права захищені законом РФ і планетою «Земля», 2010-2013 г, ©

Рівень шуму. Що означає 35 дБ і з чим його можна порівняти

Шумові характеристики обладнання наведені у вигляді таблиць, де містяться:

• Рівень звукової потужності шуму LWA в дБ (А) з розбивкою по смугах частот, рівні звукової потужності до входу, до виходу і до оточення вентилятора.
• Загальний рівень звукового тиску дБ (А) на відстані 3м.

Смуга частот ділиться на 8 груп хвиль. У кожній групі визначена середня частота: 63 Гц, 125 Гц, 250 Гц, 500 Гц, 1000 Гц, 2 кГц, 4 кГц і 8 кГц. Будь-шум розкладається по групах частот і можна знайти розподіл звукової енергії по різних частотах.

Шум від вентилятора поширюється по воздуховоду (повітряному каналу), частково згасає в його елементах і через повітророзподільні і воздухопріемние решітки проникає в обслуговуване приміщення.

Основою для проектування систем вентиляції є акустичний розрахунок - обов'язковий додаток до проекту вентиляції будь-якого об'єкта.

Основні завдання такого розрахунку: визначення октавного спектра вентиляційного шуму в розрахункових точках і його необхідного зниження шляхом зіставлення цього спектра з допустимим спектром по гігієнічним нормам. Після підбору будівельно-акустичних заходів щодо забезпечення необхідного зниження шуму проводиться перевірочний розрахунок очікуваних рівнів звукового тиску в тих же розрахункових точках з урахуванням ефективності цих заходів.

нічого не чутно

майже не чути

тихий шелест листя

шепіт людини (на відстані 1 м).

шепіт людини (1м)

шепіт, цокання настінного годинника.

норма для житлових приміщень вночі, з 23 до 7 години ранку

норма для житлових приміщень, з 7 до 23 годин

розмова звичайної нромкості

розмова, друкарська машинка

Норма для офісних приміщень класу А (за європейськими нормами)

норма для контор

голосна розмова (на відстані 1 м)

гучні розмови (1м)

крик, звук мотоцикла з глушителем

гучний крик, звук мотоцикла з глушителем

гучні крики, вантажний залізничний вагон (на відстані 7 м)

звук проїжджаючого вагона метро (7м)

звук оркестру, преривістивие звуки проїжджаючого вагона метро, ​​гуркіт грому

максимально допустимий звуковий тиск для навушників плеєра (за європейськими нормами)

Нерідко громадяни, особливо міські жителі, скаржаться на надмірний шум в квартирах і на вулиці. Особливо дратує він (шум) у вихідні та вночі. Та й днем ​​радості від нього мало, особливо якщо в квартирі знаходиться маленька дитина.

Як експерти, так і інтернет єдині в своїх радах - потрібно викликати дільничного. Але перед тим як звернутися до представника правоохоронних органів, необхідно хоча б приблизно розбиратися з рівнями шуму, при яких таке звернення виправдано, а яке є лише подразником, але під заборону не потрапляє.

Допустимі рівні шуму в житлових приміщеннях

Регулюється він законодавчими актами, згідно з якими час доби ділиться на періоди і для кожного періоду допустимий рівень шуму різний.

• 22.00 - 08.00 період тиші, під час якого зазначений рівень не повинен перевищувати 35-40 децибел, (саме в них вважається даний показник).
• З восьмої ранку до десятої вечора за законом належить до світлого часу доби і шуміти можна трохи сильніше - 40-50 дБ.

Багато цікавиться, а чому такий розкид в дБ. Вся справа в тому, що федеральна влада дали тільки приблизні значення, а кожен регіон встановлює їх самостійно. Наприклад, в деяких регіонах, зокрема, в столичному, вдень існують додаткові періоди тиші. Зазвичай це проміжок від 13.00 до 15.00. Недотримання тиші в цей термін є порушенням.

Варто сказати, що під нормами розуміється той рівень, який не може завдати ніякої шкоди людському слуху. Але багато хто не розуміє, що означають зазначені показники. Тому даємо порівняльну таблицю з рівнями шуму і з тим, з чим порівняти.

• 0-5 дБ - нічого або майже нічого не чути.
• 10 - цей рівень можна порівняти з невеликим шелестінням листя на дереві.
• 15 - шелест листя.
• 20 - ледве чутний людський шепіт (на визначення приблизної відстані в один метр).
• 25 - рівень, коли людина розмовляє пошепки на відстані кількох метрів.
• 30 децибел з чим порівняти? - гучний шепіт, хід годинника на стіні. Згідно з нормативами СНіП, даний рівень є максимально допустимим в нічний час в приміщеннях, що належать до житлових.
• 35 - приблизно на цьому рівні ведеться розмова, правда, на приглушених тонах.
• 40 децибел - звичайна мова. СНиП визначає цей рівень як допустимий для денного часу.
• 45 - також стандартний розмову.
• 50 - звук, який видає друкарська машинка (старше покоління зрозуміє).
• 55 - з чим можна порівняти цей рівень? Так то ж саме, що і верхній рядок. До речі, згідно з євронормам, даний рівень є максимально допустимим для офісів класу А.
• 60 - рівень, який визначається законодавством для звичайних офісів.
• 65-70 - гучні розмови на відстані в один метр.
• 75 - людський крик, сміх.
• 80 - працюючий мотоцикл з глушником, також це рівень працюючого пилососа з двигуном потужністю в 2 кВт і більше.
• 90 - звук, видаваний вантажним вагоном при русі по залізницею і чутний на відстаней в сім метрів.
• 95 - це звук вагона метро під час руху.
• 100 - на цьому рівні грає оркестр духових, працює бензопила. Звук такий же потужності видає грім. За євростандартами це максимально допустимий рівень для навушників плеєра.
• 105 - такий рівень допускався в пасажирських літаках до 80-х рр. минулого століття.
• 110 - шум, видаваний летять вертольотом.
• 120-125 -звук працюючого на відстані в один метр відбійника.
• 130 - стільки децибел видає стартує літак.
• 135-145 - з таким шумом злітає реактивний літак або ракета.
• 150-160 - надзвуковий літак перетинає звуковий бар'єр.

Все перераховане умовно ділиться за рівнем впливу на людський слух:

• 0-10 - нічого або майже нічого не чути.
• 15-20 - ледь чутно.
• 25-30 - тихо.
• 35-45 - вже досить шумно.
• 50-55 - виразно чути.
• 60-75 - шумно.
• 85-95 - дуже шумно.
• 100-115 - вкрай шумно.
• 120-125 - майже нестерпний рівень шуму для людського слуху. Працюючі відбійним молотком робочі в обов'язковому порядку повинні надягати спеціальні навушники, інакше втрата слуху забезпечена.
• 130 - це так званий больовий поріг, звук вище для людського слуху вже фатальний.
• 135-155 - без захисного спорядження (навушники, шоломи) у людини настає контузія, травми мозку.
• 160-200 - гарантований розрив барабанних перетинок і, увага, легких.

Понад 200 децибел можна навіть не розглядати, тому що це смертельний рівень звуку. Саме на такому рівні діє так зване шумове зброю.

Що ще

Але і менші показники можуть призвести до незворотних травм. Наприклад, тривалий вплив на слух звуку в 70-90 децибел надає на людину згубний вплив, зокрема, на ЦНС. Для порівняння - зазвичай це голосно грає телевізор, рівень музики в автомобілі у деяких «любителів», звук в навушниках плеєра. Хочете ще слухати гучну музику - будьте готові до того, що згодом доведеться довго лікувати нерви.

А якщо шум перевищує показник в 100 децибел, то втрата слуху практично гарантована. Та й як показує практика, від музики на такому рівні більше негативу, ніж задоволення.

У Європі заборонено розміщувати багато оргтехніки в одному приміщенні, особливо якщо кімната не оброблена звукопоглинальними матеріалами. Адже в невеликому приміщенні два комп'ютери, факс і принтер можуть підняти рівень шуму до 70 дБ.

Взагалі на робочому місці максимальний рівень шуму може бути не більше 110 дБ. Якщо десь він перевищує 135, то на цій ділянці забороняється будь-яке перебування людини, навіть короткочасне.

При перевищенні рівня шуму на робочому місці 65-70 дБ рекомендується носити спеціальні м'які беруші. Якщо вони виготовлені якісно, ​​то повинні зменшити зовнішній шум на 30 дБ.

Ізолюючі навушники, що продаються в будівельних магазинах, не тільки забезпечують максимальний захист практично від будь-якого шуму, але і захистять скроневу частку голови.

І на закінчення скажемо одну цікаву новину, яка комусь може здатися смішною. Статистика показала, що міський житель, який живе в режимі постійного шуму, потрапивши в зону повної тиші, де рівень шуму не перевищує 20 дБ, починає відчувати дискомфорт. Та що там казати, у нього починається депресія. Ось такий от парадокс.

ЩО ТАКЕ децибел?

Універсальні логарифмічні одиниці децибели широко використовуються при кількісній оцінці параметрів різних аудіо і відео пристроїв в нашій країні і за кордоном. У радіоелектроніки, зокрема, в дротового зв'язку, техніці запису і відтворення інформації децибели є універсальною мірою.

Децибел - не фізична величина, а математичне поняття

У електроакустиці децибел служить по суті єдиною одиницею для характеристики різних рівнів - інтенсивності звуку, звукового тиску, гучності, а також для оцінки ефективності засобів боротьби з шумами.

Децибел - специфічна одиниця вимірювань, що не схожа ні з однією з тих, з якими доводиться зустрічатися в повсякденній практиці. Децибел не є офіційною одиницею в системі одиниць СІ, хоча, за рішенням Генеральної конференції з мір та ваг, допускається його застосування без обмежень спільно з СІ, а Міжнародна палата мір і ваг рекомендувала включити його в цю систему.

Децибел - не фізична величина, а математичне поняття.

В цьому відношенні у децибел є певна схожість з відсотками. Як і відсотки, децибели безрозмірні і служать для порівняння двох однойменних величин, в принципі самих різних, незалежно від їх природи. Слід зазначити, що термін «децибел» завжди пов'язують тільки з енергетичними величинами, найчастіше з потужністю і, з деякими застереженнями, з напругою і струмом.

Децибел (російське позначення - дБ, міжнародне - dB) становить десяту частину більшої одиниці - білого 1.

Бел - це десятковий логарифм відносини двох потужностей. Якщо відомі дві потужності Р 1 і Р 2 , То їхнє ставлення, виражене в белах, визначається формулою:

Фізична природа порівнюваних потужностей може бути будь-який - електричної, електромагнітної, акустичної, механічної, - важливо лише, щоб обидві величини були виражені в однакових одиницях - ватах, міліватах і т. П.

Нагадаємо коротенько, що таке логарифм. Будь-яке позитивне 2 число, як ціле, так і дробове, можна уявити іншим числом певною мірою.

Так, наприклад, якщо 10 2 = 100, то 10 називають підставою логарифма, а число 2 - логарифм числа 100 і позначають log 10 100 = 2 або lg 100 = 2 (читається так: «логарифм ста при підставі десять дорівнює двом»).

Логарифми з основою 10 називаються десятковими логарифмами і застосовуються найчастіше. Для чисел, кратних 10, цей логарифм чисельно дорівнює кількості нулів за одиницею, а для інших чисел обчислюється на калькуляторі або знаходиться за таблицями логарифмів.

Логарифми з основою е = 2,718 ... називаються натуральними. В обчислювальній техніці зазвичай застосовуються логарифми з основою 2.

Основні властивості логарифмів:

Зрозуміло, ці властивості справедливі і для десяткових і натуральних логарифмів. Логарифмічний спосіб представлення чисел часто виявляється дуже зручним, тому що дозволяє підміняти множення - складанням, розподіл - відніманням, зведення в ступінь множенням, а витяг кореня - діленням.

На практиці бел виявився занадто великою величиною, наприклад, будь-які відносини потужностей в межах від 100 до 1000 укладаються в межах одного білого - від 2 Б до 3 Б. Тому для більшої наочності вирішили число, що показує кількість бел, множити на 10 і отриманий добуток вважати показником в децибелах, т. е., наприклад, 2 Б = 20 дБ, 4,62 Б = 46,2 дБ і т. д.

Зазвичай ставлення потужностей висловлюють відразу в децибелах за формулою:

Дії з децибелами не відрізняються від операцій з логарифмами.

2 дБ = 1 дБ + 1 дБ → 1,259 * 1,259 = 1,585;
3 дБ → 1,259 3 = 1,995;
4 дБ → 2,512;
5 дБ → 3,161;
6 дБ → 3,981;
7 дБ → 5,012;
8 дБ → 6,310;
9 дБ → 7,943;
10 дБ → 10,00.

Знак → означає «відповідає».

Подібним чином можна скласти таблицю і для негативних значень децибел. Мінус 1 дБ характеризує спадання потужності в 1 / 0,794 = 1,259 рази, т. Е. Теж приблизно на 26%.

Запам'ятайте, що:

⇒ Якщо Р 2 = Р 1 т. е. P 2 / P 1 = 1 , то N дБ = 0 , так як lg 1 = 0 .

⇒ Якщо P 2 > P l , То число децибел позитивно.

⇒ Якщо Р 2 < P 1 , То децибели виражаються негативними числами.

Позитивні децибели часто називають децибелами посилення. Негативні децибели, як правило, характеризують втрати енергії (в фільтрах, делителях, довгих лініях) і називаються децибелами загасання або втрат.

Між децибелами посилення і загасання існує проста залежність: однаковому числу децибел з різними знаками відповідають зворотні числа відносин. Якщо, наприклад, стосовно Р 2 / Р 1 = 2 → 3 дБ , то -3 дБ → 1/2 , Т. Е. 1 / Р 2 / Р 1 = Р 1 / Р 2

⇒ Якщо Р 2 / Р 1 представляє ступінь десяти, т. е. Р 2 / Р 1 = 10 k , де k - будь-яке ціле число (позитивне чи негативне), то Nдб = 10k , так як lg 10 k = k .

⇒ Якщо Р 2 або Р 1 дорівнює нулю, то вираз для nдб втрачає сенс.

І ще одна особливість: крива, яка визначає значення децибел в залежності від відносин потужностей, спочатку швидко зростає, потім її зростання сповільнюється.

Знаючи число децибел, що відповідають одному відношенню потужностей, можна зробити перерахунок для іншого - близького або кратного відносини. Зокрема, для відносин потужностей, що розрізняються в 10 разів, число децибел відрізняється на 10 дБ. Цю особливість децибел слід добре зрозуміти і твердо запам'ятати - вона є однією з основ всієї системи

До переваг системи децибел відносять:

⇒ універсальність, т. Е. Можливість використання при оцінці різних параметрів і явищ;

⇒ величезні перепади перетворюються чисел - від одиниць і до мільйонів - відображаються в децибелах числами першої сотні;

⇒ натуральні числа, що представляють ступеня десяти, виражаються в децибелах числами, кратними десяти;

⇒ взаємодоповнюючі числа виражаються в децибелах рівними числами, але з різними знаками;

⇒ в децибелах можуть бути виражені як абстрактні, так і іменовані числа.

До недоліків системи децибел відносять:

⇒ малу наочність: для перетворення децибел в стосунки двох чисел або виконання зворотних дій потрібне проведення розрахунків;

⇒ відносини потужностей і відносини напруг (або струмів) перераховуються в децибели за різними формулами, що іноді веде до помилок і плутанини;

⇒ децибели можуть відраховуватися тільки відносно не рівного нулю рівня; абсолютний нуль, наприклад 0 Вт, 0 В, децибелами не виражає.

Знаючи число децибел, що відповідають одному відношенню потужностей, можна зробити перерахунок для іншого - близького або кратного відносини. Зокрема, для відносин потужностей, що розрізняються в 10 разів, число децибел відрізняється на 10 дБ. Цю особливість децибел слід добре зрозуміти і твердо запам'ятати - вона є однією з основ всієї системи.

Порівняння двох сигналів шляхом зіставлення їх потужностей не завжди буває зручним, так як для безпосереднього вимірювання електричної потужності в діапазоні звукових і радіочастот потрібні дорогі і складні прилади. На практиці при роботі з апаратурою набагато простіше вимірювати потужність, яка виділяється на навантаженні, а падіння напруги на ній, а в деяких випадках - протікає струм.

Знаючи напругу або струм і опір навантаження, легко визначити потужність. Якщо вимірювання проводяться на одному і тому ж резистори, то:

Цими формулами дуже часто користуються практиці, але зверніть увагу, що якщо напруги або струми вимірюються на різних навантаженнях, ці формули не працюють і слід використовувати інші, більш складні залежності.

Користуючись прийомом, який був використаний при складанні таблиці децибел потужності, можна аналогічно визначити, чому дорівнює 1 дБ відносини напруг і струмів. Позитивний децибел буде дорівнює 1,122, а негативний децибел буде дорівнює 0,8913, тобто 1 дБ напруги або струму характеризує зростання або спадання цього параметра приблизно на 12% по відношенню до початкового значення.

Формули виводилися в припущенні, що опору навантажень мають активний характер і між напруженнями або струмами немає фазового зсуву. Строго кажучи, варто було б розглядати загальний випадок і враховувати для напруг (струмів) наявність кута зсуву по фазі, а для навантажень не тільки активне, але повне опір, включаючи і реактивні складові, однак це суттєво тільки на високих частотах.

Корисно запам'ятати деякі часто зустрічаються на практиці значення децибел і характеризують їх відносини потужностей і напруг (струмів), наведені в табл. 1.

Таблиця 1.Часто зустрічаються значення децибел потужності і напруги

Користуючись цією таблицею і властивостями логарифмів легко підрахувати, чому відповідають довільні значення логарифм. Наприклад, 36 дБ потужності можна уявити як 30 + 3 + 3, що відповідає 1000 * 2 * 2 = 4000. Той же самий результат ми отримаємо, представивши 36 як 10 + 10 + 10 + 3 + 3 → 10 * 10 * 10 * 2 * 2 = 4000.

ПОРІВНЯННЯ децибел з відсотками

Раніше зазначалося, що поняття децибел має деяку схожість з відсотками. Дійсно, так як у відсотках виражається ставлення якогось числа до іншого, умовно прийнятого за сто відсотків, ставлення цих чисел також можна уявити в децибелах за умови, що обидва числа характеризують потужність, напруга або струм. Для відносини потужностей:

Для відносини напруг або струмів:

Можна також вивести формули для перерахунку децибел в відсотки відносини:

У табл. 2 дан переклад деяких, найбільш часто зустрічаються значень децибел в відсотки відносин. Різні проміжні значення можна знайти по номограмі на рис. 1.

Мал. 1. Переклад децибел в відсотки відносин по номограмі

Таблиця 2.Переклад децибел в відсотки відносин

Розглянемо два практичних прикладу, пояснюючих переклад процентного відношення в децибели.

Приклад 1.Якому рівню гармонік в децибелах по відношенню до рівня сигналу основної частоти відповідає коефіцієнт нелінійних спотворень в 3%?

Скористаємося рис. 1. Через точку перетину вертикальної лінії 3% з графіком «напруга» проведемо горизонтальну лінію до перетину з вертикальною віссю і отримаємо відповідь: -31 дБ.

Приклад 2.Якому ослаблення напруги у відсотках відповідає його зміна на -6 дБ?

Відповідь. На 50% початкової величини.

У практичних розрахунках дробову частину чисельного значення децибел часто округлюють до цілого числа, проте при цьому в результати розрахунків вноситься додаткова похибка.

Децибел в радіоелектроніці

Розглянемо кілька прикладів, що пояснюють методику використання децибел в радіоелектроніці.

Загасання в кабелі

Втрати енергії в лініях і кабелях на одиницю довжини характеризуються коефіцієнтом загасання α, який при рівному вхідному і вихідному опорах лінії визначається в децибелах:

де U 1 - напруга в довільному перетині лінії; U 2 - напруга в іншому перерізі, віддаленому від першого на одиницю довжини: 1 м, 1 км і т. Д. Наприклад, високочастотний кабель типу РК-75-4-14 має на частоті 100 МГц коефіцієнт загасання α, = -0,13 дБ / м, кабель витої пари категорії 5 на тій же частоті має загасання порядку -0,2 дБ / м, а у кабелю категорії 6 трохи менше. Графік загасання сигналу в неекранованому кабелі кручений пари показаний на рис. 2.

Мал. 2. Графік загасання сигналу в неекранованому кабелі кручений пари

Оптоволоконні кабелі мають істотно більш низькі величини загасання в діапазоні від 0,2 до 3 дБ при довжині кабелю в 1000 м. Всі оптичні волокна мають складну залежність загасання від довжини хвилі, яка має три «вікна прозорості» 850 нм, 1300 нм і 1550 нм . «Вікно прозорості» означає найменші втрати при максимальній дальності передачі сигналу. Графік загасання сигналу в оптоволоконних кабелях показаний на рис. 3.

Мал. 3. Графік загасання сигналу в оптоволоконних кабелях

Приклад 3.Знайти, яким буде напруга на виході відрізка кабелю РК-75-4-14 довжиною l = 50 м, якщо до входу його докладено напруга 8 В частоти 100 МГц. Опір навантаження і хвильовий опір кабелю рівні, або, як кажуть, узгоджені між собою.

Очевидно, що загасання, що вноситься відрізком кабелю, становить K = -0,13 дБ / м * 50 м = -6,5 дБ. Це значення децибел приблизно відповідає відношенню напруг 0,47. Значить, напруга на вихідному кінці кабелю U 2 = 8 В * 0,47 = 3,76 В.

Цей приклад ілюструє дуже важливе положення: втрати в лінії або кабелі з ростом їх довжини зростають надзвичайно швидко. Для відрізка кабелю довжиною в 1 км загасання складе вже -130 дБ, т. Е. Сигнал буде ослаблений більш ніж в триста тисяч разів!

Загасання в значній мірі залежить від частоти сигналів - в діапазоні звукових частот воно буде набагато менше, ніж в відео діапазоні, але логарифмический закон загасання буде той же, і при великій довжині лінії ослаблення буде істотним.

Підсилювачі звукової частоти

В підсилювачі звукової частоти з метою підвищення їх якісних показників зазвичай вводиться негативний зворотний зв'язок. Якщо коефіцієнт посилення пристрою по напрузі без зворотного зв'язку дорівнює До , А зі зворотним зв'язком До ОС то число, що показує, у скільки разів змінюється коефіцієнт посилення під дією зворотного зв'язку, називають глибиною зворотного зв'язку . Її зазвичай висловлюють в децибелах. У чинному підсилювачі коефіцієнти До і До ОС визначаються експериментально, якщо тільки підсилювач не порушують при розімкнутої петлі зворотного зв'язку. При проектуванні підсилювача спочатку обчислюють До , А потім визначають значення До ОС наступним чином:

де β - коефіцієнт передачі ланки зворотнього зв'язку, т. е. ставлення напруги на виході ланцюга зворотного зв'язку до напруги на її вході.

Глибина зворотного зв'язку в децибелах може бути розрахована за формулою:

Стереофонічні пристрою в порівнянні з монофонічними повинні задовольняти додатковим вимогам. Ефект об'ємного звучання забезпечується тільки при хорошому поділі каналів, т. Е. При відсутності проникнення сигналів з одного каналу в інший. У практичних умовах ця вимога повністю задовольнити не вдається, і взаємне просочування сигналів має місце, головним чином, через вузли, загальні для обох каналів. Якість поділу по каналах характеризується так званим перехідним загасанням а ПЗ Мірою перехідного загасання в децибелах служить відношення вихідних потужностей обох каналів, коли вхідний сигнал подається тільки на один канал:

де Р Д - максимальна вихідна потужність діючого каналу; Р СВ - вихідна потужність вільного каналу.

Хороше розділення каналів відповідає перехідне загасання 60-70 дБ, відмінному -90-100 дБ.

Шум і фон

На виході будь-якого приймально-підсилювального пристрою навіть при відсутності корисного вхідного сигналу можна виявити змінну напругу, яке викликане власними шумами пристрою. Причини, що викликають власні шуми, можуть бути як зовнішніми - за рахунок наведень, поганий фільтрації напруги живлення, так і внутрішніми, зумовленими власними шумами радиокомпонентов. Найсильніше позначаються шуми і, перешкоди, що виникають у вхідних ланцюгах і в першому усилительном каскаді, так як вони посилюються усіма подальшими каскадами. Власні шуми погіршують реальну чутливість приймача або підсилювача.

Кількісна оцінка шумів здійснюється декількома способами.

Найпростіший полягає в тому, що всі шуми, незалежно від причини і місця їх виникнення, перераховуються до входу, т. Е. Напруга шумів на виході (при відсутності вхідного сигналу) ділиться на коефіцієнт посилення:

Ця напруга, виражене в мікровольтах, і служить мірою власних шумів. Однак для оцінки пристрою з точки зору перешкод важливо не абсолютне значення шумів, а відношення між корисним сигналом і цим шумом (відношення сигнал / шум), так як корисний сигнал повинен надійно виділятися на тлі перешкод. Відношення сигнал / шум зазвичай висловлюють в децибелах:

де Р з - задана або номінальна вихідна потужність корисного сигналу разом з шумом; Р ш - вихідна потужність шумів при вимкненому джерелі корисного сигналу; U c - напруга сигналу і шумів на навантажувальними резисторами; U Ш - напруга шумів на тому ж резистори. Так виходить т.зв. «Незважене» ( «unweighted») ставлення сигнал / шум.

Часто в параметрах аудіоапаратури наводиться ставлення сигнал / шум, виміряний з зважують фільтром ( «weighted»). Фільтр дозволяє врахувати різну здатність чути людини до шуму на різних частотах. Найчастіше використовується фільтр типу А, в цьому випадку в позначенні зазвичай вказується одиниця виміру «дБА» ( «dBA»). Використання фільтра дає зазвичай кращі кількісні результати, ніж для невиваженого шуму (зазвичай ставлення сигнал / шум виходить на 6-9 дБ більше), тому (з маркетингових міркувань) виробники апаратури частіше вказують саме «зважене» значення. Детальніше про зважують фільтрах див. Нижче в розділі «Шумоміри».

Очевидно, що для успішної експлуатації пристрою відношення сигнал / шум має бути вище якогось мінімально допустимого значення, яке залежить від призначення і вимог, що пред'являються до пристрою. Для апаратури класу Hi-Fi цей параметр повинен бути не менше 75 дБ, для апаратури Hi-End - не менше 90 дБ.

Іноді на практиці користуються зворотним відношенням, характеризуючи їм рівень шумів щодо корисного сигналу. Рівень шумів виражається тим же числом децибел, що і відношення сигнал / шум, але з негативним знаком.

В описах приймально-підсилювальної апаратури іноді фігурує термін рівень фону, який характеризує в децибелах відношення складових напруги фону до напруги, відповідного заданої номінальної потужності. Складові фону кратні частоті живильної мережі (50, 100, 150 і 200 Гц) і при вимірі виділяються із загального напруги перешкод за допомогою смугових фільтрів.

Відношення сигнал / шум не дозволяє, однак, судити про те, яка частина шумів обумовлена ​​безпосередньо елементами схеми, а яка внесена в результаті недосконалості конструкції (наведення, фон). Для оцінки шумових властивостей радиокомпонентов вводиться поняття коефіцієнта (чинника) шуму . Коефіцієнт шуму оцінюється по потужності і також виражається в децибелах. Характеризувати цей параметр можна наступним чином. Якщо на вході пристрою (приймача, підсилювача) одночасно діють корисний сигнал потужністю Р з і шуми потужністю Р ш , То відношення сигнал / шум на вході буде (Р з / Р ш ) вх Після посилення ставлення (Р з / Р ш ) вих виявиться менше, так як до вхідних шумів додадуться і посилені власні шуми підсилюючих каскадів.

Коефіцієнтом шуму називають виражене в децибелах відношення:

де До р - коефіцієнт посилення за проектною потужністю.

Отже, коефіцієнт шуму представляє відношення потужності шумів на виході до посиленої потужності шумів, що діють на вході.

значення Рш.вх визначається розрахунковим шляхом; Рш.вих вимірюється, а До р зазвичай. відомо з розрахунку або після вимірювання. Ідеальний з точки зору шумів підсилювач повинен посилювати тільки корисні сигнали і не повинен вносити додаткові шуми. Як випливає з рівняння, для подібного підсилювача коефіцієнт шуму F Ш = 0 дБ .

Для транзисторів і ІС, призначених для роботи в перших каскадах підсилюючих пристроїв, коефіцієнт шуму регламентується і приводиться в довідниках.

Напруга власних шумів визначає й інший важливий параметр багатьох підсилюючих пристроїв - динамічний діапазон.

Динамічний діапазон і регулювання

динамічним діапазоном називається виражене в децибелах відношення максимальної неспотвореної вихідний потужності до її мінімального значення, при якому, ще забезпечується допустиме відношення сигнал / шум:

Чим менше рівень власних шумів і чим вище неспотворена вихідна потужність, тим ширше динамічний діапазон.

Аналогічним чином визначається і динамічний діапазон джерел звуку - оркестру, голоси, тільки тут мінімальна потужність звуку визначається шумовим фоном. Щоб пристрій міг передати без спотворень як мінімальну, так і максимальну амплітуди вхідного сигналу, його динамічний діапазон повинен бути не менше динамічного діапазону сигналу. У випадках, коли динамічний діапазон вхідного сигналу перевищує динамічний діапазон пристрою, його штучно стискають. Так надходять, наприклад, при звукозапису.

Ефективність дії ручного регулятора гучності перевіряється при двох крайніх положеннях регулятора. Спочатку при регуляторі в положенні максимальної гучності на вхід підсилювача звукової частоти подається напруга частотою 1 кГц такої величини, щоб на виході підсилювача встановилося напруга, відповідне деякої заданої потужності. Потім ручку регулятора гучності переводять на мінімальну гучність, а напруга на вході підсилювача піднімають до тих пір, поки напруга на виході знову не стане рівним первісному. Ставлення вхідної напруги при регуляторі в положенні мінімальної гучності до вхідній напрузі при максимальній гучності, виражене в децибелах, є показником роботи регулятора гучності.

Наведеними прикладами далеко не вичерпуються практичні випадки застосування децибел до оцінки параметрів радіоелектронних пристроїв. Знаючи загальні правила, застосування цих одиниць, можна зрозуміти, як вони використовуються в інших, не розглянуті тут умовах. Зустрівшись з незнайомим терміном, визначеним в децибелах, слід чітко уявити, стосовно яких двох величин він відповідає. В одних випадках це зрозуміло з самого визначення, в інших випадках зв'язок між складовими складніше, і, коли немає чіткої ясності, слід звернутися до опису методики вимірювання, щоб уникнути серйозних помилок.

Оперуючи з децибелами, слід завжди звертати увагу на те, відношенню яких одиниць - потужності або напруги - відповідає кожен конкретний випадок, т. Е. Який коефіцієнт - 10 або 20 - повинен стояти перед знаком логарифма.

логарифмічному масштабі

Логарифмічна система, в тому числі і децибели, часто застосовується при побудові амплітудно-частотних характеристик (АЧХ) - кривих, що зображують залежність коефіцієнта передачі різних пристроїв (підсилювачів, подільників, фільтрів) від частоти зовнішнього впливу. Для побудови частотної характеристики розрахунковим або дослідним шляхом визначається ряд точок, що характеризують вихідну напругу або потужність при незмінній вхідній напрузі на різних частотах. Плавне крива, що з'єднує ці точки, характеризує частотні властивості пристрою або системи.

Якщо по осі частот чисельні значення відкладати в лінійному масштабі, т. Е. Пропорційно їх фактичним значенням, то така частотна характеристика виявиться незручною для користування і не буде наочною: в області нижчих частот вона стиснута, а вищих - розтягнута.

Частотні характеристики будуються зазвичай в так званому логарифмічному масштабі. По осі частот в зручному для роботи масштабі відкладаються величини, пропорційні не самою частотою f , А логарифму lgf / f o , де f про - частота, відповідна початку відліку. Проти відміток на осі надписуються значення f . Для побудови логарифмічних АЧХ використовують спеціальну логарифмічну міліметровий папір.

При проведенні теоретичних розрахунків зазвичай користуються не просто частотою f , А величиною ω = 2πf яку називають круговою частотою.

частота f про , Відповідна початку відліку, може бути як завгодно малої, але не може бути рівною нулю.

За вертикальної осі відкладаються в децибелах або в відносних числах відносини коефіцієнтів передачі при різних частотах до його максимальному або середнього значення.

Логарифмічний масштаб дозволяє на невеликому відрізку осі відобразити широкий діапазон частот. На такий осі однаковим відносинам двох частот відповідають рівні по довжині ділянки. Інтервал, що характеризує зростання частоти в десять разів, називають декадою ; дворазовому відношенню частот відповідає октава (Цей термін запозичений з теорії музики).

Частотний діапазон з граничними частотами f H і f В займає в декадах смугу f B / f H = 10m , де m - число декад, а в октавах 2 n , де n - число октав.

Якщо смуга в одну октаву занадто широка, то можна застосовувати інтервали з меншим відношенням частот в півоктави або третини октави.

Середня частота октави (полуоктава) не дорівнює середньому арифметичному від нижньої і верхньої частот октави, а дорівнює 0,707 f В .

Частоти, знайдені подібним чином, називають середньоквадратичними.

Для двох сусідніх октав середні частоти також утворюють октави. Користуючись цією властивістю, можна за бажанням один і той же логарифмический ряд частот вважати або межами октав, або їх середніми частотами.

На бланках з логарифмічною сіткою середня частота ділить октавний ряд навпіл.

На осі частот в логарифмічному масштабі на кожну третину октави припадають рівні відрізки осі, кожен довжиною в одну третину октави.

При випробуваннях електричної апаратури та проведенні акустичних вимірювань рекомендується застосовувати ряд бажаних частот. Частоти цього ряду є членами геометричної прогресії зі знаменником 1,122. Для зручності значення деяких частот округлені в межах ± 1%.

Інтервал між рекомендованими частотами становить одну шосту октави. Зроблено це не випадково: ряд містить досить великий набір частот для різних видів вимірювань та вбирає ряди частот з інтервалами в 1/3, 1/2 і цілу октаву.

І ще одна важлива властивість ряду бажаних частот. У деяких випадках в якості основного інтервалу частот використовується не октава, а декада. Так ось, бажаний ряд частот в рівній мірі можна розглядати і як двійковий (октавний), і як десятковий (декадний).

Знаменник прогресії, на основі якої побудований бажаний ряд частот, чисельно дорівнює 1дБ напруги, або 1/2 дБ потужності.

ПОДАННЯ іменували ЧИСЕЛ В децибел

До сих пір ми вважали, що і ділене і дільник під знаком логарифма мають довільну величину і для виконання децибельних перерахунку важливо знати тільки їх ставлення незалежно від абсолютних значень.

У децибелах можна висловлювати також конкретні значення потужностей, а також напруг і струмів. Коли величина одного з членів, що стоять під знаком логарифма в розглянутих раніше формулах задана, другий член відносини і числа децибел будуть однозначно визначати один одного. Отже, якщо задатися будь-якої еталонної потужністю (напругою, струмом) в якості умовного рівня порівняння, то інший потужності (напруги, струму), зіставляється з нею, буде відповідати чітко визначена кількість децибел. Нулю децибел в цьому випадку відповідає потужність, рівна потужності умовного рівня порівняння, так як при N P = 0 Р 2 = Р 1 тому цей рівень зазвичай називають нульовим. Очевидно, що при різних нульових рівнях одна і та ж конкретна потужність (напруга, струм) будуть виражатися різними числами децибел.

де Р - потужність, що підлягає перетворенню в децибели, а Р 0 - нульовий рівень потужності. величина Р 0 ставиться в знаменнику, при цьому позитивними децибелами виражаються потужності Р> Р 0 .

Умовний рівень потужності, з яким проводиться порівняння, в принципі може бути будь-яким, проте не кожен був би зручний для практичного використання. Найчастіше за нульовий рівень вибирається потужність в 1 мВт, що розсіюється на резисторі опором 600 Ом. Вибір цих параметрів стався історично: спочатку децибел як одиниця виміру з'явився в техніці телефонного зв'язку. Хвильовий опір повітряних двопровідних ліній з міді близько до 600 Ом, а потужність в 1 мВт розвиває без посилення високоякісний вугільний телефонний мікрофон на узгодженому опорі навантаження.

Для випадку, коли Р 0 = 1 мВт = 10 –3 Вт: P р = 10 lg P + 30

Той факт, що децибели акредитуючої параметра звітують щодо певного рівня, підкреслюють терміном «рівень»: рівень перешкод, рівень потужності, рівень гучності

Користуючись цією формулою, легко знайти, що відносно нульового рівня 1 мВт потужність 1 Вт визначається як 30 дБ, 1 кВт як 60 дБ, а 1 МВт - це 90 дБ, т. Е. Практично всі потужності, з якими доводиться зустрічатися, укладаються в межах першої сотні децибел. Потужності, менші 1 мВт, будуть виражатися негативними числами децибел.

Децибели, певні щодо рівня 1 мВт, називають децибел-мілівата і позначають дБм або dBm. Найбільш поширені значення нульових рівнів зведені в таблицю 3.

Аналогічним чином можна уявити формули для вираження в децибелах напруг і струмів:

де U і I - напруга або струм, що підлягають перетворенню, a U 0 і I 0 - нульові рівні цих параметрів.

Той факт, що децибели акредитуючої параметра звітують щодо певного рівня, підкреслюють терміном «рівень»: рівень перешкод, рівень потужності, рівень гучності.

чутливість мікрофонів , Т. Е. Ставлення вихідного електричного сигналу до звукового тиску, що діє на діафрагму, часто висловлюють в децибелах, порівнюючи потужність, що розвивається мікрофоном на номінальному опорі навантаження, зі стандартним нульовим рівнем потужності P 0 = 1 мВт . Цей параметр мікрофона носить назву стандартного рівня чутливості мікрофона . Типовими умовами випробування прийнято вважати звуковий тиск 1 Па частотою 1 кГц, навантажувальний опір для динамічного мікрофона - 250 Ом.

Таблиця 3.Нульові рівні для вимірювання іменованих чисел

Потужність, що розвивається динамічним мікрофоном, природно, надзвичайно мала, набагато менше 1 мВт, і рівень чутливості мікрофона тому виражається негативними децибелами. Знаючи стандартний рівень чутливості мікрофона (він наводиться в паспортних даних), можна обчислити його чутливість в одиницях напруги.

В останні роки для характеристики електричних параметрів радіоапаратури стали застосовувати в якості нульових рівнів і інші величини, зокрема 1 пВт, 1 мкВ, 1 мкВ / м (останній - для оцінки напруженості поля).

Іноді виникає необхідність перерахувати відомий рівень потужності P Р або напруги P U , Задані щодо одного нульового рівня Р 01 (або U 01 ) на іншій Р 02 (або U 02 ). Зробити це можна за такою формулою:

Можливість подання в децибелах як абстрактних, так і іменованих чисел призводить до того, що один і той же пристрій може характеризуватися різними числами децибел. Цю подвійність децибел треба мати на увазі. Захистом від помилок тут може служити чітке розуміння природи визначається параметра.

Щоб уникнути плутанини бажано вказувати опорний рівень явно, наприклад -20 дБ (щодо 0.775 B).

При перерахунку рівнів потужностей в рівні напруг і назад треба обов'язково враховувати опір, що є стандартним для даної задачі. Зокрема, дБВ для 75-омной ТВ-ланцюга відповідає (дБм-11дБ); дБмкВ для 75-омной ТВ-ланцюга відповідає (дБм + 109дБ).

Децибел У АКУСТИКИ

До сих пір, кажучи про децибелах, ми оперували електричними термінами - потужністю, напругою, струмом, опором. Тим часом логарифмічні одиниці широко застосовують і в акустиці, де вони є найбільш часто застосовується одиницею при кількісних оцінках звукових величин.

звуковий тиск р представляє надлишковий тиск в середовищі по відношенню до постійного тиску, який існує там до появи звукових хвиль (одиниця виміру - паскаль (Па)).

Прикладом приймачів звукового тиску (або градієнта звукового тиску) може служити більшість типів сучасних мікрофонів, які перетворять цей тиск в пропорційні електричні сигнали.

Інтенсивність звуку пов'язана зі звуковим тиском і коливальної швидкістю частинок повітря простою залежністю:

J = pv

Якщо звукова хвиля поширюється у вільному просторі, де немає відбиття звуку, то

v = p / (ρc)

тут ρ - щільність середовища, кг / м3; з - швидкість звуку в середовищі, м / с. твір ρ c окреслює середовище, в якій відбувається поширення звукової енергії, і називається її питомою акустичним опором . Для повітря при нормальному атмосферному тиску і температурі 20 ° С ρ c = 420 кг / м2 * с; для води ρ c = 1,5 * 106 кг / м2 * с.

Можна записати, що:

J = р 2 / (Ρс)

все, що говорилося про перетворення в децибели електричних величин, в рівній мірі відноситься і до акустичних явищ

Якщо зіставити ці формули з формулами, виведеними раніше для потужності. струму, напруги та опору, то легко виявити аналогію між окремими поняттями, котрі характеризують електричні і акустичні явища, і рівняннями, що описують кількісні залежності між ними.

Таблиця 4.Зв'язок між електричними і акустичними характеристиками

Аналогом електричної потужності є акустична потужність і інтенсивність звуку; аналогом напруги служить звуковий тиск; електричний струм відповідає швидкості коливань, а електричний опір - питомій акустичному опору. За аналогією з законом Ома для електричного кола можна говорити про акустичний законі Ома. Отже, все, що говорилося про перетворення в децибели електричних величин, в рівній мірі відноситься і до акустичних явищ.

Застосування децибел в акустиці дуже зручно. Інтенсивності звуків, з якими доводиться мати справу в сучасних умовах, можуть відрізнятися в сотні мільйонів разів. Такий величезний діапазон змін акустичних величин створює великі незручності при зіставленні їх абсолютних значень, а при використанні логарифмічних одиниць ця проблема знімається. Крім того, встановлено, що гучність звуку при оцінці її на слух зростає приблизно пропорційно логарифму інтенсивності звуку. Таким чином, рівні цих величин, виражені в децибелах, досить близько відповідають гучності, яка сприймається вухом. Для більшості людей з нормальним слухом зміна гучності звуку частотою 1 кГц відчувається при зміні інтенсивності звуку приблизно на 26%, т. Е. На 1 дБ.

В акустиці за аналогією з електротехнікою визначення децибел базується на відношенні двох потужностей:

де J 2 і J 1 - акустичні потужності двох довільних джерел звуку.

Подібним же чином в децибелах виражається ставлення двох інтенсивностей звуку:

Останнє рівняння справедливе тільки за умови рівності акустичних опорів, іншими словами, сталості фізичних параметрів середовища, в якій поширюються звукові хвилі.

Децибели, визначені за наведеними вище формулами, не пов'язані з абсолютними значеннями акустичних величин і застосовуються для оцінки загасання звуку, наприклад ефективності звукоізоляції і систем придушення і заглушення шумів. Подібним чином виражаються і нерівномірності частотних характеристик, т. Е. Різницю максимального і мінімального значень в заданому діапазоні частот різних випромінювачів і приймачів звуку: мікрофонів, гучномовців тощо. Відлік при цьому зазвичай ведеться від середнього значення даної величини, або (при роботі в звуковому діапазоні) щодо значення при частоті 1 кГц.

У практиці акустичних вимірювань, однак, як правило, доводиться мати справу зі звуками, значення яких повинні бути виражені конкретними числами. Апаратура для проведення акустичних вимірювань складніше апаратури для електричних вимірювань, а по точності суттєво поступається їй. З метою спрощення техніки вимірювань і зниження похибки в акустиці віддається перевага вимірюваннях відносно еталонних, каліброваних рівнів, величини яких відомі. З цією ж метою для вимірювання і дослідження акустичних сигналів їх перетворять в електричні.

Абсолютні значення потужностей, інтенсивностей звуків і звукових тисків також можуть бути виражені в децибелах, якщо в наведених вище формулах задаватися значеннями одного з членів під знаком логарифма. Міжнародною угодою рівнем відліку інтенсивності звуку (нульовим рівнем) прийнято вважати J 0 = 10 –12 Вт / м 2 . Цю незначну інтенсивність, під дією якої амплітуда коливань барабанної перетинки менше розмірів атома, умовно прийнято вважати порогом чутності вуха в області частот найбільшої чутливості слуху. Ясно, що все чутні звуки виражаються щодо цього рівня тільки позитивними децибелами. Фактичний поріг чутності для людей з нормальним слухом трохи вище і дорівнює 5-10 дБ.

Для уявлення інтенсивності звуку в децибелах відносно заданого рівня використовують формулу:

Значення інтенсивності, обчислене за цією формулою, прийнято називати рівнем інтенсивності звуку .

Подібним чином можна висловити і рівень звукового тиску:

Щоб рівні інтенсивності звуку і звукового тиску в децибелах чисельно виражалися однією величиною, як нульового рівня звукового тиску (порога звукового тиску) має бути прийнято значення:

Приклад.Визначимо, який рівень інтенсивності в децибелах створює оркестр зі звуковою потужністю 10 Вт на відстані r = 15 м.

Інтенсивність звуку на відстані r = 15 м від джерела складе:

Рівень інтенсивності в децибелах:

Той же результат буде отримано, якщо перетворити в децибели не рівень інтенсивності, а рівень звукового тиску.

Так як в місці прийому звуку рівень інтенсивності звуку і рівень звукового тиску виражаються однаковим числом децибел, на практиці часто застосовується термін «рівень в децибелах» без вказівки, до якого саме параметру ці децибели відносяться.

Визначивши рівень інтенсивності в децибелах в будь-якій точці простору на відстані r 1 від джерела звуку (розрахунковим або дослідним шляхом), неважко обчислити рівень інтенсивності на відстані r 2 :

Якщо на приймач звуку одночасно впливають два або кілька джерел звуку і відома інтенсивність звуку в децибелах, створювана кожним з них, то для визначення результуючої величини децибели слід звернути в абсолютні значення інтенсивності (Вт / м2), скласти їх, і цю суму знову перетворити в децибели. Складати відразу децибели в цьому випадку не можна, так як це відповідало б твору абсолютних значень інтенсивностей.

Якщо мається n кілька однакових джерел звуку з рівнем кожного L J , То їх сумарний рівень буде:

Якщо рівень інтенсивності одного джерела звуку перевищує рівні інших на 8-10 дБ і більше, можна враховувати тільки один цей джерело, а дією інших знехтувати.

Крім розглянутих акустичних, рівнів іноді можна зустріти і поняття рівня звукової потужності джерела звуку, що визначається за формулою:

де Р - звукова потужність характеризується довільного джерела звуку, Вт; Р 0 - початкова (порогова) звукова потужність, величина якої береться зазвичай рівний P 0 = 10 -12 Вт.

РІВНІ ГОЛОСНОСТІ

Чутливість вуха до звуків різних частот різна. Залежність ця досить складна. При невеликих рівнях інтенсивності звуку (приблизно до 70 дБ) максимальна чутливість становить 2-5 кГц і зменшується з підвищенням і зниженням частоти. Тому звуки однакової інтенсивності, але різних частот будуть здаватися на слух різними за гучністю. З ростом сили звуку частотна характеристика вуха вирівнюється і при високих рівнях інтенсивності (80 дБ і вище) вухо реагує приблизно однаково на звуки різних частот звукового діапазону. З цього випливає, що інтенсивність звуку, яка вимірюється спеціальними широкосмуговими приладами, і гучність, яка фіксується вухом, - поняття не рівнозначні.

Рівень гучності звуку будь-якої частоти характеризується величиною рівня рівного по гучності звуку частотою 1 кГц

Рівень гучності звуку будь-якої частоти характеризується величиною рівня рівного по гучності звуку частотою 1 кГц. Рівні гучності характеризуються так званими кривими рівних гучності, кожна з яких показує, який рівень інтенсивності на різних частотах повинен розвинути джерело звуку, щоб створити враження рівної гучності з тоном 1 кГц заданої інтенсивності (рис. 4).

Мал. 4. Криві рівної гучності

Криві рівної гучності представляють по суті сімейство частотних характеристик вуха в децибельних масштабі для різних рівнів інтенсивності. Відмінність їх від звичайних АЧХ складається лише в способі побудови: «завал» характеристики, т. Е. Зниження коефіцієнта передачі, тут зображений підвищенням, а не зниженням відповідної ділянки кривої.

Одиниці, що характеризує рівень гучності, щоб уникнути плутанини з децибелами інтенсивності і звукового тиску присвоєно особливе найменування - фон .

Рівень гучності звуку в фонах чисельно дорівнює рівню звукового тиску в децибелах чистого тону з частотою 1 кГц, рівного з ним по гучності.

Іншими словами, один фон - це 1 дБ звукового тиску тони частотою 1 кГц з поправкою на частотну характеристику вуха. Між двома, цими одиницями немає постійного співвідношення: воно змінюється в залежності від рівня гучності сигналу і його частоти. Тільки для струмів частотою 1 кГц чисельні значення для рівня гучності в фонах і рівня інтенсивності в децибелах збігаються.

Якщо звернутися до рис. 4 і простежити хід однієї з кривих, наприклад, для рівня 60 фон, то неважко визначити, що для забезпечення рівної гучності з тоном 1 кГц на частоті 63 Гц потрібно інтенсивність звуку 75 дБ, а на частоті 125 Гц тільки 65 дБ.

У високоякісних підсилювачах звукової частоти застосовуються ручні регулятори гучності з тонкомпенсацією, або, як їх ще називають, компенсовані регулятори. Такі регулятори одночасно з регулюванням величини вхідного сигналу в бік зменшення забезпечують підйом частотної характеристики в області нижчих частот, завдяки чому для слуху створюється незмінний тембр звучання при різних громкостях відтворення звуку.

Дослідженнями встановлено також, що зміна гучності звуку вдвічі (за оцінкою на слух) приблизно еквівалентно зміни рівня гучності на 10 фон. Ця залежність покладена в основу оцінки гучності звуку. За одиницю гучності, звану сон , Умовно прийнятий рівень гучності 40 фон. Подвоєною гучності, що дорівнює двом сон, відповідає 50 фон, чотирьом сон - 60 фон і т. Д. Перерахунок рівнів гучності в одиниці гучності полегшується графіком на рис. 5.

Мал. 5. Зв'язок між гучністю і рівнем гучності

Більшість звуків, з якими доводиться мати справу в повсякденному житті, мають шумовий характер. Характеристика гучності шумів на основі зіставлення з чистими тонами 1 кГц проста, але призводить до того, що оцінка шуму на слух може розходитися з показаннями вимірювальних приладів. Пояснюється це тим, що при рівних рівнях гучності шуму (в фонах) найбільш подразнюючу дію на людину надають складові шуму в діапазоні 3-5 кГц. Шуми можуть сприйматися як одно неприємні, хоча їх рівні гучності не рівні.

Подразнюючу дію шуму більш точно оцінюється іншим параметром, так званим рівнем сприйманого шуму . Мірою сприйманого шуму служить рівень звуку рівномірного шуму в октавной смузі із середньою частотою 1 кГц, який в заданих умовах оцінюється слухачем як однаково неприємний з вимірюваним шумом. Рівні сприйманого шуму характеризуються одиницями PNdB або РNдБ. Розрахунок їх ведеться за спеціальною методикою.

Подальшим розвитком системи оцінки шумів є так звані ефективні рівні сприйманого шуму, що виражаються в ЕРNдБ. Система ЕРNдБ дозволяє комплексно оцінювати характер впливає шуму: частотний склад, дискретні складові в його спектрі, а також тривалість шумового впливу.

За аналогією з одиницею гучності сон введена одиниця шумності - ної .

за один ної прийнята гучність рівномірного шуму в смузі 910-1090 Гц при рівні звукового тиску 40 дБ. В іншому ної схожі з сонамі: зростання гучності вдвічі відповідає зростанню рівня сприйманого шуму на 10 РNдБ, т. Е. 2 ​​ної = 50 РNдБ, 4 ної = 60 РNдБ і т. Д.

Працюючи з акустичними поняттями, слід мати на увазі, що інтенсивність звуку представляє об'єктивне фізичне явище, яке може бути точно визначено і виміряно. Воно реально існує незалежно від того, чує його хтось чи ні. Гучність звуку визначає ефект, який звук виробляє на слухача, і є, тому, чисто суб'єктивним поняттям, тому що залежить від стану органів слуху людини і його особистісних якостей до сприйняття звуку.

шумоміри

Для вимірювання всіляких шумових характеристик застосовують спеціальні прилади - шумоміри. Шумомір представляє автономний переносний прилад, що дозволяє вимірювати безпосередньо в децибелах рівні інтенсивності звуку в широких межах щодо стандартних рівнів.

Шумомер (рис. 6) складається з високоякісного мікрофону, широкосмугового підсилювача, перемикача чутливості, що змінює посилення ступенями по 10 дБ, перемикача частотних характеристик і графічного індикатора, який зазвичай забезпечує кілька варіантів представлення вимірюваних даних - від цифр і таблиці до графіка.

Мал. 6. Портативний цифровий шумомір

Сучасні шумоміри дуже компактні, що дозволяє проводити вимірювання і в важкодоступних місцях. З вітчизняних шумомірів можна назвати прилад компанії «Октава-Електродізайн» «Октава-110А» (http://www.octava.info/?q=catalog/soundvibro/slm).

Шумоміри дозволяють визначати як загальні рівні інтенсивностей звуку при вимірах з лінійної частотної характеристикою, так і рівні гучності звуку в фонах при вимірах з частотними характеристиками, схожими з характеристиками людського вуха. Діапазон вимірювань рівнів звукового тиску знаходиться зазвичай в межах від 20-30 до 130-140 дБ щодо стандартного рівня звукового тиску 2 * 10-5 Па. За допомогою змінних мікрофонів рівень вимірювань може бути розширений до 180 дБ.

Залежно від метрологічних параметрів і технічних характеристик вітчизняні шумоміри підрозділяються на перший і другий класи.

Частотні характеристики всього тракту шумоміра, включаючи мікрофон, стандартизовані. Всього є п'ять частотних характеристик. Одна з них лінійна в межах всього робочого діапазону частот (умовне позначення Лін), Чотири інші наближено повторюють характеристики вуха людини для чистих тонів при різних рівнях гучності. Вони названі першими літерами латинського алфавіту А, В, С і D . Вид цих характеристик показаний на рис. 7. Перемикач частотних характеристик не залежить від перемикача меж вимірювань. Для шумомірів першого класу обов'язкові характеристики А, В, С і Лін . частотна характеристика D - додаткова. Шумоміри другого класу повинні мати характеристики А і З ; застосування інших допускається.

Мал. 7. Стандартні частотні характеристики шумомірів

характеристика А імітує вухо приблизно на рівні 40 фон. Ця характеристика використовується при вимірюванні слабких шумів - до 55 дБ і при замірах рівнів гучності. У практичних умовах найчастіше користуються частотної характеристикою з корекцією А . Пояснюється це тим, що, хоча сприйняття звуку людиною набагато складніше простий частотної залежності, що визначає характеристику А , В багатьох випадках результати вимірювань приладом добре узгоджуються з оцінкою шуму на слух при невеликих рівнях гучності. Багатьма стандартами - вітчизняними і зарубіжними - оцінку шумів рекомендується проводити за влучним висловом А незалежно від фактичного рівня інтенсивності звуку.

характеристика В повторює характеристику вуха на рівні 70 фон. Вона застосовується при вимірюванні шумів в межах 55-85 дБ.

характеристика З рівномірна в діапазоні 40-8000 Гц. Цією характеристикою користуються при вимірюванні значних рівнів гучності - від 85 фон і вище, при вимірах рівнів звукового тиску - незалежно від меж вимірювання, а також при підключеннях до шумомірами пристроїв для вимірювання спектрального складу шуму в тих випадках, коли шумомір не має частотної характеристики Лін .

характеристика D - допоміжна. Вона являє усереднену характеристику вуха приблизно на рівні 80 фон з урахуванням підвищення його чутливості в смузі від 1,5 до 8 кГц. При користуванні цією характеристикою показання шумоміра більш точно, ніж за іншими характеристиками, відповідають рівню сприйманого шуму людиною. Ця характеристика застосовується головним чином при оцінці дратівної дії шуму великої інтенсивності (літаків, швидкохідних машин і т. П.).

У складі шумомера є також перемикач Швидко - Повільно - Імпульс , Керуючий тимчасовими характеристиками приладу. Коли перемикач встановлений в положення швидко , Прилад встигає стежити за швидкими змінами рівнів звуку, в положенні повільно прилад показує середнє значення вимірюваного шуму. тимчасова характеристика імпульс застосовується при реєстрації коротких звукових імпульсів. Деякі типи шумомірів містять також інтегратор з постійною часу 35 мс, що імітує інерційність звуковосприятия людини.

При користуванні шумоміром результати вимірювань будуть відрізнятися в залежності від встановленої частотної характеристики. Тому під час запису показань для виключення плутанини вказується і вид характеристики, при якій проводилися вимірювання: дБ ( А ), ДБ ( В ), ДБ ( З ) Або дБ ( D ).

Для калібрування всього тракту мікрофон - вимірювач в комплект шумомера зазвичай входить акустичний калібратор, призначення якого - створювати рівномірний шум певного рівня.

Згідно з чинною нині інструкції «Санітарні норми допустимого шуму в приміщеннях житлових і громадських будівель і на території житлової забудови» нормованими параметрами постійного або переривчастого шуму є рівні звукового тиску (в децибелах) в октавних смугах частот із середніми частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Для непостійного шуму, наприклад шуму від проїжджаючого транспорту, нормованим параметром є рівень звуку в дБ ( А ).

Встановлено такі сумарні рівні звуку, виміряні за шкалою А шумоміра: житлові приміщення - 30 дБ, аудиторії і класи навчальних закладів - 40 дБ, території житлової забудови і майданчики відпочинку - 45 дБ, робочі приміщення адміністративних будівель - 50 дБ ( А ).

Для санітарної оцінки рівня шуму в показання шумоміра вносяться поправки від -5 дБ до +10 дБ, які враховують характер шуму, сумарний час його дії, час доби і розташування об'єкта. Наприклад, в денний час норма допустимого шуму в житлових приміщеннях з урахуванням поправки становить 40 дБ.

Залежно від спектрального складу шуму орієнтовна норма гранично допустимих рівнів, дБ, характеризується наступними цифрами:

При відсутності шумомера орієнтовну оцінку рівнів гучності різних шумів можна проводити за допомогою таблиці. 5.

Таблиця 5.Шуми і їх оцінка