Децибелл
Материал из МагВики::Справочник по автозвуку и электронике
Способность слухового анализатора регистрировать огромный диапазон величин звуковых давлений объясняется тем, что различается не разность, а кратность изменения абсолютных величин (ступенчатость восприятия). Установлено, что каждая последующая ступень восприятия отличается от предыдущей на 12,4%. Поэтому для характеристики акустического феномена принята специальная измерительная система интенсивности и энергии [[Шум|шума[[, учитывающая приближенную логарифмическую зависимость между раздражением и слуховым восприятием, а именно: шкала логарифмических единиц, как наиболее объективная и соответствующая физиологической сущности восприятия. По этой шкале каждая последующая ступень звуковой энергии выше предыдущей в 10 раз. Например, если интенсивность звука больше другого в 10, в 100, в 1000 раз, то по логарифмической шкале она соответствует увеличению на 1, 2, 3 единицы (lg10=1, lg100=2 и т.д.).
Логарифмическая единица, отражающая десятикратную степень увеличения интенсивности звука над уровнем другого, называется в акустике белом (Б). Преимуществом логарифмической шкалы измерений является также и удобство пользования, поскольку использование в практике измерений огромного диапазона звуковой энергии в абсолютных величинах громоздко и неудобно. Логарифмические единицы позволяют оценить интенсивность звука не абсолютной величиной звукового давления, а ее уровнем, т.е. отношением фактически создаваемого давления к давлению, принятому за единицу сравнения. Такой единицей считается минимальное давление, которое человек воспринимает как звук на частоте 1000 Гц, а именно: 2•10–5 Н/м2. Весь диапазон энергии, воспринимаемой слухом как звук, укладывается при этих условиях в 12–14 Б (120–140 дБ). Для удобства пользуются не белом, а единицей в 10 раз меньшей — децибелом ( дБ ), которая соответствует примерно минимальному приросту силы звука, различаемому ухом.
Тут же выясняется еще одна интересная особенность — нелинейность слуха, которая была открыта Александром Белом, обнаружившим, что наша слуховая система реагирует на силу звука (уровень звукового давления) «логарифмически». Оказалось, что при увеличении уровня звукового давления вдвое мы не слышим этот звук в два раза громче. Из приведенной выше таблицы можно заключить, что для увеличения громкости с 10 до 50 дБ, то есть в четыре раза по логарифмической шкале , требуется увеличение энергии и звукового давления в 10 тыс. раз. Именно эта исключительная особенность слуха позволяет слышать такой динамический диапазон, поэтому в качестве единицы измерения выбрана логарифмическая единица — Бел (Б). Для удобства пользуются дробной ее частью (1/10) — децибелом (дБ).
