Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.5.Decybele,dodawaniesygnałówiichpoziomów
Przytakzdefiniowanejwartościodniesieniaotrzymanedecybelenazywasiędecy-
belamiSPL,wskróciedBSPL(ang.SoundPressureLevel).Jeśliprzykładowomie-
rzonawartośćciśnieniaskutecznegojest100razywiększaodciśnieniaodniesieniapp,
toodpowiadaonapoziomowiciśnieniaakustycznegoL=20log(100pp/pp)=40dBSPL.
Podobniemożnapokazać,żedziesięciokrotnemuwzrostowiciśnieniawzględemci-
śnieniaodniesieniaodpowiadawzrostpoziomuo20dBSPL,dwukrotnemuzaśwzro-
stowiciśnieniaakustycznegowzględemciśnieniaodniesieniaodpowiadawzrostpozio-
muo6dBSPL.Jeślinatomiastmierzonawartośćciśnieniaskutecznegojestrówna
ciśnieniuodniesieniapp,topoziomciśnieniaakustycznegotakiegodźwiękujestrówny
zerodBSPL(gdyżL=20log(pp/pp)=0dBSPL).Jakztegowidać,zerowawartość
decybeliSPLnieoznaczabrakudźwięku,leczprzyporządkowanajestonamierzone-
muciśnieniuskutecznemurównemuciśnieniuodniesienia.Stądteżdalejwynika,iż
ujemnawartośćdecybeliSPLwskazuje,żemierzoneciśnienieakustycznemawartość
mniejsząniżciśnienieodniesienia.
Wartościciśnieniaodniesieniarównej2l10-5Pamożnaprzyporządkowaćokreś-
lonąwartośćnatężeniaodniesieniaIp,któradlafalipłaskiejjestrówna(por.(1.30))
Ip=pp
2/(
ρ
0c)=(2l10-5)2/415=0,964l10-12W/m2≅10-12W/m2=10-16W/cm2.
(1.42)
Wielkość
ρ
0c,zwanaimpedancjąakustycznąwłaściwąpowietrza,jestrówna415rejli
(por.podrozdział2.1).Znającwartośćodniesieniadlanatężeniadźwięku(tonuoczę-
stotliwości1000Hz)równąIp=10
-12W/m2,możemy,dladźwiękuonatężeniuI(wy-
rażonymwW/m2),wyznaczyćjegopoziomnatężeniazgodniezwzorem
L=10log(I/Ip)=10log(I/10
-12)[dBSPL]1).
(1.43)
Podstawiającprzykładowodowzoru(1.43)zamiastInatężenieodniesienia,tzn.
I=Ip=10
-12W/m2,widzimy,żepoziomnatężeniatakiegodźwiękujestrównyzeru
decybeliSPL.NatomiastdlanatężeniadźwiękuIrównegonp.1W/m2(coodpowiada
1)Wniektórychpracach,przytakwyznaczonychdecybelachzamiastSPLstosujesięskrótIL(ang.In-
tensityLevel)(Gelfand,1998)lubSIL(ang.SoundIntensityLevel)(HowardiAngus,2009)dlapodkreślenia,
żewartośćpoziomudotyczynatężeniadźwięku,wodróżnieniuodskrótuSPL,któryodnosisiędopoziomu
ciśnieniaakustycznego.
Wzór(1.43)jestrównoważnywzorowi(1.41),wktórymciśnienieodniesieniappjestrówne2l10
-5Pa.
Wpraktycemierzysięnajczęściejciśnienie,anienatężeniedźwiękuijakowzględnąmiarętegociśnieniastosuje
siępoziomciśnieniaakustycznego.Poziomtenmierzysięzapomocąspecjalnegomiernika,zwanegomiernikiem
poziomuciśnieniaakustycznego.Opróczpoziomuciśnieniaipoziomunatężeniadźwiękuistniejeteżpojęciepo-
ziomumocyakustycznej,którecharakteryzujecałkowitąmocźródła(wyrażonąwwatach(W)),promieniującego
wewszystkichkierunkach.Poziommocywyznaczasięzewzoru:L=10log(P/Pp)=10log(P/10
-12)[dBSPL].
Przykładowodlaźródładźwiękuomocy1Wpoziommocyrównasię120dBSPL
49
