מד רעש - גודל הקול ב-dB, מהי היחידה?
קודם כל, בואו נדבר על יחידת גודל הקול, dB. למעשה ניתן לקרוא ליחידת dB ללא יחידה, מכיוון שהיא למעשה מייצגת קשר פרופורציונלי. נוסחת החישוב ניתנת:
SPL=20 x log10[ p(e) / p(ref) ]
SPL הוא מה שאנו מכנים בדרך כלל דציבלים, p(e) הוא לחץ הקול שיש למדוד, ו-p(ref) הוא לחץ הקול הייחוס. במילים אחרות, מה שאנו מכנים XXdb הוא למעשה היחס בין הצליל לגודל צליל שקבענו, ולוקחים את הלוגריתם לבסיס 10 ומכפילים אותו ב-20. הסיבה לקיחת הלוגריתם היא שהיחס הזה יכול להיות גדול מאוד. לדוגמה, הצליל החלש ביותר שהאוזן האנושית הרגילה יכולה לשמוע נקרא "סף שמיעתי", שהוא שינוי לחץ של 20 מיקרו-פסקל (μPa), שהם 20 x 10-6 Pa (עשרים חלקים למיליון פסקל) . ומעבורת חלל בכוחות סוס מלאים יכולה ליצור רעש של כ-2,000 Pa או 2 x 109 מיקרו-פא בטווח קרוב, וזה מאוד לא נוח להתמודד איתו. אם נעשה שימוש בצורה של db, הפער ביניהם יהיה רק 160db.
כך שהיחידה של DB מביאה פשטות בצורה, אבל במקביל היא גם גורמת לנו באופן אינטואיטיבי להרגיש שזה נראה מאוד פשוט למדוד צליל מ-30db ל-90db. הפרש הגובה בין שיאולו להר האוורסט, ההבדל בלחץ הקול בין שני הצלילים הוא פי 1000.
לאחר הבנת העקרונות לעיל, בואו נדבר על איך מחושב עוצמת הקול בהנדסה.
אנו יודעים שהתפיסה של האוזן האנושית לגבי צלילים בתדרים שונים אינה עקבית, בדומה למסנן פס-פס, קודם כל, היא מגיבה רק לתדרים בין 20-20000HZ, וכתוצאה מכך אותו לחץ קול, תדרים שונים, וההשפעה על השמיעה האנושית גם שונה. האיור שלהלן מראה כיצד האוזן האנושית מגיבה לתדרים שונים. שימו לב שהיחידה היא גם dB.
