dBA против dBC против dBZ: Какое взвешивание использовать
Что на самом деле меняет буква после дБ, почему все агентства здравоохранения публикуют данные в dBA, когда C или Z говорят вам то, чего не может A, и почему этот сайт показывает один из них.
Обновлено
Буква после дБ — это не единица измерения. Она обозначает фильтр, применяемый к сигналу перед тем, как будет рассчитан уровень, и выбор другой буквы может изменить количество для одного и того же звука значительно — больше всего для звуков с большим количеством низких частот в них.
В этом и заключается вся суть. Все остальное — это вопрос того, какой фильтр отвечает на какой вопрос.
Что означает каждая буква
A снижает уровень очень низких и очень высоких частот, сохраняя середину диапазона, к которой человеческий слух наиболее чувствителен. Это грубая модель уха, поэтому она лучше отслеживает риск для слуха, чем просто уровень энергии в воздух.
C намного ровнее. Он сохраняет гораздо больше низких частот, поэтому передает больше того, что на самом деле воспроизводит большой динамик или двигатель, и меньше того, что воспринимает ваш слух.
Z взвешивание отсутствует вовсе — уровень записывается как есть, с плоской характеристикой во всем диапазоне. В исследованиях это обозначается как «невзвешенный» (un-weighted), что является более понятным названием для этогоKardous & Shaw.
Для звука, большая часть энергии которого сосредоточена в среднем диапазоне, эти три значения располагаются близко друг к другу. В случае со звуком, насыщенным низкими частотами, это не так, и разрыв может достигать двузначных чисел. Вот почему указывать значение в децибелах, не уточняя, какая шкала взвешивания использовалась, — это почти то же самое, что не указывать никаких цифр вообще.
Почему все показатели здоровья измеряются в дБА
Потому что вопрос, на который отвечают эти цифры, касается слуха, а не воздуха.
Предел воздействия, публикуемый NIOSH, составляет 85 децибел по шкале А в течение восьмичасового средневзвешенного по времени периода среднееNIOSH. Когда NIOSH указывает настройки, рекомендуемые для шумомера, частотная коррекция соответствует шкале A, наряду с медленным откликом (Slow) и коэффициентом эквивалентности 3 дБ оценитьNIOSH.
Каждый предел производственного шума, каждая таблица безопасности слуха и каждый показатель «как долго это безопасно» на этом сайте или где-либо еще являются производными этого выбора. Число в dBC нельзя сравнивать с ними без конвертации это зависит от спектра конкретного звука — то есть, без информации, которой у вас нет.
Так что правило простое, и именно его стоит запомнить: если вопрос касается слуха, ответ дается в дБА, а показатель в любых других единицах должен быть преобразовано до того, как это обретет какой-либо смысл.
Когда C или Z является правильным выбором
C — для низкочастотных жалоб. Классический случай — это соседский сабвуфер, ночной клуб за стеной или генератор. Шкала A намеренно занижает значимость частот, которые они производят больше всего, поэтому показатель по шкале A может выглядеть непримечательным, в то время как в помещении невозможно находиться. Показатель по шкале C сохраняет больше этой энергии, и разница между показателями C и A для одного и того же звука сама по себе информативна: большой разрыв означает, что в звуке преобладают низкие частоты.
C, для пиковых значений. Приборы обычно предлагают измерение пиковых значений с C-взвешиванием для импульсных звуков, исходя из того, что A-взвешивание является моделью того, как продолжительный звук повреждает слух, а не того, как это делает одиночный импульс.
Z, когда вам нужен сигнал, а не модель. В любых ситуациях, когда вопрос заключается в том, что именно выдает оборудование или помещение — поиск неисправностей в машине, проверка динамика, сравнение двух записей — требуется невзвешенное значение уровня, потому что кривая взвешивания — это намеренное искажение, добавляемое для цели, которой у вас нет.
Ни один из этих вариантов не является тем вопросом, с которым приходит большинство людей, именно поэтому вариант А является стандартом почти везде.
Преобразование между ними и почему это чаще всего невозможно
Между dBA и dBC нет фиксированного смещения. Разница зависит от того, какие частоты на самом деле содержит звук, поэтому преобразование, которое верно для фена, будет неверным для сабвуфера, и любое число, предлагаемое как «то самое» конверсия — это среднее значение по звукам, которые вы не слушаете.
Единственное, что эта пара дает вам бесплатно, — это диагностика. Возьмите оба показания одного и того же устойчивого звука и вычтите: небольшая разница означает, что энергия находится в середине диапазона, где две кривые в целом совпадают, и большое значение означает, что шум сосредоточен в низкочастотном диапазоне, который фильтр A отсекает. Вам не нужно знать точный спектр, чтобы принять меры — это говорит о том, есть ли у вас проблема с низкими частотами, что обычно и является истинной сутью вопроса.
Этот прием требует прибора, который предлагает оба типа взвешивания для одного и того же звука в в тот же самый момент. Это не то, что могут дать два отдельных показания с двух разных устройств, и это совсем не то, что может сделать этот сайт.
Взвешивание — это не только настройка отображения
Вот деталь, которую легко упустить из виду, но которую стоит знать, прежде чем доверять любому приложению или страницы с использованием весового коэффициента, отличного от того, для которого она была создана.
Когда Кардус и Шоу сравнили десять звуковых приложений для iOS с эталоном, они представили результаты с использованием А-взвешивания и без него отдельно — и приложения, показавшие лучшие результаты, не были одними и теми же. Три приложения уложились в диапазон ±2 дБА при А-взвешенных уровнях; а частично отличающиеся три оказались в пределах ±2 дБ невзвешенныйKardous & Shaw.
Что бы ни происходило внутри этих приложений, взвешивание — это не косметический фильтр, применяемый в конце правильного измерения. Оно взаимодействует со всем, что происходит до него. Приложение, которое хорошо работает с одним типом взвешивания, тем самым еще не заслужило ваше доверие к другому.
Почему на этом сайте по умолчанию используется дБА, и для чего нужны остальные два
Шумомер считывает показания по всем трем кривым. Он начинает с A, и A — единственная, по которой он будет делать выводы.
Потому что каждое число, на которое он указывает, выражено в дБА. Пределы воздействия, безопасная продолжительность, расчет дозы и таблицы повседневных звуков на этом сайте — все они являются А-взвешенными. Переключатель, который позволил бы основному числу незаметно стать чем-то другим иначе читатель мог бы сравнить показатель с C-взвешиванием с показателем с A-взвешиванием, а такое сравнение в корне неверно. Поэтому переключение не происходит незаметно: при выборе C или Z прибор меняет единицы измерения рядом с каждым числом, а значения дозы, цветовые зоны и линии NIOSH исчезают до тех пор, пока вы не переключитесь обратно. Показания без прикрепленный порог — это честная форма числа, которое не описывает никакой порог.
Потому что сравнение — это и есть полезная часть. Удержание одного сигнала и перемещение между A и C говорит вам то, чего не может сказать одно число: сколько и чего именно вы слышите басы, которые кривая A отсекает. Музыка соседа через стену и вентилятор на столе могут иметь одинаковые показатели в дБА, но различаться на двадцать децибел и более в дБC. Этот разрыв и есть ответ на вопрос, почему это кажется громче чем измеряет, и именно это является причиной того, что кривые вообще предлагаются.
Потому что ни один из двух других вариантов не достигает здесь порогового значения. Именно на низких частотах микрофон телефона наименее надёжен, а импульсным звукам, для которых используют шкалу C, требуется динамический запас, которого у такого устройства нет. Поэтому кривые предлагаются для сравнения, а не как второе мнение о безопасности помещения. Реальная ширина диапазона вокруг показаний этого сайта объясняется в разделе точность онлайн-измерителя.
Если вам требуется взвешивание, которое не предлагается на этой странице
Вам понадобится прибор. А именно аппаратный шумомер предлагает весовые коэффициенты в качестве первостепенных настроек, используя микрофон, чья характеристика известна во всем диапазоне, который важен для каждого из них — и это именно та часть, которую невозможно добавить программно.
Если ситуация связана с жалобой на низкие частоты, об этом стоит узнать как можно раньше. А-взвешенные показатели при проблемах с низкими частотами намеренно занижают их масштаб, и предъявление серии А-взвешенных замеров арендодателю — это использование неверных аргументов в споре, который вы в противном случае могли бы выиграть.
Краткая версия
Используйте дБА для всего, что касается слуха, здоровья или норм шума на рабочем месте, и ожидайте, что каждый опубликованный показатель будет указан в этих единицах. Используйте C, когда жалоба касается низких частота или звук носит импульсный характер. Используйте Z, когда вам нужен сам сигнал, а не модель уха. И какой бы вариант вы ни выбрали, обязательно указывайте букву — значение в децибелах без указания весового коэффициента — это число, которое невозможно проверить.
Этот Онлайн-шумомер с фильтром А на этом сайте начинается с дБА и предлагает два других рядом с ним, помечая каждое число кривой, от которой оно получено. Чего он не будет делать, так это переносить предел по шкале А на показания, которые не являются взвешенными по шкале А: выберите C или Z, и показатели безопасного воздействия исчезнут, а не переформулируются для кривой, на которой их никто не определял.
Sources
- Kardous & Shaw — Evaluation of smartphone sound measurement applications. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4545478/
- NIOSH — Understand Noise Exposure. https://www.cdc.gov/niosh/noise/prevent/understand.html
- Kardous, Themann, Morata, Lotz — Understanding Noise Exposure Limits: Occupational vs. General Environmental Noise, NIOSH Science Blog, 2016. https://www.cdc.gov/niosh/bulletin/2016/noise.html