Справочный инструмент: арифметика децибел для показаний шумомера, и только

Сложение уровней шума.

Сложение · фон · среднее · одинаковые источники · расстояние

Уровни в децибелах.

Введите строку (сложить 85 дБ(А) 88 дБ(А) 90 дБ(А); общий 92 дБ фон 86 дБ; среднее 88 91 86 дБ(А)) или заполните поля: строка и поля связаны и меняются вместе.

Примеры:
Расчёт
Уровни

Больше четырёх уровней — в строке выше. Единица — как на шумомере; взвешивание не пересчитывается.

Каждый уровень и результат столбиками на одной шкале дБ. Шкала начинается не с нуля: читайте числа, а не длину столбиков.
Другие инструменты: 130

Введите показания шумомера — уровень звукового давления в дБ или уровень звука в дБ(А), — и калькулятор сложит уровни нескольких источников, вычтет фоновый шум из общего уровня, усреднит показания — энергетически и арифметически, с подписями, — посчитает N одинаковых источников или уровень на другом расстоянии. Децибелы суммируются по энергии, а не как числа: 85 и 88 дБ(А) вместе дают 89,8 дБ(А), а не 173. Расчёт показан по шагам с вашими числами, уровни и результат нарисованы столбиками на одной шкале, а итог можно скопировать строкой или перенести в запрос.

Единица остаётся как введена: калькулятор не переводит дБ(А) в дБ и не суммирует уровни с разным взвешиванием. Если общий уровень выше фона меньше чем на 3 дБ, он так и пишет, что источник надёжно не отделить. Уровень на расстоянии считается для точечного источника в свободном поле, а машинное отделение свободным полем не является. Допустимых уровней шума и порогов для средств защиты слуха здесь нет: нормы шума на судне задают кодекс по шуму и флаг.

Как считается

Децибелы по энергии.

01

Сложение источников

Каждый уровень переводится в 10^(L/10), значения суммируются, сумма переводится обратно: L = 10 x log10 суммы. 85, 88 и 90 дБ(А) дают 1,947 x 10^9, то есть 92,9 дБ(А). Самый громкий источник даёт больше всех: остальные два добавляют к его 90 дБ(А) только 2,9 дБ. N одинаковых источников дают L + 10 x log10(N): четыре по 82 дБ — 88,0 дБ.

02

Вычитание фона

Ls = 10 x log10(10^(Lt/10) - 10^(Lb/10)): общий уровень 92 дБ при фоне 86 дБ оставляет источнику 90,7 дБ. При разнице меньше 3 дБ источник надёжно не отделить: при разнице 2 дБ ошибка 0,5 дБ в общем уровне сдвигает результат на 1,4 дБ. Если общий уровень не выше фона, калькулятор числа не даёт.

03

Среднее и расстояние

Энергетическое среднее 88, 91 и 86 дБ(А) — 88,8 дБ(А), арифметическое — 88,3 дБ(А): калькулятор показывает оба, с подписями. Для точечного источника в свободном поле L2 = L1 - 20 x log10(r2 / r1): 94 дБ на 1 м дают 82,0 дБ на 4 м. В машинном отделении отражённый звук добавляется к прямому, и вдали уровень падает меньше.

Формулы, по которым считает калькулятор
ВеличинаФормулаПояснение
Сложение уровнейL = 10 x log10(10^(L1/10) + 10^(L2/10) + ...)по энергии; 85 + 88 + 90 дБ(А) = 92,9 дБ(А)
Вычитание фонаLs = 10 x log10(10^(Lt/10) - 10^(Lb/10))Lt выше Lb; при разнице меньше 3 дБ надёжно не отделить
Энергетическое среднееL = 10 x log10((10^(L1/10) + ... + 10^(Ln/10)) / n)уровень с той же энергией, что у всех показаний
Арифметическое среднее(L1 + ... + Ln) / nпростое среднее чисел; не выше энергетического
N одинаковых источниковL + 10 x log10(N)2 источника — плюс 3,0 дБ; 10 — плюс 10,0 дБ
РасстояниеL2 = L1 - 20 x log10(r2 / r1)свободное поле, точечный источник; минус 6,0 дБ на удвоение

Все уровни в одном расчёте — с одним взвешиванием: дБ(А) с дБ(А), дБ с дБ. Калькулятор не переводит одно взвешивание в другое. Расстояния — в метрах; футы пересчитываются как 1 фут = 0,3048 м.

Источники

Сложение уровней по энергии, L = 10 x log10 суммы 10^(Li/10), и прибавка 10 x log10(N) для N одинаковых источников — стандартные соотношения акустики: они приведены в инженерных справочниках по сложению децибел и в учебных материалах по шуму на рабочем месте. Вычитание фона по энергии и правило, что при разнице меньше 3 дБ источник надёжно не отделить, приведены в руководствах по измерению шума и в учебных материалах по гигиене труда; таблицы поправок на фон начинаются с разницы 3 дБ. Энергетическое усреднение показаний описано в справочниках по расчёту уровней звука. Убывание на 6 дБ при удвоении расстояния действует для точечного источника в свободном поле; в помещении отражённый звук добавляется к прямому, и за критическим расстоянием преобладает отражённое поле.

Перед расчётом

Вопросы о сложении уровней шума

Как суммируются децибелы?

По энергии, а не как числа. Каждый уровень переводится в 10^(L/10), значения суммируются, и сумма переводится обратно в децибелы: L = 10 x log10(10^(L1/10) + 10^(L2/10) + ...). Уровни 85, 88 и 90 дБ(А) дают 3,162 x 10^8 + 6,310 x 10^8 + 1,000 x 10^9 = 1,947 x 10^9, а 10 x log10 этого числа — 92,9 дБ(А), а не 263. Два одинаковых уровня дают на 3,0 дБ больше одного.

Как вычесть фоновый шум из показания?

Измерьте общий уровень при работающем источнике и фон при остановленном, затем вычтите по энергии: Ls = 10 x log10(10^(Lt/10) - 10^(Lb/10)). Общий уровень 92 дБ при фоне 86 дБ оставляет источнику 90,7 дБ: фон добавлял 1,3 дБ. Если общий уровень выше фона меньше чем на 3 дБ, надёжно отделить источник нельзя: при разнице 2 дБ ошибка 0,5 дБ в общем уровне сдвигает результат на 1,4 дБ. Если общий уровень не выше фона, об источнике по этим показаниям ничего сказать нельзя.

Чем энергетическое среднее отличается от арифметического?

Энергетическое среднее — уровень с той же звуковой энергией, что у всех показаний вместе: 10 x log10 среднего из 10^(L/10). Арифметическое среднее — простое среднее чисел. Для 88, 91 и 86 дБ(А) энергетическое среднее — 88,8 дБ(А), арифметическое — 88,3 дБ(А). Арифметическое среднее не бывает выше энергетического, и разница растёт с разбросом показаний; калькулятор даёт оба, с подписями.

Насколько громче несколько одинаковых источников?

N одинаковых источников дают L + 10 x log10(N): два — на 3,0 дБ больше одного, четыре — на 6,0 дБ, десять — на 10,0 дБ. Четыре источника по 82 дБ вместе дают 88,0 дБ. Это верно для источников одного уровня, которые работают одновременно и не усиливают друг друга в такт, как отдельные машины.

Как уровень меняется с расстоянием?

Для точечного источника в свободном поле L2 = L1 - 20 x log10(r2 / r1): на 6,0 дБ меньше при каждом удвоении расстояния. 94 дБ на 1 м дают 88,0 дБ на 2 м и 82,0 дБ на 4 м. Машинное отделение — не свободное поле: отражённый от окружающих поверхностей звук добавляется к прямому, поэтому вдали от источника уровень падает меньше, и число — оценка для свободного поля.

Какие единицы принимает калькулятор и даёт ли он нормы шума?

Уровни в дБ или в дБ(А), дБ(С), дБ(Z), как их показывает шумомер, и расстояния в метрах или футах. Результат остаётся в единице показаний: калькулятор не переводит одно взвешивание в другое и не суммирует уровни с разным взвешиванием. Допустимых уровней шума и порогов для средств защиты слуха он не даёт: нормы шума на судне задают кодекс по шуму и флаг.

Нужны детали для шумного оборудования?

Отправьте строку и оборудование.

Калькулятор считает уровни шума. Если нужны детали для оборудования, которое вы измеряли, отправьте строку из калькулятора вместе с данными оборудования и фото таблички, и Vessel Core сверит данные до того, как предложение уйдёт к вам.