데이터계측분석/데이터계측 기술자료

소음 측정 단위 (데시벨 - Decibel)

에이티에스 2023. 5. 25. 15:49
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데시벨 (Decibel - dB)

소음 측정기로 소음 수준을 측정할 때 데시벨 단위(dB)라고 하는 소음 강도를 측정합니다. 사운드 미터는 데시벨 범위와 해상도의 디스플레이를 사용하여 귀의 다이내믹 레인지 (일반적으로 조용한 부분이 아닌 상위 범위)를 근사화합니다.

선형 성능을 가진 소음 측정기를 제조하는 것은 매우 어려울 것이며, 특히 작업 환경에서 측정 할 소음원의 범위를 염두에두고 있습니다. 눈앞에 펼쳐지는 14자리 숫자를 주시하는 것은 까다로울 것입니다! 따라서 소리의 수준을 보다 관리하기 쉬운 숫자로 의미 있게 표현하기 위해 선형 음계가 아닌 10을 기본으로 사용하는 로그 음계가 사용됩니다. 이 눈금을 데시벨 눈금이라고 합니다.

 

데시벨 스케일

인간의 귀는 매우 다재다능하여 사운드 레벨이 올라감에 따라 자체 감도를 감소시키는 영리한 내장 메커니즘이 있으며 엄청난 범위의 사운드 파워 레벨을 처리할 수 있는 놀라운 능력도 있습니다. 가까이에서 핀이 떨어지는 소리와 멀리서 제트 엔진의 포효 소리가 들립니다.

귀는 하나 또는 두 개의 핀이 떨어지는 레벨 상승을 구별 할 수 있지만 선형 장치가 아니기 때문에 10,000,000,000,000 핀과 10,000,000,000,001 핀 또는 10,100,000,000,000을 구별 할 수 없습니다. 그러나 소리 에너지의 상당한 증식을 구별 할 수 있습니다.

 

데시벨 척도에서 가장 조용한 가청 소리(거의 완전한 침묵으로 감지됨)는 0dB입니다. 10배 더 강력한 소리는 10dB입니다. 거의 완전한 침묵보다 100배 더 강력한 사운드는 20dB입니다. 거의 완전한 침묵보다 1,000배 더 강력한 소리는 30dB, 40dB 등입니다.

 

귀는 하나 또는 두 개의 핀이 떨어지는 레벨 상승을 구별 할 수 있지만 선형 장치가 아니기 때문에 10,000,000,000,000 핀과 10,000,000,000,001 핀 또는 10,100,000,000,000을 구별 할 수 없습니다. 그러나 소리 에너지의 상당한 증식을 구별 할 수 있습니다.

이 소리가 두 배가 되면 로그 스케일을 사용하여 3dB(데시벨)가 상승하는 것과 같습니다. 즉, 3dB가 증가할 때마다 사운드 강도 또는 음향 출력이 두 배로 증가함을 나타냅니다. 작업 맥락에서 이것은 데시벨 수가 약간 증가하면 소음의 양이 크게 변화하여 사람의 청력에 잠재적인 손상을 입힐 수 있음을 의미합니다. dB 단위를 사용하면 이러한 규칙을 사용하면 데시벨을 더 쉽게 측정하고 사운드 변화를 모니터링할 수 있습니다.

 

아래 표는 이를 요약한 것입니다.

데시벨의 기본 규칙

 

데시벨 측정에서 일반적인 소리의 크기

  • 거의 완전한 침묵 – 0dB
  • 속삭임 – 15dB
  • 라이브러리 – 45dB
  • 정상적인 대화 – 60dB
  • 화장실 플러시 75-85dB
  • 시끄러운 식당 – 90dB
  • 병원 병동의 피크 소음 – 100dB
  • 아기 울음 – 110dB
  • 제트 엔진 – 120dB
  • 풍선 터지는 소리 – 157dB

 

데시벨의 덧셈

음압 수준(dB)은 로그 스케일을 사용하므로 두 dB 판독치를 함께 추가할 수 없습니다.

예를 들어, 공장에서 한 기계의 소음 수준이 90dB(A)로 측정된 다음 90dB(A)로 측정된 두 번째 기계를 시작하면 결과적인 소음은 180dB(A)가 아닙니다. 3dB가 소음의 두 배인 90dB + 90dB = 93dB를 나타내기 때문입니다.

1단계: 두 노이즈 수준의 차이를 찾은 다음 왼쪽 열에서 해당 행을 찾습니다.
2단계: 오른쪽 열의 해당 숫자(dB)를 찾습니다.
3단계: 오른쪽 열에 있는 숫자를 2데시벨 측정값 중 가장 높은 값에 추가합니다.

 

2 데시벨 측정값 간의 차이가 10dB(A) 이상일 경우, 추가된 양은 0입니다. 이는 낮은 판독값의 전체 노이즈에 대한 기여도가 사람의 귀로 인식되지 않기 때문에 조정 계수가 필요하지 않기 때문입니다. 예를 들어 작업장 소음 수준이 95dB(A)인 경우 자체적으로 80dB(A)를 측정하는 다른 프로세스 또는 기계를 추가하면 작업장 소음 수준은 95dB(A)로 유지됩니다.

 

 

A-가중치(A-Weighting) dB(A) 및 C-가중치(C-Weighting) dB(C)

직장에서의 시끄러운 소음과 관련된 소음 측정은 일반적으로 dB (A) 또는 dB (C)로 주어집니다. 이것은 데시벨 측정 (A 및 C 주파수 가중치)에 적용되는 주파수 가중치이며, 실제로 다른 주파수의 소리에 대한 인간의 귀의 감도를 복제하려고 시도하는 데시벨 스케일 판독 값입니다.

 

  • A-가중치(A-frequency-weighting): 'A' 가중치가 가장 일반적으로 사용되며 20Hz에서 최대 20kHz까지 전체 주파수 범위를 포괄합니다. 인간의 귀는 500Hz에서 6kHz 사이의 소리 주파수에 가장 민감하지만 낮은 주파수와 높은 주파수에서는 사람의 귀가 그다지 민감하지 않습니다. 'A' 가중치는 사람 귀의 감도를 반영하도록 음압 판독값을 조정하므로 청력 손상 위험 측정을 위해 전 세계적으로 의무화됩니다.

 

  • C-가중치(C-frequency-weighting): C-가중치는 A-가중치에 비해 저주파 소리가 사람의 귀에 미치는 영향을 더 많이 보며 본질적으로 31.5Hz와 8kHz, 두 – 3dB 또는 '하프 파워' 포인트 사이에서 평평하거나 선형입니다. 피크 음압 측정은 C-주파수 가중치를 사용하여 이루어집니다. 측정값은 일반적으로 dB(C) 또는 dBC로 표시됩니다. 또는 예를 들어 LCeq, LCPeak, LCE와 같이 C-가중치를 나타냅니다.
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