От какого звука можно умереть? Главное - о громкости и децибелах

Для тех, кто не хочет смотреть видео

Самым громким животным на Земле считается синий кит. Он может издавать звук громкостью до 189 дБ. Это очень громко, ведь даже реактивный двигатель в метре от вас будет греметь на 150 Дб, а светошумовая граната на 170 Дб.

Неужели, киты после каждой фразы глохнут на несколько часов? И вообще, странная штука эти децибелы. Например, на музыкальных центрах и микшерных пультах есть их отрицательные значения, как они соотносятся с громкостью? Или вот еще вопрос: что такое 0 децибел? И сколько их при абсолютной тишине или теоретическом максимуме громкости, если он вообще существует?

Что же такое децибелы?

Ирония в том, что дБ – это не единица измерения громкости. Это вообще не единица измерения. Разберемся.

Громкость можно было бы связать с интенсивностью звуковой волны, которая измеряется в Ваттах на м². Проблема этих, вроде бы, нормальных единиц, в том, что разброс между звуком комариного писка (0, 000 000 000 001 Вт/м2) и двигателя (1000 Вт/м2) огромен. И придется использовать массивные числа или степени для записи. Чтобы облегчить этот процесс, вводят децибелы. Они показывают, во сколько раз некая величина больше или меньше определенного опорного значения. В случае звука таким опорным значением выбрали интенсивность на пороге слышимости человека. Это и есть 0 дБ. Все что мы можем услышать - громче ноля.

Но удобней оказалось пользоваться дробными единицами 1 бел = 10 децибел. Можно сказать, что 30 дБ – синоним фразы «в тысячу раз больше», а -10 Дб – синоним «в десять раз меньше». История с китами проясняется тем, что децибелы в воде отсчитываются по-другому: 6,67 х 10^-19 Вт/м². И, конечно, они не глохнут.

Теперь разберемся с абсолютной тишиной. Ведь 0 на шкале громкости – это всего лишь минимально различимый звук. Но ведь есть звуки и слабее. Это область отрицательных децибел. Существуют специальные звукоподавляющие комнаты, в которых уровень шума может опускаться до -20 дБ. Они нужны для тестирования различного оборудования, и там реально очень-очень тихо. Но абсолютной тишины достичь невозможно, как и абсолютного вакуума.

А максимальная громкость?

Известно, что болевой порог – это 130 дБ. Разрыв барабанных перепонок – это 160 дБ. А длительное воздействие 180 дБ может вызвать смерть. Для человека это уже перебор, но теоретически-то можно еще громче? Да, можно, но предел все же есть. Звуковая волна состоит из областей сжатия и разряжения. При увеличении громкости давление в областях сжатия растет, а в областях разряжения падает. И в какой-то момент оно может стать нулевым. И это предел. В атмосфере Земли – это громкость в 194 дБ. Это может считаться максимальным звуком. Все что идет дальше будет называться уже по-другому: ударная волна. А там никаких ограничений нет.

В децибелах измеряют много что, помимо громкости: уровень сотового сигнала, затухание в проводах. Главное - указать, что измеряете и от какого уровня.

Источник: Физика от Побединского