Чем выше децибел тем шумнее или тише
Кто как шумит: уровни шума бытовой техники
В повседневной жизни нас окружает множество шумов. Гул автомагистрали под окнами квартиры, стук колес вагона метро по пути на работу, небезызвестный сосед с перфоратором в 8 часов утра выходного дня. Но это все внешние факторы, на которые нам особо не повлиять. Дома человек ежедневно слышит плеяду других звуков и львиную долю из них издает бытовая техника.
Долетающие до ушей звуки — это результат изменения давления воздуха, вызывающий колебания барабанных перепонок. Степень звукового давления обозначается в децибелах (дБ) и определяет комфортные для ушей уровни шумности. К примеру, предельно допустимый уровень шума по санитарным нормам не должен превышать 45 дБ в ночную пору (с 22 до 8 часов) и 55 дБ днем (с 8 до 22 часов). При использовании шумомеров для оценки громкости бытовой техники и электроинструмента уровень звукового давления измеряется в акустических децибелах (дБа).
10-20 дБ
Итак, наименее шумной является климатическая техника бытового предначертания: децентрализованные системы рекуперации (бризеры) и инверторные кондиционеры в тихом ночном режиме обдува. Шум от их работы не превышает 20 дБ, что сравнимо с тихим шелестом листьев на деревьях или дыханием человека. Часто это перекрывается хрустом пластикового корпуса кондиционера в моделях-ноунеймах родом из Поднебесной и т.п.
20-30 дБ
Сплит-системы с неинверторным управлением издают шум в диапазоне от 20 до 30 дБ. Речь в данном случае идет о внутренних блоках систем кондиционирования. Примерно так же шумят инверторные сплит-системы в обычных режимах обдува и компьютерные кулеры на низких оборотах вращения крыльчатки вентилятора. На громкости порядка 30 дБ «тикают» многие настенные часы, сравнить ее можно с человеческим шепотом. В реальности эту категорию можно разбить еще на два подлагеря: до 25 дБ (слабо слышимые моменты) и свыше 26 дБ (отчетливо слышимый фоновый шум).
30-40 дБ
Холодильники с новомодным инверторным приводом и посудомоечные машины вписываются в диапазон звукового давления от 30 до 40 дБ. Это соответствует громкости человеческой речи на приглушенных тонах. Конечно же, мощные холодильные агрегаты могут быть в разы шумнее, однако для небольших квартирок-студий с единым пространством лучше подойдут именно тихие инверторные модели. Подробнее о том, решает ли инверторный двигатель, мы еще поговорим ниже.
40-50 дБ
В границах 40-50 дБ шумят осушители и увлажнители воздуха, холодильники и морозилки с традиционным приводом, мощные ноутбуки и системные блоки ПК под нагрузкой. Если в играх и требовательных приложениях «поддать жару», некоторые компьютеры «идут на взлет» и становятся в разы шумнее обычного. По громкости это обычный разговор двух людей.
50-60 дБ
Под рамки звукового давления 50-60 дБ подпадают швейные машинки, кухонные вытяжки, внешние блоки кондиционеров и стиральные машины (только в режиме стирки). Параллели в данном случае проводятся с разговором группы людей или смывом воды в туалете.
60-70 дБ
При просмотре фильмов и телепередач на среднем уровне громкости условный телевизор выдает уровень шума под 60-70 дБ. В повседневной жизни так же звучит громкий разговор. Аналогичная по уровню звукового давления атмосфера наблюдается в типичном офисе.
70-80 дБ
Пылесосы шумят сродни крику или смеху с расстояния 1 м, а также разговору на повышенных тонах. Притом раньше они были еще громче, но благодаря оптимизации работы двигателей и внедрению новых систем фильтрации пылесосы впредь издают уровень звукового давления от 70 до 80 дБ.
80-90 дБ
Громче всех из бытовой техники работают стиралки в режиме отжима и всяческие кухонные приспособления для перемалывания пищи: блендеры, кухонные комбайны, кофемолки и т.п. По уровню шумности их приравнивают к проезжающему рядышком мотоциклу или громкому крику.
90-100 дБ
Напоследок мы оставили самое лакомое — всеми обожаемого соседа с перфоратором. Покуда он долбит очередное отверстие в стене, вы можете ощутить себя в вагоне метро или представить раскаты грома — по части громкости звуки от работы перфоратора будут идентичными вышеупомянутым примерам. Также на уровне до 100 дБ шумит газонокосилка.
Наглядно оценить отличия между разными уровнями шумности бытовой техники можно в инфографике:
 |
| Уровни шумности бытовой техники. Инфографика. |
Согласно санитарным нормам всю кавалерию бытовой техники разделяют на 5 крупных групп по уровню шумности:
Инверторный двигатель решает?
При прочих равных предпочтительнее в плане малошумной работы выглядит техника с инверторным управлением. Подробнее о нем можно почитать в статье «Инверторный привод в бытовой технике: что это, плюсы и минусы».
Ключевое достоинство любого инверторного мотора в сравнении с традиционным двигателем — более тихая работа. Бонусом пользователь получает экономию электроэнергии и долговечность узлов такой техники. Целесообразно отдавать предпочтение холодильникам, стиралкам и посудомойкам с инверторным приводом при условии, что в приоритет поставлена беззвучная и экономичная работа арсенала домашней техники, а финансовая сторона вопроса отодвинута немного на задний план.
 |
| Инверторный двигатель в бытовой технике действительно решает! |
Выбирая тот же холодильник с низким уровнем шума, подумайте, так ли важен этот параметр. Одно дело, если он будет стоять на кухне за закрытой дверью, и совсем другое — когда хранилище съестных припасов предполагается расположить в махонькой смарт-квартире, где слышно абсолютно все происходящее. Подобным образом обстоят делишки и со стиралками, и с сушильными агрегатами, и со сплит-системами.
Полезно знать. Для уменьшения шума в кондиционерах обычно предусматривается тихий ночной режим работы. Также на шумность внутреннего блока домашней сплит-системы может повлиять качество пластика в материалах изготовления комнатного модуля — при перепадах температур пластик посредственного уровня скрипит, хрустит или громко щелкает. В целом же подобрать тихий кондиционер можно по соответствующим «децибельным» фильтрам в одноименном разделе каталога.
Физика звука? Что такое громкость? Разбор
Если вы когда-нибудь подбирали себе музыкальную колонку, то сталкивались с тем, что сделать это не так-то просто, особенно если вы не специалист в звуковой аппаратуре. И еще ладно, если вы можете послушать акустику в магазине, но если такой возможности нет, то как понять?
Чем больше Ватт, тем громче, так? Но ведь громкость в децибелах…
Громкость в децибелах или ваттах, частотный диапазон — что это все означает? А если спросить про соотношение сигнал/шум? И это не говоря о том, что звучание — это дело вкуса.
Насколько качественный у музыкальных колонок звук? Насколько мощный бас? Сможет ли колонка раскачать комнату, дачу или целый район? Почему и как мы слышим, и как производители это учитывают и превращают в лайфхаки. Сегодня разберемся в том, как подобрать себе оптимальную акустику.
Что такое звук?
Для начала давайте ненадолго вернемся на урок физики и вспомним, что вообще такое звук. Это механические колебания, распространяющиеся по воздуху, жидкости или даже по твердому телу в виде волн. Но для нас звук, это в большинстве случаев — просто колебание давления в воздухе.
Давление меняется, наши барабанные перепонки улавливают эти изменения и мы слышим звук!
Соответственно, чем сильнее перепады давления, тем звук громче. Казалось бы, все просто. Но здесь физика начинает смешиваться с человеческими ощущениями и все становится сложнее.
Восприятие громкости
Сперва о том, что такое децибелы. Все думают, что это что-то там про громкость. На самом деле дБ — это универсальная штука для обозначения величин в очень широких диапазонах. Потому что децибелы отображаются в логарифмической шкале, и формула у них соответствующая: логарифм отношения двух значений. То есть логарифм показывает не насколько громкий звук, а на сколько порядков этот звук мощнее базового уровня.
Например, утверждение «громкость звука составляет 30 дБ» означает, что интенсивность звука в 1000 раз превышает порог слышимости звука человеком. Но и в данном случае не все так просто. Изменения давления в воздухе измеряется в децибелах, но вот наше восприятие громкости в другой величине — фонах!
Начнем с того, что все частоты мы слышим по-разному. Дело в том, чувствительность нашего уха к разным частотам сильно разная. Поэтому, громкость, это скорее про наши ощущения, чем про давление.
Фон (др.-греч. φωνή звук)
Фоны — это такие кривые громкости которые были построены по усредненным ощущениям людей с нормальным слухом в возрасте от 18 до 25 лет включительно. На этот счет даже есть ГОСТ, стандарт ISO 226. Поэтому не переживайте — все официально. Люди были проверены с вымытыми ушами.
Шкала фонов отличается от шкалы децибелов тем, что в ней значения громкости коррелируют с чувствительностью человеческого слуха на разных частотах.
Например, тон с частотой 1000 Гц мы начинаем слышать при значении 0 децибел, то есть прямо на пороге слышимости. А тон с частотой 20 Гц мы начнем слышать только в районе 80 децибел.
Поэтому в басовитых колонках нужны большие и мощные динамики для низких частот. В JBL Partybox 310 таких динамиков целых два, по 176 мм каждый. Но и за высокие частоты тут отвечают два динамика, естественно, диаметром поменьше — 65 мм.
Кстати, с этими кривыми есть интересный момент. Если нанести на график звуки разных языков, то окажется, что наша речь попадает как раз в провал на графике — примерно от 250 до 5000 герц. То есть у нас от природы есть своеобразный аппаратный усилитель речи. А свистящие призвуки мы слышим громче всего. Именно поэтому они нас так бесят.
Во-вторых, мы воспринимаем громкость нелинейно. Тихие звуки мы различаем между собой гораздо лучше, чем громкие.
Ватты
Окей, с тем, что такое громкость и её восприятием мы разобрались. Но как понять, с какой громкостью будут звучать акустика и хватит ли нам этой громкости, чтобы раскачать нужное помещение?
Этот вопрос не менее каверзный. Громкость в децибелах на колонках никогда не указывается. Зато указывается мощность в Ваттах. Например, в характеристиках JBL Partybox 310 можно найти значение полной выходной мощности — 240 Вт RMS.
Что это значит? Оказывается, мощность тоже бывает разная.
Тут важно обратить на буковки RMS — это значит предельная синусоидальная мощность или Rated Maximum Sinusoidal. Если по-простому, колонка может работать в течение одного часа с реальным музыкальным сигналом без физического повреждения. То есть реально на пределе сил. В основном именно такой показатель указывают все приличные производители.
Но нам нужно чтобы музыкальная колонка могла работать более одного часа, поэтому вычислим другой показатель, который называется просто синусоидальная мощность. Это уже такая мощность, при которой колонка сможет бесконечно долго работать без повреждений. Она обычно процентов на 25 меньше RMS.
Итого получается, что наш монстр может выдавать примерно 180 Вт! Кстати, важный момент, часто на дешевых колонках указывают всякие запредельные мощности типа 1000 Вт, но не RMS а PMPO — не путать с PIMP.
PMPO — Peak Music Power Output. Это еще один способ указания мощности. Но проблема в том, что это такая мощность, которую динамик сможет выдержать в течение 1-2 секунд. Поэтому внимательно изучайте какого типа Ватты вам продают.
В JBL Partybox 310 — 240 RMS или примерно 180 Вт чистой мощности. Но много это или мало?
Смотрите, например, у маленькой, но громкой JBL Charge мощность: 30 Вт RMS. Такой колонки хватит, чтобы раскачать небольшое помещение до 20 квадратных метров.
240 Вт RMS хватит на целый спорт зал, а с учетом что тут Тут Bluetooth 5.1 и можно подрубить вторую вторую колонку, чтобы они работали в паре, то можно и концерт устроить.
Вообще эта колонка много чего умеет. Звук можно передать не только по Bluetooth, но и через AUX-вход, а также можно воткнуть USB-флешку и переключать треки прямо с колонки или через специальное приложение Partybox App.
Через это же приложение, можно стримить музыку и управлять светом: тут куча вариантов подсветки. Или даже можно настроить караоке — для этого есть микрофонные входы. Микрофон у JBL тоже есть — PBM100. Он довольно простой, зато его специально создавали под линейку Partybox. У него кардиоидная диаграмма направленности, поэтому слышно только голос, никаких посторонних шумов.
Также прямо в колонке есть целая панель звуковых эффектов. Получается настоящий передвижной караоке. Колонка тяжелая, конечно, но тут есть ручка, как в чемодане, и колесики — очень удобно придумали. Что важно, есть защита от брызг IPX4. А значит и на природе можно устроить движ.
Кстати, ёмкость аккумулятора 72 Вт*ч. Его хватит на 5 часа работы, если врубать музыку на полную, в экстренных условиях, например, на улице с низкой температурой можно рассчитывать на 2-3 часа работы. А в негромком чилл-режиме колонка может проработать до 18 часов.
Ладно, с громкостью и мощностью понятно, а как же с качеством звука?
Тут есть два способа. Первый — просто послушать разные колонки и подобрать себе по вкусу, потому что у каждого свои предпочтения, свои любимые жанры и в конце концов, свой слух.
Второй способ — посмотреть на амплитудно-частотную характеристику звука колонки. Она показывает то, как громко динамики воспроизводят звуки разных частот, а если точнее, то насколько равномерно громкость распределена по частотам. Самому провести замер АЧХ не очень просто, но в интернете обычно можно найти тесты АЧХ на популярные гаджеты.
В идеальном случае АЧХ должна быть почти П-образной с резким возрастанием на самых низких частотах, горизонтальной линией к высоким частотам и падением где-нибудь в районе 20 килогерц. В реальности даже очень дорогие студийные или сценические акустические системы дают не идеальную АЧХ, а в доступных обычному покупателю устройствах она будет сильно отличаться от идеала. Здесь нужно смотреть на то, чтобы на графике не было сильных проседаний, чаще всего это заметно в басах, то есть самых низких частотах, которые расположены слева на графике.
Чтоб вы понимали масштаб явления. Если сравнить АЧХ этой колонки и iPhone 12 Pro, то будет наглядно видно, почему смартфоном комнату не раскачать и он будет звучать пискляво, хоть и громко. Но точных студийных замеров АЧХ для нашей колонки в интернетах, к сожалению, нет.
Соотношение сигнал/шум
Наконец, качество звука показывает соотношение сигнала к шуму. Это говорит нам о том, насколько полезный сигнал, то есть звуки песни или кино, превосходит шум, который неминуемо есть в любой акустике. Его можно заметить самому, если не подавать на колонку или усилитель никакой звук и выкрутить громкость на максимум. Соотношение сигнала к шуму измеряют в децибелах и чем оно больше, тем лучше. Условно можно сказать, что 80 децибел — хороший уровень, 100 — High End. В этой колонке соотношение — 90 децибел, что очень даже хорошо.
Итоги
Сегодня мы узнали гораздо больше о звуке и о том, на что стоит обратить внимание при выборе музыкальных колонок в комнату, на дачу или для выездов на природу. В то же время мы узнали о JBL Partybox 310, которая является представителем мощных и универсальных колонок, которые подойдут для тусовки дома или на природе. Это своеобразный чемоданчик звука с подсветкой, встроенным аккумулятором, высокой громкостью и неплохим качеством. В общем, и для дома, и для пикника.
Уровень шума в бытовой технике — что это значит и почему это важно
Содержание
Содержание
Несколько десятков лет назад любая техника была синонимом слова «шум». Достаточно вспомнить советскую стиральную машину «Волга» или пылесос «Циклон», владельцы которых мирились с грохотом и гулом. Но прогресс не стоит на месте, поэтому теперь уровень шума является одной из основных характеристик, на которых завязан выбор домашней техники. И эта тема стоит отдельного материала — разбираемся, что такое шум и каким он бывает.
Звуки, издаваемые работающей техникой, бывают разного характера. Некоторые мы слышим, другие не замечаем. Одни шумы нас успокаивают, вторые раздражают, а третьи могут иметь разрушительные свойства для живого организма и даже для неодушевленных предметов. Виды шума могут быть совершенно разными по физическим характеристикам, но обязательно сойдутся в одном измерении — в уровне восприятия человеком.
Восприятие шума зависит от индивидуального порога комфорта и уровня раздражительности. Некоторые люди спокойно относятся к звукам бензинового триммера за окном, другие приходят в ярость от мерного тиканья секундной стрелки наручных часов. Но, если рассматривать уровень шума не как единицу измерения комфорта, а как научное явление, то громкость звучания электроники и техники можно выразить в децибелах.
Минутка истории
Правда, термин «бел» был введен для измерения помех в телефонных и телеграфных линиях. И только позже его стали использовать для классификации уровня шума как воспринимаемого на слух явления. Теперь в качестве измерительной единицы шума принято считать «децибел», в основе которой лежит десятичный логарифм. Отсюда, собственно, и приставка «деци», которая означает «десять в минус первой степени». Кстати об этом.
Логарифмически это так
Децибел — все-таки ближе к математике, нежели к физике. Если, например, «герцы» означают цикличное действие во времени, то «децибелы» указывают на степень, в которой изменяется интенсивность происходящего. Понять не просто, но мы постараемся объяснить, что называется, «на пальцах».
Например, компьютерный вентилятор работает на максимальных оборотах и шумит примерно на уровне 22 дБ. Это приемлемый уровень шума — его практически не слышно, и он не мешает комфортной жизни даже в ночное время. Другой вентилятор на тех же настройках выдает всего на 10 дБ больше шума. При этом кажется, что он шумит чуть ли не в два раза сильнее. Ключевое слово — в два раза. То есть, не «насколько громче», а «во сколько раз громче».
Принято считать, что 0 дБ — это минимум, который воспринимает человеческий слух. Соответственно, отсчет идет от этого значения, и с каждыми 10 дБ уровень громкости увеличивается в 10 раз от предыдущего. Если представить плавное увеличение уровня шума на графике, то получится параболическая фигура. При этом в начале параболы увеличение мощности будет практически не ощутимо на слух, тогда как к середине фигуры те же 20 дБ окажутся существенным приростом как по шуму, так и по силе звукового давления.
В «иксах» скорость возрастания мощности звука с каждым дБ будет выглядеть следующим образом:
Так, уровень шума, измеряемый в децибелах, возрастает не линейно, а логарифмически — с каждой новой единицей интенсивность звучания увеличивается в N раз. Снова пример: уровень 80 дБ соответствует очень громкому разговору, а 100 дБ — это уже шум дорожного движения или отбойного молотка.
То есть всего 20 дБ отделяют шумный офис от промышленного грохота — это ощутимый прирост громкости. При этом разница между звуком тикающих часов и тихим разговором также соответствует 20 дБ. В этом случае разница уже не критична.
Для примерного ориентирования по уровням громкости окружающей среды специалисты выделяют несколько стандартных значений:
Получается, что уровень шума дискотеки (100 дБ) будет громче полной тишины (0 дБ) не в 100 раз, а в 10 000 000 000 раз. Теперь вспомним пример с вентиляторами 22 дБ и 32 дБ. Будучи шумнее всего на 10 дБ, второй вентилятор окажется в три раза громче первого.
Однако уровень шума — только полдела в изучении теории о восприятии звуков. Иногда резонно обращать внимание не на децибелы, а на характер звучания — спектр и цвет. Да-да, такое тоже бывает.
Спектр шума
Характеристики шума зависят не только от уровня мощности, но и от других показателей. Например, от спектра, в котором шум «звучит». Те или иные звуки могут быть по-разному восприняты человеком, даже не отличаясь по громкости в дБ. Например, при одинаковом уровне громкости (амплитуде колебания) звуки с частотой от 1000 Гц до 4000 Гц воспринимаются громче, чем остальные. Существуют три категории шума.
Низкочастотный шум — звуки с частотой от 16 Гц до 300 Гц. Человек воспринимает их как бас или что-то глухое, давящее. Например, гул трансформатора. А еще это могут быть человеческие голоса, которые звучат в диапазоне от 85 Гц до 255 Гц.
Среднечастотный шум — основная масса окружающих нас звуков, звучащих на частоте от 300 Гц до 800 Гц. Например, на частоте 440 Гц звучит нота «ля» первой октавы. В этом диапазоне может звучать акустическая гитара.
Высокочастотный шум — все, что звучит в диапазоне от 800 Гц до 20 000 Гц. Это могут быть любые звуки, включая гул электродвигателей или писк инверторных стиральных машин.
В мире существуют звуки с меньшей и большей частотами, но они находятся за пределами возможностей слуха человека. Такие спектры называются инфразвуком (менее 16 Гц), ультразвуком (свыше 20 000 Гц) и гиперзвуком (1 ГГц до 10 ТГц). Такой «шум» воспринимается человеком на уровне внутренних механизмов защиты от разрушения — ультразвук способен разрушать живые организмы.
Цвет шума
Неожиданно, но факт — шум бывает разного цвета. Различие шумов по цветовым оттенкам можно сравнить с разложением светового спектра на оттенки. Например, белый цвет — это световой шум, включающий в себя оттенки всех цветов радуги.
Похожий процесс происходит в звуке — белый звуковой шум состоит из множества волн с разной частотой, длительностью и уровнем мощности. На практике белый шум можно услышать между радиостанциями или телеканалами в эфире — это мерное шипение «мурашек».
Белый шум выглядит так:
Существуют также и другие «оттенки» шума. Например, розовый шум включает в себя волны всего спектра частот от 20 до 20 000 герц. Розовое шипение воспринимается как более глубокое, бархатное. Например, шум летнего дождя в тропическом лесу или морского прибоя.
График розового шума выглядит следующим образом:
А в эталонном виде розовый шум звучит так (слушать).
Несколько лет назад ученые провели ряд опытов, которые доказали, что шум определенного цвета помогает бороться с нарушениями сна. Естественно, им оказался розовый спектр. Иногда этот спектр относят к зеленым шумам — естественным звукам природы.
Еще более спокойный вариант белого шума — коричневый. Правда название цвета шум получил не по цветовой аналогии, а по его физическим свойствам. Звучание этого спектра шума напоминает «случайное блуждание» частиц в броуновском движении. Например, это звук ветра.
Вот, как звучит его откалиброванная версия (слушать).
В мире существует еще множество оттенков цветового шума. Это синий, серый и даже черный шумы, которые чаще существуют в искусственном виде и редко встречаются в жизни. Например, каждый человек воспринимает серый шум на свой лад из-за особенностей калибровки перепонки — в медицине его используют для лечения расстройств слухового аппарата. А черный цвет — это вакуумная тишина.
Децибел децибелу рознь
Перечисленные выше характеристики шума также относятся и к «звучанию» бытовой техники и компьютерной электроники. Поэтому, выбирая товар по уровню шума, необходимо ориентироваться не только на децибелы, но и на другие показатели. Например, всем понятно, что компьютерный вентилятор сам по себе работает беззвучно, а шум происходит от реактивного взаимодействия лопастей с воздухом.
Зато громкость работы внешних блоков некоторых климатических систем может сравняться по невыносимости с ревом двигателей самолета. Нужно понимать, что уровень шума кондиционера состоит не только из шумящего воздушного потока, но также включает паразитные звуки от вибраций компрессора, гула мощного вентилятора. Поэтому, выбирая бытовую технику и электронику по уровню шума, необходимо учитывать и эти факторы.