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常識其他

2024年國家公務(wù)員考試常識積累:“分貝”是個什么概念?

http://www.gongfucj.com       2023-05-12 10:31      來源:公考通
【字體: 】              
  行測常識判斷考點(diǎn)范圍很廣,一般包括政治、法律、經(jīng)濟(jì)、人文、地理、科技、生活等方面,需要小伙伴們長時間不間斷的積累。今天公考通(www.gongfucj.com)給大家?guī)淼某WR相關(guān)考點(diǎn)是“‘分貝’是個什么概念?”。

  一根針掉地下是多少分貝?

  氣球爆炸是多少分貝?

  ……

  分貝到底是個啥?它能直接描述聲音的強(qiáng)度嗎?

  與很多人理解的不同,“分貝”和“米”、“秒”、“攝氏度”等物理量并不相同,它并不是一個直接描述聲音強(qiáng)度的物理量。

  我們知道,聲音是一種振動波。聲音通過空氣傳播、被我們聽到,本質(zhì)上就是空氣分子的振動傳到了耳朵里,引發(fā)鼓膜的振動。所以,聲音的大小,其實(shí)反映的是這種振動的強(qiáng)度。由于空氣振動會引起大氣壓強(qiáng)的變化,所以確切地說,我們應(yīng)該用壓強(qiáng)變化的程度來描述一個聲音的大小,這就是“聲壓”的概念,它的單位是Pa(帕斯卡)。比如:1米外步槍射擊的聲音大約是7000Pa;10米外開過的汽車大約是0.2Pa。

  用聲壓來描述聲音強(qiáng)度雖然準(zhǔn)確,但卻有很明顯的問題:聲壓的變化范圍非常大,不同聲音的聲壓可能相差成百上千倍。比如上面兩個例子:雖然步槍的聲音確實(shí)比汽車聲要大,但要說大出幾萬倍,這無論如何也與我們的日常感覺有出入。

  因此,物理學(xué)上使用了“分貝”的概念。對于聲音,“分貝”是這樣定義的:我們將某一個聲壓值定義為“標(biāo)準(zhǔn)值”(0分貝),這是一個固定的值;任何一個聲音,都和這個標(biāo)準(zhǔn)值相除,取結(jié)果的對數(shù)(以10為底),再乘以20,這樣算出來的就是這個聲音的分貝。寫成公式就是:

\

  其中:GdB 為分貝;V0 為聲壓標(biāo)準(zhǔn)值;V1 為聲壓測量值。

  對于上面的兩個例子,步槍射擊的聲音換算過來就是171分貝,汽車開過的聲音是80分貝,這樣不僅方便計(jì)算,而且比較符合一般人的聽覺感受。

  這里涉及到了一個作為“標(biāo)準(zhǔn)值”的聲音。當(dāng)我們計(jì)算在氣體介質(zhì)中傳播的聲音時,采用的標(biāo)準(zhǔn)值是2×10^-5 Pa(20μPa),這是人耳在1000Hz這個頻率下能聽到的最小的聲音,大致相當(dāng)于3米外的一只蚊子在飛。這就是物理上對“0分貝”的定義。事實(shí)上,很多人聽不到這樣弱的聲音。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的定義,如果一個人能聽到的最小聲音在25分貝以下,就屬于正常聽力。

  另外,“分貝”并不僅僅用來描述聲音強(qiáng)弱,它還被運(yùn)用在電子學(xué)等其它物理領(lǐng)域,比如用來描述信號的增益衰減、信噪比等等。用來表示聲音強(qiáng)弱時,“分貝”被寫成dB(SPL),其中dB是decibel(分貝)的縮寫,SPL是Sound Pressure Level(聲壓位準(zhǔn))的縮寫。除此以外,分貝還有別的形式。

  通過上面對“分貝”的描述,我們會發(fā)現(xiàn):

  1. “分貝”并不反映聲音的絕對響度,它是以某一個聲音為基準(zhǔn),描述聲音響度的相對關(guān)系??茖W(xué)一點(diǎn)說,它把一個指數(shù)增長的物理量轉(zhuǎn)換成了線性增長的物理量,便于計(jì)算。

  2. “0分貝”并不代表“沒有聲音”,它只是一般認(rèn)為人類能聽到的最小聲音而已。完全有可能有比0分貝還弱的聲音(比如4米外的一只蚊子),那就是負(fù)分貝了。

  3. 上面提到的2×10^-5 Pa,是用于計(jì)算“在空氣或其它氣體中傳播的聲音”時使用的標(biāo)準(zhǔn)值。當(dāng)計(jì)算通過水下等液體介質(zhì)傳播的聲音時,就要采用不同的標(biāo)準(zhǔn)值(1×10^-6 Pa,1μPa)。這意味著,如果有同樣分貝的空氣中的聲音和水下的聲音,它們各自代表的聲壓強(qiáng)度是不一樣的。

  4. 雖然“分貝”是另一個單位“貝爾”(Bel)的十分之一,但“貝爾”這個單位很少使用,因?yàn)槿藗儼l(fā)現(xiàn)在大部分應(yīng)用場合,“貝爾”這個單位偏大,“分貝”比它更加合適。

  附:一些聲音的分貝

  -80分貝:核潛艇的麥克風(fēng)在水下聽到的100米外一只蝦咀嚼食物的聲音

  -30分貝:20英里外一個人的說話聲

  0分貝:10英尺(約3米)外一只蚊子在飛

  10分貝:非常安靜的房間

  13分貝:燈泡的嗡嗡聲

  15分貝:1米外一根別針從1厘米的高度掉落下來的聲音

  20分貝:鄉(xiāng)村的夜晚

  30分貝:沙漠的夜晚

  40-60分貝:正常談話的聲音

  50-53分貝:洗衣機(jī)的工作聲

  60-80分貝:10米外經(jīng)過的汽車

  70分貝:10英尺(約3米)外的真空吸塵器;美國環(huán)保署認(rèn)定的人類能忍受(不產(chǎn)生聽力損失、睡眠障礙、焦慮、學(xué)習(xí)障礙等)的最大噪音

  85分貝:長期作用下會引起聽力損傷

  90分貝:10英尺(約3米)外經(jīng)過的公共汽車或卡車;食物攪拌機(jī)

  100分貝:一般家用音響設(shè)備的最大音量

  104-107分貝:開始引起疼痛的聲音(在2750Hz的頻率下)

  110-140分貝:100米外的噴氣式飛機(jī)引擎

  116分貝:人體開始感覺到振動的聲音(在低頻率下)

  120-130分貝:搖滾演唱會的最前排

  127分貝:開始引起耳鳴的聲音

  128分貝:在8.2英尺(約2.5米)外測量到的人類最大的尖叫聲

  140分貝:即使聲音時間很短,也會引起聽力損傷141分貝:開始引起惡心感覺的聲音

  168分貝:M1加蘭德步槍在1米外開火

  175.8分貝:250英尺(約75米)外1噸TNT炸藥爆炸

  192.8-194.7分貝:地球大氣壓理論上能傳播的最大強(qiáng)度聲音

  刷題鞏固

  1、分貝主要用于度量聲音強(qiáng)度,下列分貝數(shù)與其對應(yīng)的聲音強(qiáng)度最相近的是:

  A. 60分貝——馬路上汽車穿梭聲

  B. 70分貝——正常交流時的聲音

  C. 85分貝——鬧市區(qū)熙熙攘攘聲

  D. 95分貝——摩托車啟動的聲音

  正確答案是 D

  第一步,本題考查物理知識。

  第二步,摩托車啟動的聲音在95分貝。一些發(fā)動機(jī)動力比較大的摩托車聲音在1000米外都能聽到,聲音達(dá)到了95分貝。與D項(xiàng)表述一致。

  因此,選擇D選項(xiàng)。


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