خطوات الاستخدام
الخطوة 1: فهم قانون التربيع العكسي للصوت. ينص هذا القانون على أن شدة الصوت (وبالتالي مستوى ضغط الصوت بالديسيبل) تقل مع مربع المسافة عن المصدر. عملياً، هذا يعني أن كل مضاعفة للمسافة تؤدي إلى انخفاض بمقدار 6 ديسيبل. الصيغة المستخدمة في الحاسبة هي: L(d) = L_ref - 20 * log10(d / d_ref)، حيث L_ref هو مستوى ضغط الصوت عند المسافة المرجعية d_ref.
الخطوة 2: إدخال مستوى المصدر والمسافة المرجعية. هذا هو قيمة الديسيبل المقاسة أو المعروفة عن قرب، مثلاً 80 ديسيبل لمكنسة كهربائية على بعد متر واحد (تُدخل 80 وd_ref = 1). وإن كان المصدر معروفاً عند مسافة أخرى — كمحرك طائرة عند 30 متراً — فأدخل تلك المسافة في خانة «المسافة المرجعية» وإلا كانت النتائج غير دقيقة.
الخطوة 3: إدخال المسافة المطلوبة (بالمتر) التي تريد حساب مستوى الضوضاء عندها. يمكن أن تكون أي قيمة موجبة حتى أقل من المتر (لكن قانون التربيع العكسي ينطبق فقط في المجال الحر، وقد لا يكون دقيقاً عند القرب الشديد).
الخطوة 4: إن عمل أكثر من مصدر متطابق في نفس النقطة، أدخل عددها؛ فتجمع الحاسبة المستويات لوغاريتمياً بإضافة 10 × log10(n) ديسيبل، أي أن مصدرين متساويين يضيفان 3.01 ديسيبل فقط وليس 80.
الخطوة 5: قراءة النتيجة: تعرض الحاسبة مستوى الضغط عند المسافة المطلوبة بوحدة dB مع التخميد الهندسي وعدد مضاعفات المسافة، وتصنّف التعرض إلى: مريح أقل من 70، مرتفع دون حد 85، خطر على السمع حتى 120، عتبة الألم فوق ذلك. وتذكّر أن الأماكن المغلقة تعطي انخفاضاً أقل (3-4 ديسيبل لكل مضاعفة) بسبب الانعكاسات.
الخطوة 6: مثال سريع عند مرجع المتر الواحد: مستوى 80 ديسيبل على بعد مترين يعطي 80 − 20 × log10(2) = 80 − 6.02 = 73.98 ديسيبل، وتُقرّب النتيجة إلى رقمين عشريين.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على مستوى الضوضاء بخطوات الحل كاملة.
الحل
نستخدم الصيغة: L(5) = 80 - 20 * log10(5/1). log10(5) ≈ 0.69897، إذن 20*0.69897 = 13.9794. إذن L(5) = 80 - 13.9794 = 66.0206 ديسيبل. بينما على بعد 10 أمتار: L(10) = 80 - 20*1 = 60 ديسيبل. هذا يوضح كيف ينخفض الصوت بسرعة. في الواقع، في الأماكن المغلقة، قد يكون الانخفاض أقل بسبب الانعكاسات، لكن هذه الحاسبة تفترض مجالاً حراً (بدون عوائق).
الحل
هنا المسافة المرجعية هي 30 متراً وليس 1 متر. لذا يجب إعادة ضبط الصيغة: L(300) = 140 - 20 * log10(300/30) = 140 - 20 * log10(10) = 140 - 20*1 = 120 ديسيبل. هذا يبين أن الضوضاء لا تزال عالية جداً. على بعد 1000 متر: L(1000) = 140 - 20*log10(1000/30) = 140 - 20*log10(33.33). log10(33.33) ≈ 1.5229, إذن 20*1.5229 = 30.458, L=109.542 ديسيبل. الاستنتاج: حتى على بعد كيلومتر، يكون الصوت مؤذياً للسمع. هذا المثال يوضح أهمية استخدام المسافة المرجعية الصحيحة.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة مستوى الضوضاء.
مكنسة 80 dB على مسافة 5 أمتار من مرجع المتر = 66.02 dB
- مستوى المصدر عند المسافة المرجعية (dB)
- 80
- المسافة المرجعية للقياس (م)
- 1
- المسافة المطلوبة (م)
- 5
- عدد المصادر المتطابقة
- 1
محرك 140 dB عند مرجع 30 م يصبح 120 dB على بعد 300 م
- مستوى المصدر عند المسافة المرجعية (dB)
- 140
- المسافة المرجعية للقياس (م)
- 30
- المسافة المطلوبة (م)
- 300
- عدد المصادر المتطابقة
- 1
مصدران متطابقان بـ 80 dB = 83.01 dB وليس 160
- مستوى المصدر عند المسافة المرجعية (dB)
- 80
- المسافة المرجعية للقياس (م)
- 1
- المسافة المطلوبة (م)
- 1
- عدد المصادر المتطابقة
- 2
على بعد كيلومتر: النسبة 33.333 ⇒ تخميد 30.46 dB ⇒ 109.54 dB (لا يزال مؤذياً)
- مستوى المصدر عند المسافة المرجعية (dB)
- 140
- المسافة المرجعية للقياس (م)
- 30
- المسافة المطلوبة (م)
- 1,000
- عدد المصادر المتطابقة
- 1