데시벨 계산기
다섯 가지 데시벨 도구를 한 곳에 담았습니다. 음압 수준, 음의 세기, 음압을 서로 변환하고, 여러 소음원을 더하거나 배경 소음을 뺄 수 있으며, 거리에 따라 수준이 얼마나 줄어드는지 보고, 전력과 전압의 비율을 데시벨로 바꾸거나 되돌릴 수 있습니다. dBm, dBW, dBV, dBu와 와트, 볼트 사이도 오갈 수 있습니다. 각 계산의 과정이 함께 표시됩니다. 무료이며 회원가입이 필요 없습니다.
결과
85.0 dB
음압 수준 (L)
3.162 × 10⁻⁴ W/m²
음의 세기 (I)
355.7 mPa
음압 (p)
3.162 × 10⁸ ×
음의 세기 ÷ 청력 역치
계산 과정
- I = I₀ × 10^(L/10) = 10⁻¹² W/m² × 10^(85.0 dB/10) = 3.162 × 10⁻⁴ W/m²
- p = p₀ × 10^(L/20) = 20 µPa × 10^(85.0 dB/20) = 355.7 mPa
85.0 dB에서(A 가중 시) NIOSH의 3 dB 규칙에 따르면 하루 노출 허용 시간은 약 8시간입니다. 권장 한도는 8시간 동안 85 dBA입니다.
일반적인 소리 수준
| 소리 | 수준 |
|---|---|
| 1 kHz에서의 청력 역치 | 0 dB |
| 속삭임 | 약 30 dB |
| 보통 대화 | 약 60 dB |
| 잔디깎이, 진공청소기, 전동 공구 | 85~90 dBA |
| 구급차 사이렌, 전기톱, 나이트클럽 | 95 dBA 이상 |
| 통증 역치 | 약 120~130 dB |
일반적인 값을 반올림한 수치입니다. 85 dBA 한도와 85~90, 95 이상의 예시는 NIOSH에서 나왔습니다. A 가중(dBA)은 측정값을 귀의 민감도에 맞게 조정하는 것이며, 이 계산기는 그렇게 하지 않습니다.
데시벨 계산기 사용 방법
- 1. 계산 종류를 고르세요. 음압 수준은 dB, 음의 세기, 음압 사이를 변환합니다. 수준 더하기 또는 빼기는 소음원을 합칩니다. 거리는 역제곱 법칙을 적용합니다. 비율과 절대 수준은 전자 공학과 오디오의 전력과 전압을 다룹니다.
- 2. 아는 값을 입력하세요. 음의 세기는 pW/m²에서 W/m²까지, 음압은 µPa에서 kPa까지, 거리는 cm, m, km 또는 피트로, 전력과 전압은 와트, dBm, 볼트 또는 dBV로 입력합니다.
- 3. 소수 자릿수를 고르세요. 음압 수준은 보통 소수 첫째 자리까지 표기하며, 0부터 3까지 고를 수 있습니다.
- 4. 결과와 과정을 읽으세요. 각 결과는 입력한 숫자를 넣은 수식으로 풀려서 나오므로, 그 방법을 실험 보고서에 그대로 옮길 수 있습니다.
데시벨이란 무엇인가
데시벨(dB)은 두 전력의 비율에 대한 상용로그(밑 10)의 열 배입니다: dB = 10 log₁₀(P₂ ÷ P₁). 이 척도가 로그를 쓰는 이유는 귀와 많은 측정기가 차이가 아니라 비율에 반응하기 때문입니다. 그래서 소리처럼 전력이 1조 대 1까지 차이 나는 범위도 수백 단위 안에 들어갑니다. 전력이 10배가 될 때마다 10 dB이고, 전력이 두 배가 되면 약 3 dB(10 log₁₀ 2 = 3.01)가 늘어납니다.
제곱이 전력에 비례하는 양, 즉 전압, 전류, 음압은 대신 20 log₁₀을 씁니다. 그래서 전압이 두 배가 되면 약 6 dB가 늘어납니다. 데시벨은 그 자체로는 비율을 나타내며, 기준이 정해져야 절대 수준이 됩니다. 소리의 경우 기준은 청력 역치입니다. 공기 중에서 음의 세기는 I₀ = 10⁻¹² W/m², 음압은 20 µPa이며, 두 값은 같은 수준(dB SPL)을 줍니다.
| 이득 | 전력 비율 | 전압 또는 음압 비율 |
|---|---|---|
| +3 dB | × 2.00 | × 1.41 |
| +6 dB | × 3.98 | × 2.00 |
| +10 dB | × 10 | × 3.16 |
| +20 dB | × 100 | × 10 |
| −3 dB | × 0.501 | × 0.708 |
| −6 dB | × 0.251 | × 0.501 |
| −20 dB | × 0.01 | × 0.1 |
실제 예시
- 수준을 음의 세기와 음압으로. 85 dB는 I = 10⁻¹² × 10^8.5 = 3.162 × 10⁻⁴ W/m², p = 20 µPa × 10^(85/20) = 0.3557 Pa입니다. NIOSH는 85 dBA에서 하루 8시간을 넘지 않도록 권장하며, 3 dBA 높아질 때마다 허용 시간을 절반으로 줄입니다.
- 소음원 더하기. 85, 82, 79 dB 기계가 함께 돌아가면 10 log₁₀(10^8.5 + 10^8.2 + 10^7.9) = 87.4 dB입니다. 수준은 에너지로 더해집니다. 같은 60 dB 소음원 두 개는 120 dB가 아니라 63 dB가 됩니다.
- 배경 소음 빼기. 기계가 켜졌을 때 70 dB, 꺼졌을 때 60 dB이라면 기계만의 수준은 10 log₁₀(10⁷ − 10⁶) = 69.5 dB입니다.
- 거리. 1 m에서 90 dB인 소음원은 10 m에서 90 − 20 log₁₀(10) = 70 dB입니다. 거리가 두 배가 될 때마다 6.02 dB씩 줄어듭니다.
- 전자 공학. 20 dBm은 100 mW, 30 dBm은 1 W, 0 dBm은 1 mW입니다. 전문 오디오 선로 수준인 +4 dBu는 1.228 V RMS이고, 소비자용 수준인 −10 dBV는 0.316 V입니다.
한계와 관례
- 더하기는 독립적인 소음원을 가정합니다. 위상이 같은 두 간섭성 음은 더 크게(최대 +6 dB) 더해질 수 있고, 위상이 반대이면 서로 상쇄될 수 있습니다.
- 거리 법칙은 자유 음장을 위한 것입니다. 반사가 없는 야외에서 점음원은 역제곱 법칙을 따릅니다. 실내에서는 잔향 때문에 감소가 느려지며, 바쁜 도로처럼 긴 선음원은 거리가 두 배가 될 때마다 3 dB만 줄어듭니다.
- A 가중은 적용되지 않습니다. dBA는 수준을 귀의 민감도에 맞게 조정합니다. 이 계산기는 모든 dB를 가중하지 않은 수준으로 취급하므로, dBA가 필요하다면 이미 가중된 값에 사용하세요.
- 기준 쌍. 공기의 특성 임피던스가 약 400 Pa·s/m일 때 I₀ = 10⁻¹² W/m²와 p₀ = 20 µPa은 서로 맞아떨어져, 두 수준을 같은 것으로 취급해도 충분합니다.
자주 묻는 질문
- 데시벨은 어떻게 더하나요?
- 단순히 더하지 않습니다. 각 수준을 10^(L/10)으로 전력으로 바꾼 뒤 더하고, 10 log₁₀으로 다시 데시벨로 바꿉니다. 같은 소음원 두 개를 더하면 3 dB, 열 개를 더하면 10 dB가 늘어나며, 다른 소음원보다 10 dB 작은 소음원은 그것에 0.4 dB만 더합니다.
- 소리의 데시벨 수준 공식은 무엇인가요?
- L = 10 log₁₀(I ÷ I₀), I₀ = 10⁻¹² W/m²입니다. 음압으로 나타내면 L = 20 log₁₀(p ÷ p₀), p₀ = 20 µPa입니다. 음의 세기가 10배인 소리는 10 dB 더 크고, 100배인 소리는 20 dB 더 큽니다.
- 소리는 거리에 따라 얼마나 줄어드나요?
- 개방된 공기 중의 점음원은 거리가 두 배가 될 때마다 6 dB씩 줄어듭니다. 음의 세기가 거리의 제곱에 반비례하기 때문입니다(20 log₁₀ 2 = 6.02). 1 m에서 10 m까지는 20 dB, 1 m에서 100 m까지는 40 dB가 줄어듭니다.
- 10 log와 20 log의 차이는 무엇인가요?
- 전력과 음의 세기에는 10 log를, 전압, 전류, 음압처럼 제곱이 전력에 비례하는 양에는 20 log를 씁니다. 전력은 진폭의 제곱에 비례하므로, 같은 물리적 변화에 대해 두 방식은 같은 데시벨 값을 줍니다.
- dBm, dBW, dBV, dBu는 무엇을 뜻하나요?
- 고정된 기준에 대한 데시벨입니다. dBm은 1밀리와트, dBW는 1와트, dBV는 1볼트 RMS, dBu는 0.7746볼트 RMS를 기준으로 합니다. 따라서 0 dBm은 1 mW, 30 dBm은 1 W이고, dBW = dBm − 30입니다.
- 청력에 해로운 데시벨 수준은 얼마인가요?
- NIOSH는 8시간 동안 평균 85 dBA로 노출을 제한하고, 85 dBA보다 3 dBA 높아질 때마다 허용 시간을 절반으로 줄이도록 권장합니다. 따라서 100 dBA는 약 15분으로 제한됩니다. 약 120 dB 이상은 통증과 즉각적인 손상을 일으킬 수 있습니다.