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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.

무엇을 계산하시겠습니까?
무엇을 알고 계신가요?

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

  1. I = I₀ × 10^(L/10) = 10⁻¹² W/m² × 10^(85.0 dB/10) = 3.162 × 10⁻⁴ W/m²
  2. 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

소리수준
1 kHz에서의 청력 역치0 dB
속삭임약 30 dB
보통 대화약 60 dB
잔디깎이, 진공청소기, 전동 공구85~90 dBA
구급차 사이렌, 전기톱, 나이트클럽95 dBA 이상
통증 역치약 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. 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. 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. 3. 소수 자릿수를 고르세요. 음압 수준은 보통 소수 첫째 자리까지 표기하며, 0부터 3까지 고를 수 있습니다.
  4. 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.

이득전력 비율전압 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.

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