דציבל נגד הרץ
דציבלים והרץ הן שתי יחידות המשמשות במכניקת קול וגלים. שתי יחידות אלו נמצאות בשימוש נרחב בתחומים כמו הנדסה אקוסטית, מכניקת גלים ואפילו מכניקת קוונטים. חיוני להבנה ברורה ביחידות אלו על מנת להצטיין בתחומים אלו. במאמר זה, נדון במה הם דציבלים והרץ, הגדרותיהם, קווי הדמיון שלהם ולבסוף בהבדלים בין דציבלים להרץ.
מה זה הרץ?
Hertz היא היחידה המשמשת למדידת תדר. כדי להבין את המשמעות של הרץ כראוי, יש להבין תחילה את התדר.תדר הוא מושג הנדון בתנועות תקופתיות של עצמים. תנועה תקופתית יכולה להיחשב ככל תנועה שחוזרת על עצמה בפרק זמן קבוע. כוכב לכת הסובב סביב השמש הוא תנועה תקופתית. לוויין שמסתובב סביב כדור הארץ הוא תנועה מחזורית אפילו התנועה של סט כדור איזון היא תנועה מחזורית. רוב התנועות המחזוריות שאנו נתקלים בהן הן מעגליות, ליניאריות או חצי מעגליות. לתנועה מחזורית יש תדירות. התדירות פירושה כמה "תדירות" האירוע מתרחש. לשם הפשטות, אנו לוקחים את התדירות כהתרחשויות בשנייה. תנועות מחזוריות יכולות להיות אחידות או לא אחידות. לאחיד יכולה להיות מהירות זוויתית אחידה. לפונקציות כמו אפנון משרעת יכולות להיות תקופות כפולות. הם פונקציות מחזוריות המובלעות בפונקציות מחזוריות אחרות. היפוך של תדירות התנועה המחזורית נותן את הזמן לתקופה. יחידת הרץ נקראת לכבוד הפיזיקאי הגרמני הגדול היינריך הרץ. מידות הרץ הן לפי זמן (T-1).הרץ היא יחידת ה-SI למדידת תדר.
מה זה דציבל?
יחידת הבסיס של דציבלים היא "בל", שהיא יחידה בשימוש נדיר ביותר. יחידת הדציבלים מחוברת ישירות לעוצמת הגל. עוצמת הגל בנקודה היא האנרגיה שנושא הגל ליחידת זמן ליחידת שטח באותה נקודה. יחידת הדציבלים משמשת למדידת רמת העוצמה של גל. ערך הדציבלים הוא היחס הלוגריתמי בין עוצמת הגל לנקודת ייחוס מסוימת. עבור גלי הקול, נקודת הייחוס היא 10-12 וואט למ"ר. זהו סף השמיעה המינימלי של האוזן האנושית. רמת עוצמת הקול באותה נקודה היא אפס. דציבל הוא מצב מאוד שימושי כשמדובר בתחומים כמו מגברים. ניתן להשתמש בשיטה זו כדי להמיר כפל ויחסים לחיסור והוספות.
מה ההבדל בין הרץ לדציבלים?
• הרץ משמש למדידת תדר, אבל דציבל משמש למדידת רמת העוצמה.
• הרץ היא יחידה מוחלטת, שאינה תלויה בגורמים חיצוניים. דציבל תלוי בעוצמת הייחוס וכן בגורם הכפל בתחילת המשוואה.
• ההגדרה של דציבלים משתנה בהתאם לסוג הגלים, אבל ההגדרה של הרץ תקפה לכל מצב.
• להרץ יש מידות בסיסיות של לכל זמן. מכיוון שדציבלים הוא ערך לוגריתמי כפול קבוע, זהו ערך חסר מימד.
