如何界定振動的大小、或聲音的大小？
上週末和朋友談到噪音的大小，也連帶講到怎樣是振動大？赫然發現許多人對於振動或聲音的大小，還真的滿混淆的！本文，就來說明振動的大小、以及聲音的大小，如何界定？如何判斷？
首先，我們來談一下天氣的冷熱，有人會說今天好熱、或好冷喔！天氣的冷熱其實會因人而異，因為每個的感受是不同的，對於冷或熱都是主觀的說法。
因此，我們需要比較客觀的說法，以天氣的冷熱而言，比較客觀的指標應該就是溫度了，例如：今天氣溫30度、或是10度，這樣人們就有一個比較明確的冷熱感覺。
所以，一般我們口語化說的冷或熱，常用的物理量(physical property)就是溫度，也就是客觀的指標。溫度的單位是攝氏25度，或是華氏75度，書寫方式為25℃、或是75℉。
又，當我們說誰比較高、比較矮，或是誰比較胖、比較瘦？也是有客觀的指標，對應的物理量，分別是長度及質量。所以，如果以身高175公分，體重70公斤來說明，這樣有客觀的數值指標，我們就很容易比較誰高、誰胖了。
這裡提到的客觀指標，指的是物理量要有三個概念：一個是物理量的指標、二是物理量指標的數值、三是物理量的單位。舉例說明如下：
1.
代表冷熱：以溫度之物理量為指標，單位是攝氏℃、或是華氏℉。同樣的溫度，以不同單位顯示，其物理量的指標之數值就不同。例如：溫度為攝氏25度，就相當於華氏75度。
2.
代表身高：以長度之物理量，在量測身高時，常用的單位是公分(cm)。在計算BMI指標時，身高就要採用公尺(m)的單位。
3.
代表體重：以質量之物理量，單位是公斤。
那麼代表振動的大小是甚麼呢？又代表聲音的大小是甚麼呢？
代表結構的振動，會以位移之物理量，單位是公尺(m)。因為位移的微分是速度，速度的微分是加速度，位移、速度、加速度都是可以代表振動大小的物理量，其常用單位分別為：公尺(m)、每秒公尺(m/s)、每秒每秒公尺(m/s2)。
那麼聲音又是採用甚麼物理量呢？聲音大小我們常說分貝又是甚麼呢？
當我們講話時，發出的聲音會使得空氣中的大氣壓力波動，而形成聲波在空氣中的傳播。代表聲音的大小，會以大氣壓力之物理量，也就是聲音壓力為物理量，單位是帕斯卡(Pascal)，英文縮寫Pa=N/m2。一般認定：1000Hz的純音(pure tone)，聲音壓力為20X10-6Pa時，人耳可聽到的最小聲音壓力。聲音的分貝(decibel)值，縮寫dB，就是取此20X10-6Pa為參考聲音壓力，所計算的分貝值。有關分貝的定義及相關說明，再另文討論。
綜合來說：
1.
代表振動的大小：以位移、速度、加速度物理量為指標，其單位分別為，公尺(m)、每秒公尺(m/s)、每秒每秒公尺(m/s2)。振動大小的界定，當結構體位移的量值大，振動就大。
2.
代表聲音的大小：以大氣中聲音壓力波動的大小來界定，是以聲音壓力的物理量為指標，其單位為Pa。當聲音壓力的量值大，聲音就大。
本文介紹物理量的三個概念，一是物理量是一個指標、二是物理量指標的數值、三是物理量的單位。例如：身高(長度)175公分、體重(質量)70公斤、氣溫(溫度)攝氏25℃等，就分別有物理量、數值、單位等三個項目的說明。
簡要來說，針對結構體振動的大小，是由結構體的位移/速度/加速度量值的大小來判斷。而聲音的大小，則是由大氣中的聲音壓力量值的大小來判斷。
希望本文對如何界定振動的大小、或聲音的大小之說明對您有幫助。
以上個人看法，請多指教！
備註：BMI (Body Mass Index)：身體質量指數、或稱身高體重指數=體重(公斤) / 身高2(公尺2)。
王栢村
2017.07.03
0 意見:
張貼留言