Desibelit

Nuoren terveen korvan kuuleman hiljaisimman äänen ja läheltä kuultavan suihkumoottorin paine ero on miljoonakertainen, ja niiden intensiteetin ero on miljoonan miljoonan miljoonan kertainen. Tällaisten lukujen kirjoittaminen on hankalaa, joten tiivistämme ne logaritmilla. Tuloksena on desibeli (dB).

Intensiteetille I (teho neliömetriä kohti): L = 10 × log₁₀(I / I₀), jossa viitearvo on I₀ = 10⁻¹² W/m².

Paineelle p: L = 20 × log₁₀(p / p₀), jossa viitearvo on p₀ = 20 mikropascalia (20 µPa). Vertaa tätä ympärilläsi olevaan ilmanpaineeseen, joka on noin 101 325 Pa: hiljaisin kuultava ääni on vain noin kaksi osaa kymmenestä miljardista siitä. Ääni, jonka voimakkuus on 1 pascal, on noin 94 dB, ja 20 Pa on noin 120 dB.

Kaksi nyrkkisääntöä riittää:

• +10 dB tarkoittaa 10-kertaista intensiteettiä. +20 dB tarkoittaa 100-kertaista ja +30 dB 1 000-kertaista intensiteettiä.
• +3 dB tarkoittaa kaksinkertaista intensiteettiä (ja +6 dB tarkoittaa kaksinkertaista painetta).

0 dB ei tarkoita hiljaisuutta. Se on kuulokynnyksen lähellä oleva viitetaso. Hyvin hiljaisissa huoneissa taso voi olla negatiivinen.

Tyypillisiä tasoja (pyöristettyjä, A-painotettuja, kansanterveyslähteistä; todelliset arvot vaihtelevat paljon):

• Kuiskaus 1 m:n etäisyydellä: noin 30 dB.
• Tavallinen keskustelu: noin 60 dB.
• Vilkas tieliikenne: noin 70–85 dB.
• Moottoripyörä: noin 90–100 dB.
• Kovaääninen konsertti: noin 100–115 dB.
• Suihkukone nousun aikana läheltä kuultuna: noin 120–140 dB.

dB(A). Korva ei ole yhtä herkkä kaikille taajuuksille, joten melumittarit voivat käyttää A-painotusta, joka vähentää matalia ja erittäin korkeita taajuuksia samalla tavalla kuin korva. Tällä tavalla painotetun luvun merkintä on dBA tai dB(A). Melun terveysrajat ilmoitetaan dBA-yksiköissä.

Miltä ääni kuulostaa? Myös kokemamme äänekkyys on suurin piirtein logaritminen. Nyrkkisääntönä +10 dB kuulostaa noin kaksi kertaa voimakkaammalta, vaikka intensiteetti on 10 kertaa suurempi. Konsertin 100 dB:n äänen intensiteetti on miljoona kertaa suurempi kuin 40 dB:n huoneessa, ja nyrkkisäännön mukaan se kuulostaa noin 64 kertaa voimakkaammalta (kuusi kaksinkertaistumista).

Desibelien yhteenlaskeminen. Desibelejä ei lasketa yhteen tavallisten lukujen tapaan, koska ne ovat logaritmeja. Laske yhteen intensiteetit ja muunna tulos sitten takaisin. Kaksi yhtä voimakasta 60 dB:n ääntä tuottaa 63 dB, ei 120 dB:tä: intensiteetin kaksinkertaistuminen lisää tasoa vain 3 dB. Kymmenen yhtä voimakasta äänilähdettä lisää tasoa 10 dB. Kun 60 dB:n ääni kuuluu 70 dB:n äänen vieressä, tulos on noin 70,4 dB: voimakkaampi ääni peittää hiljaisemman.

Kuulon suojaaminen. Kova ääni voi vahingoittaa sisäkorvan pieniä karvasoluja, ja vaurio on pysyvä. Tärkeää on taso ja aika yhdessä. Yhdysvaltalainen NIOSH-instituutti suosittelee rajaksi 85 dBA 8 tunnin aikana laskettuna keskiarvona. Jokaista 3 dB:n lisäystä kohden turvallinen aika puolittuu (tätä kutsutaan 3 dB:n vaihtosäännöksi; Maailman terveysjärjestö antaa turvalliselle kuuntelulle saman 85 dB:n ja 8 tunnin ohjeen):

• 85 dBA: 8 tuntia.
• 88 dBA: 4 tuntia.
• 91 dBA: 2 tuntia.
• 94 dBA: 1 tunti.
• 97 dBA: 30 minuuttia.
• 100 dBA: 15 minuuttia.

Nämä ovat koko päivän ylärajoja, eivät tavoitteita: hiljaisempi on aina parempi, ja päivän aikana kuulemasi äänet lasketaan yhteen. Monet kuulokkeet ja puhelimet voivat toistaa yli 100 dB:n ääniä, joten tilavuudella on merkitystä. Yksinkertainen tarkistus: jos et kuule käsivarren mitan päässä olevaa puhujaa tai joudut huutamaan, jotta sinut kuullaan, ääni on todennäköisesti yli 85 dB. Musiikkia varten tehdyt korvatulpat pienentävät tasoa vaimentamatta ääntä.