Kuinka kova ääni on 20 dB?

Miltä 20 dB kuulostaa arjessa?

Äänen taso 20 dB sijaitsee ihmisen kuuloalueen alareunassa. Akustiikassa desibelit (dB) mittaavat äänenpainetasoa logaritmisella asteikolla lineaarisen sijaan. Tämä tarkoittaa, että ääni ei kasva yksinkertaisin, tasaisin askelin. Sen sijaan jokainen askel ylöspäin merkitsee fyysisen energian jyrkkää kasvua. Normaalissa ympäristössä on harvinaista löytää tilaa, joka pysyy 20 dB:n tasolla.

Jotta 20 dB:n äänen voi kuulla, on etsittävä paikkoja, joissa ei ole juuri lainkaan liikettä, ilmavirtaa tai mekaanista huminaa. Hiljainen kuiskaus 1,5 metrin etäisyydeltä rekisteröityy suunnilleen tälle tasolle. Myös perinteinen mekaaninen rannekello korvan lähellä tikittäessään tuottaa noin 20 dB:n äänenpainetason. Jos seisot eristetyssä äänityskopissa tai suljetussa makuuhuoneessa maaseudulla yöllä, ympäristön taustaääni voi laskea 20 dB:iin. Tällaisissa tiloissa äänet, jotka yleensä ohitat, on helppo huomata. Saatat kuulla vaatteittesi heikon havinan, hengityksesi tai ihosi hankautumisen vuodevaatteita vasten. Sivustollamme 20 dB kuuluu selkeästi hiljaisten äänten luokkaan, joka kattaa kaikki alle 40 dB:n äänitasot.

Logaritmisen asteikon ymmärtäminen matalilla voimakkuuksilla

Koska desibeliasteikko on logaritminen, pienten lukujen vertailu vaatii energiasuhteiden ymmärtämistä. 10 dB:n lisäys tarkoittaa, että akustinen energia kymmenkertaistuu, ja ihmisen korva havaitsee äänen noin kaksi kertaa voimakkaampana. Kun ääni kohoaa vain 3 dB, fyysinen äänienergia kaksinkertaistuu. Jos sinulla on kaksi erillistä äänilähdettä, jotka kumpikin tuottavat yksinään 20 dB, molempien soittaminen samanaikaisesti nostaa yhteisen äänitason 23 dB:iin.

Etäisyys muuttaa myös sitä, miten koet äänen. Avoimessa ilmassa etäisyyden kaksinkertaistuminen pienestä äänilähteestä pudottaa tasoa noin 6 dB. Sisätiloissa kovat pinnat heijastavat aaltoja takaisin huoneeseen, joten taso laskee etäisyyden kasvaessa vähemmän. Jos joku kuiskaa sinulle ulkona 20 dB:n tasolla 1,5 metrin päästä, askeleen ottaminen taaksepäin 3 metriin laskee äänen noin 14 dB:iin. Siinä vaiheessa kuiskaus on jo hyvin lähellä useimpien aikuisten kuulokynnystä.

Taajuuspainotus on tässäkin tärkeää. Äänitasomittarit mittaavat usein dBA-arvoja eli A-painotettuja äänenpainetasoja. A-painotus mukauttaa raakaa akustista dataa vastaamaan ihmisen korvan herkkyyttä, sillä korva kuulee puheen keskitaajuudet paljon paremmin kuin matalat bassot tai erittäin korkeat diskantit. Sitä vastoin dBC-painotus pysyy lähes tasaisena koko taajuusalueella ja huomioi syvät bassot. Huoneen lukemaksi voi tulla 20 dBA, koska korvasi eivät havaitse heikkoja, matalia värähtelyjä, mutta siirtyminen dBC-painotukseen saattaa paljastaa korkeamman lukeman, jonka aiheuttavat kaukainen maantieliikenne tai rakennuksen ilmanvaihto.

Turvallinen altistus ja kuulon terveys 20 dB:n tasolla

20 dB:n äänelle altistumisesta ei aiheudu kuulovaurion riskiä. Työturvallisuutta valvovat organisaatiot keskittyvät paljon voimakkaampiin ääniin. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) suosittelee 85 dBA:n altistuksen raja-arvoa 8 tunnin työpäivälle käyttäen 3 dB:n vaihtosuhdetta. Tämän järjestelmän mukaan jokainen 3 dB:n nousu puolittaa turvallisen altistusajan: 88 dBA on turvallinen 4 tunnin ajan, 91 dBA 2 tunnin ajan, 94 dBA 1 tunnin ajan, 97 dBA 30 minuutin ajan, 100 dBA 15 minuutin ajan, 103 dBA noin 7,5 minuutin ajan, 106 dBA noin 4 minuutin ajan, 109 dBA noin 2 minuutin ajan ja 112 dBA noin 1 minuutin ajan. Occupational Safety and Health Administration (OSHA) asettaa Yhdysvaltojen työpaikkojen lakisääteiseksi rajaksi 90 dBA 8 tunnin ajalle 5 dB:n vaihtosuhteella ja toimintarajaksi 85 dBA.

Centers for Disease Control and Prevention (CDC) toteaa, että kuulon heikkeneminen on epätodennäköistä pitkänkään altistumisen jälkeen, jos taso on enintään 70 dBA. Kuulovaurio johtuu yleensä pitkäaikaisesta tai toistuvasta altistumisesta 85 dBA:n tasolle tai sen yläpuolelle. Kipu alkaa 120–130 dB:n tasolla, ja NIOSH:n ja OSHA:n mukaan terävien impulssiäänien huipputaso ei saa koskaan ylittää 140 dB:tä. Koska 20 dB on 65 dB NIOSH:n raja-arvon alapuolella ja 50 dB CDC:n lähtötason alapuolella, ihminen voi oleskella 20 dB:n ympäristössä loputtomiin ilman fyysistä rasitusta tai väsymystä.

Unen laatu ja 20 dB:n kynnys

Vaikka 20 dB ei aiheuta kuulovaurion riskiä, sillä on valtava merkitys levon, palautumisen ja unihygienian kannalta. Maailman terveysjärjestö (WHO) suosittelee, että makuuhuoneen äänitason tulisi yöllä olla keskimäärin alle 30 dBA ja yksittäisten äkillisten melutapahtumien alle 45 dBA. Kun taustamelu pysyy noin 20 dB:ssä, nukkumisympäristösi on 10 dB WHO:n yölle asettaman ylärajan alapuolella. Koska 10 dB:n vähennys puolittaa koetun äänekkyyden, 20 dB:n makuuhuone tuntuu puolet hiljaisemmalta kuin huone 30 dBA:n rajalla.

20 dB:n ympäristössä kehosi välttää äkilliset akustiset piikit, jotka laukaisevat mikroherätyksiä. Vaikka et heräisi kokonaan, yli 30 dBA:n äänet voivat vetää sinut pois syvän unen jaksoista tai siirtää sinut kevyempiin unen vaiheisiin. WHO suosittelee myös pitämään tieliikenteen melun alle 45 dB Lnight -tason pitkäaikaisten unihäiriöiden välttämiseksi. Sisätiloissa saavutettu 20 dB luo akustisen suojan, joka eristää sinut äkillisiltä ulkoisilta ääniltä. Voit tutustua täydelliseen desibelikaavioon ja nähdä, miten yölle asetetut tavoitteet vertautuvat päiväsaikaiseen kaupunkiympäristöön.

Miksi älypuhelimien mikrofoneilla on vaikeuksia mitata 20 dB:tä

20 dB:n tilan mittaaminen kuluttajakäyttöön tarkoitetulla matkapuhelimella on vaikeaa. Älypuhelimet on rakennettu tallentamaan ihmisen ääntä puheluiden ja videoiden aikana, ei toimimaan laboratoriotason äänitasomittareina. Ensimmäinen este on mikrofonin kohinalattia, joka nykyisissä mobiililaitteissa on tyypillisesti 25–35 dB. Kohinalattia tarkoittaa mikrofonikapselin ja sen sisäisen elektroniikan tuottamaa perustason sähköistä kohinaa.

Koska puhelimen laitteisto tuottaa tämän oman kohinansa, laite ei voi havaita ääniä, jotka ovat hiljaisempia kuin sen oma sähköinen hurina. Jos asetat puhelimen huoneeseen, jonka äänitaso on todellisuudessa 20 dB, selaimessa olevan mittarin tai sovelluksen lukema asettuu yleensä noin 25–35 dB:n tasolle. Yläpäässä puhelinten mittausalueen raja tulee vastaan 95–110 dB:n kohdalla, jolloin mikrofoni leikkautuu. Vaikka NIOSH:n testit ovat osoittaneet, että parhaat iPhone-sovellukset voivat mitata noin 2 dBA:n tarkkuudella vertailulaitteistoon nähden 65–95 dBA:n välillä, tämä tarkkuus katoaa lähellä 20 dB:n tasoa. Lisäksi monet Android-laitteet näyttävät yli 90 dB:n tasoilla todellista matalampia lukemia, ja niiden alarajat vaihtelevat suuresti valmistajan mukaan.

Käytännön vaiheet hiljaisten huoneiden vertaamiseen yhdellä puhelimella

Vaikka älypuhelimesi ei voi antaa laboratoriotarkkaa lukemaa 20 dB:n tasolla, voit silti käyttää sitä hiljaisten huoneiden arviointiin ja vertailuun. Saadaksesi mielekkäitä tuloksia pidä kaikki testiolosuhteet samoina ja käsittele tuloksia suhteellisina vertailuina äläkä sertifioituina mittauksina. Voit aloittaa testauksen avaamalla reaaliaikaisen mittarin etusivulta.

1. Käytä täsmälleen samaa puhelinta jokaisessa huoneessa. Koska mikrofonin kohinalattia vaihtelee laitemallien välillä, älä koskaan vertaile kahdella eri puhelimella tehtyjä lukemia.
2. Vältä laitteen koskettamista tai pitelemistä. Aseta puhelin pehmeälle, vakaalle alustalle, kuten tyynylle tai taitetulle kankaalle. Puhelimen piteleminen siirtää käden värähtelyt ja ihon rahinan mikrofonin aukkoon.
3. Mittaa keskimääräistä äänitasoa yksittäisten huippujen sijaan. Yksittäinen lukema vaihtelee jatkuvasti. Käytä ekvivalenttista jatkuvaa äänitasoa (Leq), joka laskee akustisen energian keskiarvon 30–60 sekunnin ajalta. Voit seurata mittauksen vakautta Melumittarin avulla.
4. Poista talon sisäiset äänilähteet. Sammuta tuulettimet, lämmityslaitteet, kodinkoneet ja laturit ennen testausta. Jopa tyhjäkäynnillä oleva kannettavan tietokoneen tuuletin voi nostaa 20 dB:n tilan yli 35 dB:iin.
5. Etsi matalin vakaa perustaso. Jos huone A pysyy vakaasti puhelimesi 26 dB:n kohinalattiassa 60 sekunnin ajan, kun taas huone B:n lukema vaihtelee noin 32 dB:n tuntumassa, tiedät huoneen A olevan aidosti hiljaisempi, vaikka sen todellinen äänitaso olisikin lähempänä 20 dB:tä.

Miten 20 dB vertautuu läheisiin desibelitasoihin

20 dB:n asettaminen oikeisiin mittasuhteisiin onnistuu tarkastelemalla sen ylä- ja alapuolella olevia tasoja. Pudotus 10 dB:iin vie lähelle alarajaa, jonka terve ihmisen korva voi havaita kliinisissä kuulotesteissä. Tällä tasolla on vain kymmenesosa 20 dB:n akustisesta energiasta ja se kuulostaa puolet hiljaisemmalta.

Siirtyminen 30 dB:iin kymmenkertaistaa akustisen energian. 30 dB:n ääni tuntuu kaksi kertaa voimakkaammalta kuin 20 dB. Tämä vastaa hiljaisen kirjaston lukunurkkauksen tai rauhallisen asuinalueen häiriöttömän kodin ääntä. Toinen 10 dB:n korotus tuo sinut 40 dB:iin, joka merkitsee hiljaisten äänten luokan loppua ja kohtalaisten äänten luokan alkua. 40 dB:n äänessä on 100-kertainen energia 20 dB:iin verrattuna. Ymmärtämällä nämä matemaattiset askelmat voit arvioida, miten pienet muutokset desibelitasoissa vaikuttavat akustiseen mukavuuteen.