Cât de puternic este un sunet de 120 dB?

Cum se aude 120 dB în viața de zi cu zi?

Un nivel de 120 dB reprezintă o putere acustică extremă. În mediile obișnuite ale comunității, oamenii întâlnesc rareori un sunet atât de intens, cu excepția cazului în care stau chiar lângă un vehicul de urgență sau se confruntă cu un fenomen meteo extrem. Când o ambulanță trece cu viteză pe o stradă deschisă, cu sirena pornită, presiunea sonoră care ajunge la un trecător de pe trotuar poate atinge 120 dB. Un tunet produs de un fulger care lovește în apropiere poate genera, de asemenea, vârfuri de aproximativ 120 dB. Spre deosebire de vuietul prelungit al unui tunet îndepărtat, un fulger care lovește în apropiere produce un șoc sonor brusc și puternic.

Nivelul presiunii sonore se măsoară pe o scară logaritmică a decibelilor. Deoarece scara este logaritmică, nu liniară, energia acustică se multiplică rapid pe măsură ce valorile cresc. O creștere de 10 dB reprezintă de aproximativ zece ori mai multă energie sonoră, iar sunetul este perceput ca fiind de aproximativ două ori mai puternic. Un sunet de 120 dB este perceput ca fiind de aproximativ două ori mai puternic decât unul de 110 dB și transportă de zece ori mai multă energie. Comparativ cu o voce obișnuită de conversație, de 60 dB, o sirenă de 120 dB transportă de un milion de ori mai multă energie acustică. Poți vedea cum se compară nivelurile pe întregul spectru al auzului uman în graficul nostru cu decibeli.

Pragul fizic al durerii și trauma acustică

Sensibilitatea auzului uman are limite biologice. Standardele medicale și acustice plasează pragul uman al durerii între 120 dB și 130 dB. Cele mai multe sunete cotidiene provoacă disconfort prin caracterul lor deranjant sau prin intensitate, dar undele sonore de 120 dB declanșează o reacție de durere fizică în canalul auditiv. Presiunea sonoră solicită fizic timpanul și micile celule senzoriale cu cili din interiorul cohleei.

Sonometrele utilizează rețele de ponderare în frecvență pentru a ține cont de modul în care oamenii percep diferitele înălțimi ale sunetului. O măsurătoare în dBA ponderează frecvențele pentru a reflecta sensibilitatea auzului uman, în timp ce dBC este aproape plată și ia în calcul frecvențele joase. La 120 dBA, forța mecanică exercitată asupra urechii interne este extremă. Celulele senzoriale cu cili transformă vibrațiile sonore în semnale nervoase electrice. Undele sonore de 120 dB pot suprasolicita, îndoi sau rupe aceste celule. Odată deteriorate, celulele cu cili nu se mai regenerează. Centrele pentru Controlul și Prevenirea Bolilor (CDC) notează că pierderea auzului este puțin probabilă în cazul sunetelor de cel mult 70 dBA, chiar și după expuneri îndelungate, dar expunerea prelungită sau repetată la niveluri de cel puțin 85 dBA poate provoca pierderea permanentă a auzului. La 120 dB, deteriorarea nu necesită luni de expunere repetată. Trauma acustică poate începe în câteva secunde.

Semnele imediate de avertizare privind supraexpunerea la zgomot includ durerea fizică, o senzație intensă de presiune în urechi și un țiuit cunoscut sub numele de tinitus. Un alt semn de avertizare frecvent este deplasarea temporară a pragului auditiv: după ce zgomotul se oprește, auzul pare înfundat sau ca și cum urechile ar fi astupate cu vată. Dacă trebuie să strigi pentru a fi auzit de cineva aflat la distanța unui braț, zgomotul ambiental este periculos de puternic.

Limite de expunere sigură: de ce NIOSH permite doar 9 secunde

Agențiile de sănătate calculează timpii de expunere sigură în funcție de energia sonoră totală care ajunge la ureche. Institutul Național pentru Securitate și Sănătate Ocupațională (NIOSH) recomandă o limită de expunere profesională de 85 dBA pentru un schimb de opt ore. NIOSH folosește o rată de schimb de 3 dB. Aceasta înseamnă că fiecare creștere cu 3 dB dublează energia sonoră și înjumătățește timpul de expunere sigură permis.

Conform standardului NIOSH, durata expunerii sigure scade treptat pe măsură ce nivelul în decibeli crește:

• 85 dBA: 8 ore
• 88 dBA: 4 ore
• 91 dBA: 2 ore
• 94 dBA: 1 oră
• 97 dBA: 30 de minute
• 100 dBA: 15 minute
• 103 dBA: aproximativ 7,5 minute
• 106 dBA: aproximativ 4 minute
• 109 dBA: aproximativ 2 minute
• 112 dBA: aproximativ 1 minut

Continuând calculul peste 112 dBA, timpul de expunere sigură scade la aproximativ 30 de secunde la 115 dBA, aproximativ 15 secunde la 118 dBA și aproximativ 9 secunde la 120 dBA. În nouă secunde, urechile absorb întreaga doză zilnică recomandată de energie acustică. Prin comparație, reglementările la locul de muncă aplicate de Administrația pentru Securitate și Sănătate Ocupațională (OSHA) stabilesc o limită legală permisă de 90 dBA pentru opt ore, cu un nivel de acțiune de 85 dBA, folosind o rată de schimb de 5 dB. Chiar și în cadrul reglementărilor care permit niveluri mai ridicate, 120 dB este considerat un pericol extrem. Pentru zgomotele impulsive bruște, de scurtă durată, NIOSH și OSHA precizează că nivelurile sonore nu trebuie să depășească niciodată un vârf de 140 dB.

Lucrătorii din serviciile de urgență și expunerea la sirene la locul de muncă

Lucrătorii din serviciile de urgență se confruntă cu riscuri constante din cauza sunetelor de 120 dB. Paramedicii, pompierii și polițiștii trebuie să lucreze în apropierea sirenelor vehiculelor, concepute să răzbată prin traficul dens, izolația fonică a vehiculelor și zgomotul de fond urban. O sirenă electronică sau o sirenă pneumatică montată pe grila frontală ori pe plafonul unui vehicul de urgență produce cu ușurință 120 dB la mică distanță.

Când primii respondenți coboară din vehicule pe carosabil, în timp ce sirenele continuă să funcționeze, ei se află direct în câmpul sonor de mare intensitate. Canioanele urbane, formate de clădirile înalte din beton și sticlă, împiedică dispersarea liberă a sunetului. Undele sonore se reflectă pe fațadele clădirilor, menținând niveluri ridicate ale presiunii sonore la nivelul solului. O singură intervenție de urgență cu mai multe reprize de sirenă poate depăși limita zilnică NIOSH de 9 secunde pentru un lucrător înainte ca schimbul său să ajungă la jumătate. De-a lungul anilor de serviciu, expunerile scurte repetate duc la pierderea cumulativă a auzului de origine profesională și la tinitus cronic. Poți urmări schimbările nivelului de zgomot în timpul activităților zilnice folosind sonometrul nostru online sau consultând tendințele expunerii continue în Sonometru.

Distanța și fizica acustică la 120 decibeli

Undele sonore își pierd intensitatea pe măsură ce se propagă prin aer. Într-un spațiu deschis, în aer liber, sunetul urmează legea pătratului invers: dublarea distanței față de o sursă sonoră de mici dimensiuni scade nivelul cu aproximativ 6 dB. Dacă o sirenă generează 120 dB la o distanță de câțiva pași, dublarea distanței scade nivelul sonor la 114 dB. Dublarea din nou a distanței îl reduce la 108 dB, iar o nouă dublare îl reduce la 102 dB. Poți afla cum se comportă nivelurile periculoase mai scăzute în ghidul nostru despre cât de tare este 115 dB.

În interior, regula reducerii cu 6 dB nu se aplică la fel de bine. Suprafețele dure, precum pereții, podelele cu gresie și tavanele, reflectă energia sonoră înapoi în încăpere, în loc să o lase să se disperseze. Astfel se creează un câmp sonor reverberant, în care nivelul zgomotului scade mult mai lent odată cu distanța decât în exterior. Într-o parcare sau într-un tunel de beton, o sirenă de 120 dB menține niveluri periculoase pe o zonă mult mai întinsă.

O altă regulă fundamentală a decibelilor se aplică surselor sonore multiple. Deoarece decibelii se exprimă pe o scară logaritmică, nu poți combina două niveluri sonore printr-o simplă adunare. Atunci când două surse sonore identice funcționează simultan, ele adaugă aproximativ 3 dB la nivelul sonor total. Dacă două vehicule de urgență emit simultan, în apropiere, sirene de 120 dB, nivelul sonor combinat nu ajunge la 240 dB. În schimb, nivelul total ajunge la 123 dB. Această creștere de 3 dB reprezintă dublarea energiei acustice și reduce timpul de expunere sigură conform NIOSH de la aproximativ 9 secunde la mai puțin de 5 secunde. Pentru a explora niveluri mai ridicate, consultă analiza noastră despre cât de tare este 125 dB.

Limitele măsurării cu smartphone-uri comparativ cu sonometrele calibrate

Mulți oameni încearcă să măsoare zgomotele puternice folosind aplicații pentru smartphone, dar telefoanele de larg consum au limitări hardware serioase în apropierea nivelului de 120 dB. Microfoanele încorporate ale smartphone-urilor sunt concepute în principal pentru a înregistra vorbirea umană și sunetele ambientale liniștite. Un microfon obișnuit de smartphone are un prag de zgomot intern cuprins între 25 dB și 35 dB. La limita superioară, hardware-ul microfonului și convertorul analog-digital ating plafonul electronic, cuprins între 95 dB și 110 dB.

Când un sunet ajunge la 120 dB, presiunea acustică suprasolicită diafragma microfonului smartphone-ului. Acest lucru provoacă limitarea semnalului, fenomen numit clipping, în care vârfurile undei sonore sunt aplatizate. Aplicația se poate bloca, poate afișa o eroare sau poate continua să afișeze o valoare constantă între 95 dB și 110 dB, chiar dacă nivelurile sonore reale cresc. Testele efectuate de NIOSH au arătat că cele mai bune aplicații pentru iPhone pot măsura cu o abatere de aproximativ 2 dBA față de un sonometru de referință calibrat, într-un interval moderat, de la 65 dBA la 95 dBA. Cu toate acestea, multe dispozitive Android indică valori semnificativ mai mici peste 90 dB din cauza fragmentării hardware și a controlului automat al amplificării.

Pentru a măsura cu precizie 120 dB, specialiștii în siguranță se bazează pe sonometre calibrate de tip 1 sau tip 2, echipate cu capsule de microfon specializate pentru niveluri ridicate ale presiunii sonore (SPL). Pentru măsurarea zgomotului fluctuant sau brusc, calcularea nivelului sonor continuu echivalent (Leq) pe o perioadă de 30 până la 60 de secunde oferă o evaluare mult mai precisă a expunerii la zgomot decât urmărirea salturilor unei singure valori de vârf pe ecran.

Protecția auzului și măsuri de protecție împotriva nivelului de 120 dB

În cazul expunerii la niveluri sonore de 120 dB, este necesară o reacție imediată pentru a preveni trauma acustică. Cea mai rapidă măsură de protecție este îndepărtarea de sursa de zgomot. Întoarce-te și mărește distanța față de sursă: fiecare dublare a distanței reduce nivelul cu 6 dB, îndepărtându-te rapid de pragul durerii.

Atunci când expunerea la zgomot puternic este inevitabilă, trebuie folosite mijloace individuale de protecție auditivă. Dopurile de urechi bine fixate reduc adesea nivelul sonor cu 15 dB până la 30 dB pentru vorbire și frecvențele înalte. Dacă un dop de ureche montat corect oferă o reducere a zgomotului de 25 dB, o sirenă de 120 dB ajunge la 95 dB la nivelul timpanului. Deși 95 dB este încă un nivel ridicat, timpul de expunere sigură crește de la aproximativ 9 secunde la aproximativ o oră, conform recomandărilor NIOSH. În practică, protecția efectivă este de obicei mai redusă decât cea indicată pe ambalajul producătorului, din cauza introducerii incorecte, a dimensiunii nepotrivite sau a etanșării defectuoase.

Pentru lucrătorii care își desfășoară activitatea în medii cu zgomot extrem, protecția dublă oferă cea mai mare marjă de siguranță. Purtarea unor căști antifonice peste dopuri de urechi bine fixate asigură o atenuare suplimentară, contribuind la reducerea zgomotului intens de frecvență joasă și a vârfurilor de presiune ridicată. Orice mediu care provoacă dureri de urechi, țiuit persistent sau senzația de auz înfundat necesită reducerea imediată a zgomotului, pentru a proteja sănătatea auzului pe termen lung.