Насколько громко 20 дБ?

Как звучит 20 дБ в повседневной жизни?

Уровень звука в 20 дБ находится у нижней границы человеческого слуха. В акустике децибелы (дБ) измеряют уровень звукового давления по логарифмической шкале, а не по линейной. Это значит, что звук не становится громче равномерными шагами. Каждый следующий шаг представляет собой резкий скачок физической энергии. В обычных условиях найти место с уровнем звука 20 дБ сложно.

Чтобы услышать звук в 20 дБ, нужно найти место почти без движения, потоков воздуха и гула техники. Тихий шепот на расстоянии 1,5 метра дает примерно такой уровень. Классические механические часы, поднесенные к уху, также создают звуковое давление около 20 дБ. В звукоизолированной звукозаписывающей кабине или закрытой спальне в сельской местности ночью фоновый звук может снизиться до 20 дБ. В такой обстановке звуки, которые вы обычно игнорируете, становятся заметны. Вы можете услышать легкое шуршание собственной одежды, свое дыхание или трение кожи о постельное белье. На нашем сайте 20 дБ относится к тихому диапазону, охватывающему все уровни ниже 40 дБ.

Понимание логарифмической шкалы при низкой громкости

Поскольку шкала децибел логарифмическая, для сравнения низких значений нужно понимать соотношение энергий. Рост на 10 дБ означает, что акустическая энергия увеличивается в десять раз, а люди воспринимают звук примерно вдвое громче. Когда уровень звука повышается всего на 3 дБ, физическая звуковая энергия удваивается. Если два разных источника по отдельности создают уровень 20 дБ каждый, при их одновременной работе общий уровень повысится до 23 дБ.

Расстояние также меняет восприятие звука. На открытом воздухе удвоение расстояния от небольшого источника звука снижает уровень примерно на 6 дБ. В помещении твердые поверхности отражают звуковые волны обратно, поэтому с расстоянием уровень снижается не так сильно. Если человек шепчет на уровне 20 дБ с расстояния 1,5 метра на улице, то, отойдя на 3 метра, вы услышите звук примерно на уровне 14 дБ. На таком уровне шепот приближается к порогу слышимости для большинства взрослых.

Частотная коррекция здесь тоже важна. Шумомеры часто измеряют уровень в dBA, то есть с частотной коррекцией A. Она корректирует исходные акустические данные с учетом чувствительности человеческого уха, которое лучше воспринимает средние частоты речи, чем низкие басовые или очень высокие частоты. Напротив, коррекция dBC почти не меняет уровень по всему спектру и учитывает глубокие басы. Шумомер в комнате может показывать 20 dBA, поскольку уши не улавливают слабые низкочастотные вибрации, но при переключении на dBC значение может оказаться выше из-за шума далекой автомагистрали или вентиляции здания.

Безопасное воздействие и здоровье слуха при 20 дБ

Воздействие звука в 20 дБ не несет риска потери слуха. Организации, занимающиеся охраной труда, уделяют внимание гораздо более громким звукам. Национальный институт охраны труда (NIOSH) устанавливает рекомендуемый предел воздействия 85 dBA за 8-часовой рабочий день с шагом обмена 3 дБ. При этой системе каждые дополнительные 3 дБ вдвое сокращают безопасное время воздействия: при 88 dBA оно составляет 4 часа, при 91 dBA — 2 часа, при 94 dBA — 1 час, при 97 dBA — 30 минут, при 100 dBA — 15 минут, при 103 dBA — около 7,5 минут, при 106 dBA — около 4 минут, при 109 dBA — около 2 минут, а при 112 dBA — около 1 минуты. Управление по охране труда (OSHA) устанавливает для рабочих мест в США допустимый предел 90 dBA за 8 часов с шагом обмена 5 дБ и уровень, при котором необходимы меры, 85 dBA.

Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) отмечают, что потеря слуха маловероятна даже при длительном воздействии звука уровнем 70 dBA и ниже. Потеря слуха обычно возникает после длительного или повторяющегося воздействия звука уровнем 85 dBA и выше. Боль начинается при уровне от 120 до 130 дБ, а пиковый уровень резкого импульсного шума не должен превышать 140 дБ, согласно NIOSH и OSHA. Поскольку 20 дБ на 65 дБ ниже порога NIOSH и на 50 дБ ниже уровня, указанного CDC, уши могут находиться в среде с уровнем 20 дБ неограниченно долго без физического напряжения и усталости.

Качество сна и порог 20 дБ

Хотя 20 дБ не несет риска повреждения слуха, этот уровень играет важную роль в отдыхе, восстановлении и гигиене сна. Всемирная организация здравоохранения (WHO) рекомендует, чтобы средний уровень звука в спальне ночью был ниже 30 dBA, а уровень отдельных внезапных шумовых событий оставался ниже 45 dBA. Когда фоновый шум держится около 20 дБ, уровень звука в спальне на 10 дБ ниже предельного значения WHO для ночного времени. Поскольку снижение на 10 дБ вдвое уменьшает воспринимаемую громкость, спальня с уровнем 20 дБ кажется вдвое тише комнаты с уровнем 30 dBA.

В среде с уровнем 20 дБ организм не подвергается резким звуковым всплескам, вызывающим микропробуждения. Даже если вы не просыпаетесь полностью, звуки выше 30 dBA могут вывести вас из глубокого сна или перевести в более легкую фазу. WHO также рекомендует поддерживать уровень шума от дорожного движения ниже 45 дБ Lnight, чтобы избежать длительных нарушений сна. Уровень 20 дБ в помещении создает акустический барьер, защищающий от внезапных внешних шумов. Вы можете посмотреть полную таблицу децибел, чтобы сравнить ночные целевые показатели с дневным уровнем шума в городских условиях.

Почему микрофонам смартфонов трудно измерять 20 дБ

Измерить уровень 20 дБ обычным мобильным телефоном сложно. Смартфоны созданы для записи человеческого голоса во время звонков и съемки видео, а не для работы в качестве лабораторных шумомеров. Главное препятствие — собственный шум микрофона, который в современных мобильных устройствах обычно составляет от 25 до 35 дБ. Под шумовым порогом понимается базовый уровень электрического шума, создаваемого капсюлем микрофона и его внутренними схемами.

Из-за собственного шума аппаратуры устройство не может обнаружить звуки, которые тише его электрического гула. Если положить телефон в комнату, где уровень звука действительно составляет 20 дБ, браузерный шумомер или приложение обычно покажет около 25–35 дБ. На верхнем пределе телефоны достигают уровня от 95 до 110 дБ, при котором микрофон начинает искажать сигнал. Испытания NIOSH показали, что лучшие приложения для iPhone могут давать показания, отличающиеся от эталонного оборудования примерно на 2 dBA при уровнях от 65 до 95 dBA, но вблизи 20 дБ такая точность теряется. Кроме того, многие устройства Android занижают показания при уровне выше 90 дБ, а нижний порог сильно различается у разных производителей.

Практические шаги для сравнения тихих комнат с помощью телефона

Хотя смартфон не может обеспечить точное лабораторное измерение уровня 20 дБ, его можно использовать для оценки и сравнения тихих комнат. Чтобы получить полезные данные, сохраняйте одинаковые условия измерения и рассматривайте результаты как относительные сравнения, а не как сертифицированные измерения. Чтобы начать измерения, откройте инструмент на главной странице.

1. Используйте один и тот же телефон для каждой комнаты. Поскольку шумовой порог микрофона различается у разных моделей, никогда не сравнивайте показания, снятые на двух разных телефонах.
2. Не касайтесь устройства и не держите его в руках. Положите телефон на мягкую устойчивую поверхность, например на подушку или сложенную ткань. Если держать телефон в руках, вибрации от рук и шум трения кожи будут передаваться в порт микрофона.
3. Измеряйте средний уровень звука, а не отдельные пики. Показания постоянно колеблются. Используйте эквивалентный непрерывный уровень звука (Leq), который усредняет акустическую энергию за 30–60 секунд. Отслеживать стабильность показаний можно с помощью Шумомера.
4. Устраните внутренние источники шума в доме. Перед измерением выключите вентиляторы, отопительные приборы, бытовую технику и зарядные устройства. Даже работающий на холостом ходу вентилятор ноутбука может поднять уровень звука в помещении с 20 дБ выше 35 дБ.
5. Найдите самый низкий стабильный уровень. Если в комнате A показания держатся на нижнем пороге вашего телефона — 26 дБ — в течение 60 секунд, а в комнате B колеблются около 32 дБ, значит, комната A действительно тише, даже если ее фактический уровень звука ближе к 20 дБ.

Как 20 дБ соотносятся с соседними уровнями децибел

Чтобы понять, что означает 20 дБ, полезно рассмотреть уровни чуть выше и ниже. Переход к 10 дБ приближает к границе слышимости для здорового человеческого уха, определяемой при клинической проверке слуха. На этом уровне акустическая энергия составляет лишь одну десятую от энергии при 20 дБ, а звук кажется вдвое тише.

Переход к 30 дБ увеличивает акустическую энергию в десять раз. Звук в 30 дБ ощущается вдвое громче звука в 20 дБ. Так звучит тихий уголок библиотеки для занятий или дом в спокойном районе. Повышение еще на 10 дБ приводит к 40 дБ — границе, где заканчивается тихий диапазон и начинается умеренный. При уровне 40 дБ звук несет в 100 раз больше энергии, чем при 20 дБ. Понимая эти математические соотношения, вы можете оценить, как небольшие изменения уровня децибел влияют на акустический комфорт.