Hur högt är 120 dB?

Hur låter 120 dB i vardagen?

En nivå på 120 dB representerar enorm akustisk energi. I vanliga stadsmiljöer stöter människor sällan på ljud som är så här intensivt om de inte står rakt bredvid ett utryckningsfordon eller upplever en extrem vädersituation. När en ambulans kör förbi i hög fart på en öppen gata med sirenen påslagen kan det ljudtryck som träffar en fotgängare på trottoaren nå 120 dB. En åskknall ovanför från ett nära blixtnedslag skapar också toppar runt 120 dB. Till skillnad från det rullande muller som hörs från avlägsen åska slår ett nära nedslag till med en plötslig, öronbedövande kraft.

Ljudtrycksnivån mäts på en logaritmisk decibelskala. Eftersom skalan är logaritmisk snarare än linjär multipliceras den akustiska energin snabbt när siffrorna stiger. En ökning med 10 dB motsvarar ungefär tio gånger så mycket ljudenergi och låter ungefär dubbelt så högt för det mänskliga örat. Ett ljud på 120 dB är ungefär dubbelt så högt som ett ljud på 110 dB och bär på tio gånger så mycket energi. Jämfört med en vanlig konversation på 60 dB bär en siren på 120 dB på en miljon gånger mer akustisk energi. Du kan se hur detta skiljer sig över hela det mänskliga hörselregistret i vårt decibelschema.

Den fysiska smärtgränsen och akustiskt trauma

Det mänskliga hörselsinnet har biologiska begränsningar. Medicinska och akustiska standarder placerar den mänskliga smärtgränsen mellan 120 dB och 130 dB. De flesta vardagsljud orsakar obehag genom att de upplevs som störande eller höga, men ljudvågor vid 120 dB utlöser en fysisk smärtrespons inne i hörselgången. Ljudtrycket belastar trumhinnan och de små sensoriska hårcellerna i snäckan rent fysiskt.

Ljudnivåmätare använder frekvensvägningsnätverk för att ta hänsyn till hur människor uppfattar olika tonhöjder. En mätning i dBA väger frekvenserna för att matcha det mänskliga örats känslighet, medan dBC är nästan frekvensneutral och räknar med djupa basfrekvenser. Vid 120 dBA är den mekaniska kraften på innerörat kraftig. Sensoriska hårceller omvandlar fysiska ljudvibrationer till elektriska nervsignaler. Ljudvågor vid 120 dB kan översträcka, böja eller slita sönder dessa celler. När hårceller väl har skadats växer de inte ut igen. Centers for Disease Control and Prevention (CDC) noterar att hörselnedsättning är osannolik vid ljud på eller under 70 dBA även under långa tidsperioder, men att lång eller upprepad exponering vid eller över 85 dBA kan orsaka permanent hörselnedsättning. Vid 120 dB krävs det inte månader av upprepad exponering för att skada hörseln. Ett akustiskt trauma kan börja på några sekunder.

Omedelbara varningssignaler på akustisk överexponering innefattar fysisk smärta, en intensiv lockkänsla i öronen och en ringande känsla som kallas tinnitus. En annan vanlig varningssignal är en tillfällig tröskelförskjutning, där hörseln känns dämpad eller som om öronen vore fyllda med bomull efter att bullret har upphört. Om du måste skrika för att bli hörd av någon som står på armlängds avstånd är det omgivande bullret farligt högt.

Säkra exponeringsgränser: varför NIOSH endast tillåter 9 sekunder

Hälsomyndigheter beräknar säkra exponeringstider baserat på den totala ljudenergi som når örat. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) rekommenderar en yrkesmässig exponeringsgräns på 85 dBA för ett åttatimmarsskift. NIOSH använder en utbytesfaktor på 3 dB. Det innebär att varje ökning med 3 dB fördubblar ljudenergin och halverar den tillåtna säkra exponeringstiden.

Enligt NIOSH-standarden sjunker den säkra exponeringstiden stadigt i takt med att decibelnivån stiger:

• 85 dBA: 8 timmar
• 88 dBA: 4 timmar
• 91 dBA: 2 timmar
• 94 dBA: 1 timme
• 97 dBA: 30 minuter
• 100 dBA: 15 minuter
• 103 dBA: cirka 7,5 minuter
• 106 dBA: cirka 4 minuter
• 109 dBA: cirka 2 minuter
• 112 dBA: cirka 1 minut

Om vi fortsätter denna beräkning uppåt förbi 112 dBA minskar den säkra tiden till ungefär 30 sekunder vid 115 dBA, ungefär 15 sekunder vid 118 dBA och cirka 9 sekunder vid 120 dBA. På nio sekunder absorberar dina öron hela sin rekommenderade dagliga dos av akustisk energi. Som jämförelse sätter arbetsmiljöregler som tillämpas av Occupational Safety and Health Administration (OSHA) en laglig tillåten gräns på 90 dBA för åtta timmar med en insatsgräns på 85 dBA, och använder en utbytesfaktor på 5 dB. Även under regelverk med högre gränser betraktas 120 dB som en extrem fara. För plötsliga impulsljud med kort varaktighet anger NIOSH och OSHA att ljudnivåerna aldrig bör överstiga 140 dB i toppvärde.

Utryckningspersonal och sirenexponering i arbetet

Utryckningspersonal utsätts ständigt för risker från ljud på 120 dB. Sjukvårdare, brandmän och poliser måste arbeta nära fordonssirener som är konstruerade för att höras genom tät trafik, kraftig fordonsisolering och stadens bakgrundsbuller. En elektronisk siren eller ett mekaniskt lufthorn monterat på grillen eller taket på ett utryckningsfordon producerar enkelt 120 dB på kort avstånd.

När räddningspersonal kliver ur sina fordon och ut på vägbanan medan sirenerna fortfarande är igång står de mitt i det högenergetiska ljudfältet. Stadsklyftor som bildas av höga betong- och glasbyggnader förhindrar att ljudet sprids fritt. Ljudvågor reflekteras mot byggnadernas fasader och upprätthåller höga ljudtrycksnivåer i markhöjd. En enda utryckning med flera sirensignaler kan driva en arbetstagare förbi NIOSH:s dagliga gräns på 9 sekunder innan skiftet har nått halvvägs. Under år av tjänstgöring leder upprepade korta exponeringar till kumulativ yrkesrelaterad hörselnedsättning och kronisk tinnitus. Du kan följa förändrade bullermiljöer under dagliga aktiviteter genom att använda vår onlineljudmätare eller kontrollera trender i kontinuerlig exponering via Bullermätaren.

Avstånd och akustisk fysik vid 120 decibel

Ljudvågor förlorar i intensitet när de sprids utåt genom luften. I en öppen utomhusmiljö följer ljudet inverskvadratlagen: om man fördubblar avståndet från en liten ljudkälla sjunker nivån med ungefär 6 dB. Om en siren genererar 120 dB på några fots avstånd sjunker ljudnivån till 114 dB om man flyttar sig dubbelt så långt bort. Om avståndet fördubblas en gång till sjunker det till 108 dB, och en ytterligare fördubbling minskar det till 102 dB. Du kan läsa om hur lägre farliga nivåer beter sig i vår guide om hur högt är 115 dB.

Inomhus håller regeln om 6 dB minskning inte lika bra. Hårda ytor som väggar, klinkergolv och tak studsar tillbaka ljudenergin in i rummet i stället för att låta den försvinna. Detta skapar ett efterklangsfält där ljudnivåerna avtar mycket långsammare med avståndet än utomhus. I ett parkeringshus eller en betongtunnel upprätthåller en siren på 120 dB farliga nivåer över ett mycket större område.

En annan grundläggande decibelregel styr flera ljudkällor. Eftersom decibel är logaritmiska kan du inte addera två ljudnivåer genom enkel addition. När två identiska ljudkällor är igång samtidigt lägger de till ungefär 3 dB till den totala ljudnivån. Om två utryckningsfordon har sirener som vardera når 120 dB igång nära varandra når den kombinerade ljudnivån inte 240 dB. I stället når den totala nivån 123 dB. Den ökningen på 3 dB representerar dubbelt så mycket akustisk energi, vilket kapar den säkra exponeringstiden enligt NIOSH från ungefär 9 sekunder till mindre än 5 sekunder. För att utforska nivåer som är högre än detta kan du titta på vår genomgång av hur högt är 125 dB.

Begränsningar hos smarttelefonmätningar jämfört med kalibrerade ljudnivåmätare

Många försöker mäta höga ljud med hjälp av appar i smarttelefoner, men vanliga telefoner stöter på stora hårdvarubegränsningar nära 120 dB. Inbyggda smarttelefonmikrofoner är främst konstruerade för att spela in mänskligt tal och tysta omgivningsljud. En typisk smarttelefonmikrofon har ett internt brusgolv mellan 25 dB och 35 dB. I den övre änden når mikrofonhårdvaran och den analog-till-digital-omvandlaren ett elektroniskt tak mellan 95 dB och 110 dB.

När ett ljud når 120 dB överbelastar ljudtrycket smarttelefonmikrofonens membran. Detta orsakar elektronisk klippning, där ljudvågens toppar plattas till. Appen kan frysa, visa ett felmeddelande eller fortsätta visa en oförändrad avläsning mellan 95 dB och 110 dB även om de faktiska ljudnivåerna stiger. Tester som utförts av NIOSH visade att de bästa smarttelefonapparna på Apple iPhone kan mäta inom ungefär 2 dBA från en kalibrerad referensmätare över ett måttligt intervall från 65 dBA till 95 dBA. Många Android-enheter visar dock avsevärt för låga värden över 90 dB på grund av skillnader i hårdvara och automatisk förstärkningskontroll.

För att mäta 120 dB noggrant förlitar sig säkerhetspersonal på kalibrerade ljudnivåmätare av Typ 1 eller Typ 2 som är utrustade med specialiserade mikrofonkapslar för högt ljudtryck. Vid mätning av fluktuerande eller plötsligt buller ger en ekvivalent kontinuerlig ljudnivå (Leq) under 30 till 60 sekunder en betydligt noggrannare bedömning av bullerexponeringen än att titta på en enda toppavläsning som hoppar på en skärm.

Hörselskydd och skyddsåtgärder mot 120 dB

När du ställs inför ljudnivåer på 120 dB krävs omedelbara skyddsåtgärder för att förhindra akustiskt trauma. Det snabbaste skyddet är att öka avståndet. Att vända sig om och skapa avstånd mellan dig själv och ljudkällan utnyttjar minskningen på 6 dB för varje fördubbling av avståndet, vilket snabbt tar dig bort från smärtgränsen.

När exponering för högt buller är oundviklig måste hörselskydd användas. Väl anpassade öronproppar dämpar ofta ljudet med 15 dB till 30 dB över tal- och högfrekvensområdena. Om en korrekt inpassad öronpropp ger 25 dB i ljudreduktion sänks en siren på 120 dB till 95 dB vid trumhinnan. Även om 95 dB fortfarande är högt ökar den säkra exponeringstiden från ungefär 9 sekunder till ungefär en timme enligt NIOSH:s riktlinjer. I praktiken är det verkliga skyddet oftast lägre än vad som anges på tillverkarens förpackning på grund av felaktig isättning, fel storlek eller bristande tätning.

För arbetstagare som verkar i extremt bullriga miljöer ger dubbla hörselskydd den största säkerhetsmarginalen. Att bära hörselkåpor över väl anpassade öronproppar ger extra dämpning och hjälper till att minska intensivt lågfrekvent buller och höga ljudtryckstoppar. Alla miljöer som orsakar öronsmärta, ger ihållande ringningar eller gör hörseln dämpad kräver omedelbar bullerreduktion för att skydda hörseln på lång sikt.