130 dB ดังแค่ไหน?

เสียง 130 dB รู้สึกอย่างไรและเกิดขึ้นที่ไหนบ้าง?

เสียงที่ระดับ 130 dB ไม่ได้แค่ดังจนน่ารำคาญ แต่ทำให้เจ็บปวดทางร่างกายได้ ขีดจำกัดความเจ็บปวดของมนุษย์อยู่ระหว่าง 120 dB ถึง 130 dB เมื่อเสียงมีความเข้มถึงระดับนี้ คลื่นความดันเสียงจะสร้างแรงกดทางกายภาพต่อเนื้อเยื่ออันบอบบางในหูชั้นในและแก้วหู คุณจะรู้สึกถึงแรงกดอย่างฉับพลันภายในช่องหู ตามมาด้วยความเจ็บปวดจริงและปฏิกิริยาตอบสนองโดยไม่รู้ตัว เช่น การหันศีรษะหนีหรือยกมือปิดหู

โดยทั่วไปคุณจะพบเสียงระดับ 130 dB ได้ในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมหนักและการแข่งขันมอเตอร์สปอร์ตที่ใช้เครื่องยนต์กำลังสูง สว่านเจาะคอนกรีตสำหรับงานก่อสร้างขนาดใหญ่ที่ใช้งานในระยะประชิดจะสร้างพลังงานเสียงต่อเนื่องประมาณ 130 dB บริเวณข้างสนามแข่งรถสต็อกคาร์ระดับอาชีพหรือสนามแข่งแดร็กมักมีเสียงดังถึง 130 dB เมื่อรถเร่งผ่านด้วยคันเร่งเต็มที่ ช่างซ่อมบำรุงอากาศยานที่อยู่ใกล้เครื่องยนต์ไอพ่นขณะเดินเครื่อง หรือคนงานที่อยู่ข้างเครื่องมือขึ้นรูปโลหะแบบใช้ลมที่ไม่มีตัวเก็บเสียง ก็ต้องเผชิญกับระดับเสียงในช่วงนี้เช่นกัน

ที่ 130 dB การสื่อสารด้วยเสียงพูดตามปกติเป็นไปไม่ได้เลย แม้คุณจะตะโกนใส่ช่องหูของใครบางคนจากระยะห่างเพียงหนึ่งนิ้ว เสียงของคุณก็ไม่อาจเอาชนะความดังของเสียงรอบข้างได้ หากคุณต้องตะโกนเพื่อให้คนอื่นได้ยินในระยะช่วงแขน แสดงว่าระดับเสียงรอบข้างเกิน 85 dBA ไปแล้ว แต่ที่ 130 dB พลังเสียงมหาศาลจะกลบเสียงพูดทั้งหมด

ระยะเวลารับเสียงที่ปลอดภัยและอันตรายต่อการได้ยิน

เสียงระดับ 130 dB จัดอยู่ในช่วงอันตรายอย่างชัดเจน ซึ่งครอบคลุมเสียงทั้งหมดที่ระดับ 100 dB ขึ้นไป ตามข้อมูลของสถาบันแห่งชาติเพื่อความปลอดภัยและอาชีวอนามัย (NIOSH) การรับเสียงโดยไม่มีอุปกรณ์ป้องกันอย่างปลอดภัยที่ระดับ 85 dBA จำกัดไว้ที่ 8 ชั่วโมงต่อวัน NIOSH ใช้อัตราแลกเปลี่ยน 3 dB ซึ่งหมายความว่าทุกครั้งที่ระดับเสียงเพิ่มขึ้น 3 dB ระยะเวลารับเสียงที่อนุญาตจะลดลงครึ่งหนึ่ง

ภายใต้สูตรนี้ 88 dBA อนุญาตให้รับเสียงได้ 4 ชั่วโมง, 91 dBA ได้ 2 ชั่วโมง และ 94 dBA ได้ 1 ชั่วโมง เมื่อไล่ระดับขึ้นไป 97 dBA อนุญาตให้รับเสียงได้ 30 นาที, 100 dBA ได้ 15 นาที, 103 dBA ได้ประมาณ 7.5 นาที, 106 dBA ได้ประมาณ 4 นาที, 109 dBA ได้ประมาณ 2 นาที และ 112 dBA ได้ประมาณ 1 นาที หากคำนวณตามหลักการนี้ต่อไป การรับเสียง 130 dB โดยไม่มีอุปกรณ์ป้องกันจะปลอดภัยได้ประมาณ 1 วินาทีต่อวัน

กฎความปลอดภัยในสถานที่ทำงานที่บังคับใช้โดยองค์การบริหารความปลอดภัยและอาชีวอนามัย (OSHA) กำหนดขีดจำกัดการรับเสียงที่กฎหมายอนุญาตไว้ที่ 90 dBA เป็นเวลา 8 ชั่วโมง โดยใช้อัตราแลกเปลี่ยน 5 dB พร้อมกำหนดระดับที่ต้องดำเนินการไว้ที่ 85 dBA ซึ่งนายจ้างต้องจัดหาอุปกรณ์ป้องกันการได้ยินและตรวจวัดเสียง อย่างไรก็ตาม ทั้ง NIOSH และ OSHA ระบุว่าเสียงกระแทกต้องไม่เกิน 140 dB peak สำหรับเสียงต่อเนื่องที่ 130 dB คุณอยู่ต่ำกว่าขีดจำกัดสูงสุดของเสียงกระแทกที่ทำให้เกิดความเสียหายเพียง 10 dB เท่านั้น

ศูนย์ควบคุมและป้องกันโรค (CDC) ระบุว่าการสูญเสียการได้ยินไม่น่าจะเกิดจากเสียงที่ระดับ 70 dBA หรือต่ำกว่า แม้จะรับเสียงเป็นเวลานานก็ตาม ในทางกลับกัน การรับเสียงที่ระดับ 85 dBA ขึ้นไปเป็นเวลานานหรือซ้ำ ๆ อาจทำให้สูญเสียการได้ยินอย่างถาวร ที่ 130 dB ความเสียหายเกิดขึ้นได้โดยไม่จำเป็นต้องรับเสียงเป็นเวลานาน เพียงไม่กี่วินาทีโดยไม่มีอุปกรณ์ป้องกันการได้ยินคุณภาพสูงก็อาจทำลายเซลล์ขนรับเสียงในคอเคลียได้ สัญญาณเตือนทันทีของการบาดเจ็บจากเสียง ได้แก่ หูอื้อ หรือเสียงดังในหู และการได้ยินอื้ออึงที่ยังคงอยู่เป็นเวลานานหลังออกจากบริเวณนั้น

ทำไมไมโครโฟนสมาร์ทโฟนจึงวัด 130 dB ไม่ได้

หลายคนพยายามตรวจสอบสภาพแวดล้อมที่มีเสียงดังโดยใช้แอปบนมือถือหรือเครื่องวัดเสียงผ่านเบราว์เซอร์ของเราที่ หน้าแรก ไมโครโฟนของสมาร์ทโฟนทำงานได้ดีสำหรับเสียงพูดทั่วไป เสียงรอบข้างในห้อง และเสียงถนนระดับปานกลาง จากการทดสอบของ NIOSH แอปสมาร์ทโฟนที่ดีที่สุดบน iPhone วัดค่าได้คลาดเคลื่อนจากเครื่องวัดที่สอบเทียบแล้วประมาณ 2 dBA สำหรับระดับเสียงระหว่าง 65 ถึง 95 dBA โทรศัพท์ Android หลายรุ่นอ่านค่าได้ต่ำกว่าความเป็นจริงเมื่อเสียงเกิน 90 dB

อย่างไรก็ตาม ไมโครโฟนของโทรศัพท์มีข้อจำกัดด้านการออกแบบทางกายภาพ ไมโครโฟนโทรศัพท์มือถือทั่วไปมีระดับเสียงรบกวนพื้นฐานอยู่ระหว่าง 25 ถึง 35 dB และมีขีดจำกัดบนอยู่ระหว่าง 95 ถึง 110 dB คลื่นเสียงคือความแปรผันทางกายภาพของความดันอากาศ เมื่อความดันเสียงสูงถึง 130 dB คลื่นเสียงจะเกินขีดความสามารถของไดอะแฟรมระบบเครื่องกลไฟฟ้าจุลภาค (MEMS) ขนาดเล็กภายในโทรศัพท์มือถืออย่างมาก

ข้อจำกัดนี้ทำให้เกิดการตัดยอดสัญญาณเสียงอย่างรุนแรง ไดอะแฟรมเคลื่อนที่ถึงขีดจำกัดสูงสุดทางกายภาพ และปรีแอมป์ภายในจะตัดสัญญาณให้กลายเป็นคลื่นสี่เหลี่ยมที่ผิดเพี้ยน ผลคือสมาร์ทโฟนที่วางไว้ข้างสว่านเจาะคอนกรีตระดับ 130 dB มักอ่านค่าได้ระหว่าง 95 dB ถึง 110 dB ทำให้เข้าใจผิดว่าสภาพแวดล้อมเงียบกว่าความเป็นจริงมาก หากต้องการติดตามระดับเสียงต่อเนื่องตามเวลา เครื่องมืออย่าง เครื่องวัดเสียงรบกวน จะแสดงระดับเสียงต่อเนื่องเทียบเท่า (Leq) ซึ่งเฉลี่ยพลังงานในช่วง 30 ถึง 60 วินาที เพื่อลดผลจากการอ่านค่าเพียงครั้งเดียวที่ผันผวน แต่สำหรับสภาพแวดล้อม 130 dB จริง มีเพียงเครื่องวัดระดับเสียง Type 1 หรือ Type 2 ที่สอบเทียบแล้วและมีไมโครโฟนสำหรับความดันเสียงสูงเท่านั้นที่วัดค่าได้อย่างแม่นยำ

ฟิสิกส์ของเสียง 130 dB เมื่อเทียบกับระดับอื่น ๆ

เดซิเบลใช้สเกลลอการิทึมแทนสเกลเชิงเส้น การทำความเข้าใจสเกลนี้ช่วยให้เห็นว่าเหตุใด 130 dB จึงสร้างความเสียหายได้มากเมื่อเทียบกับระดับเสียงที่ต่ำกว่า ซึ่งดูได้จาก แผนภูมิเดซิเบล ของเรา

บนสเกลเดซิเบล การเพิ่มขึ้น 10 dB หมายถึงความดังที่รับรู้ได้เพิ่มขึ้นประมาณสองเท่า และพลังงานเสียงทางกายภาพเพิ่มขึ้นสิบเท่า การเพิ่มขึ้น 3 dB ทำให้พลังงานเสียงทางกายภาพเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า และการรวมแหล่งกำเนิดเสียงที่เหมือนกันสองแหล่งเข้าด้วยกันทำให้ระดับเสียงเพิ่มขึ้นประมาณ 3 dB ซึ่งหมายความว่า 130 dB มีพลังงานมากกว่า 120 dB สิบเท่า มากกว่า 110 dB หนึ่งร้อยเท่า และมากกว่า 100 dB หนึ่งพันเท่า เมื่อเทียบกับขีดจำกัดพื้นฐานสำหรับการทำงานที่ 85 dBA แล้ว 130 dB มีพลังงานเสียงมากกว่าสามหมื่นเท่า

การถ่วงน้ำหนักความถี่ก็มีบทบาทสำคัญในระดับนี้เช่นกัน เครื่องวัดระดับเสียงใช้เส้นโค้งการถ่วงน้ำหนักที่แตกต่างกันเพื่อวิเคราะห์เสียง:

• การถ่วงน้ำหนัก dBA: กรองความถี่ให้สอดคล้องกับความไวในการได้ยินของมนุษย์ โดยตัดเสียงเบสและเสียงแหลมที่รุนแรงออก ซึ่งหูของเรารับรู้ได้น้อยกว่าเมื่อเสียงมีระดับต่ำ
• การถ่วงน้ำหนัก dBC: ให้การตอบสนองที่เกือบราบเรียบตลอดช่วงความถี่ จึงนับรวมพลังงานเสียงเบสความถี่ต่ำที่มีความเข้มสูงด้วย

ในสภาพแวดล้อมอย่างสนามแข่งรถสต็อกคาร์หรือไซต์ก่อสร้างหนัก เสียงทุ้มความถี่ต่ำมีอิทธิพลเหนือกว่า สว่านเจาะคอนกรีตหรือเครื่องยนต์รถแข่งสร้างพลังงานเสียงมหาศาลที่ความถี่ต่ำกว่า 250 Hz ในสภาพแวดล้อมเหล่านี้ ค่าที่อ่านได้ด้วย dBC มักสูงกว่าค่าที่อ่านได้ด้วย dBA เนื่องจากแรงสั่นสะเทือนความถี่ต่ำที่รุนแรงยังคงสร้างแรงกดต่อหูและโครงสร้างกระดูกรอบข้าง การวัด dBC จึงช่วยให้ผู้จัดการความปลอดภัยทางอุตสาหกรรมเห็นภาพรวมของกำลังเสียงเชิงกลทั้งหมดได้ชัดเจนยิ่งขึ้น

อุปกรณ์ป้องกันการได้ยินสำหรับงานก่อสร้างและมอเตอร์สปอร์ต

การทำงานในสภาพแวดล้อม 130 dB โดยไม่เกิดความเสียหายถาวรต่อหูชั้นในจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ป้องกันการได้ยินระดับมืออาชีพ ที่อุดหูทั่วไปที่วางขายปลีกเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอสำหรับการทำงานใกล้แหล่งกำเนิดเสียง 130 dB เป็นเวลานาน

ที่อุดหูโฟมที่ใส่ได้พอดีมักลดเสียงได้ 15 ถึง 30 dB เมื่อสอดเข้าไปในช่องหูอย่างถูกต้อง อย่างไรก็ตาม ในการใช้งานจริง การป้องกันมักต่ำกว่าค่าบนฉลากเนื่องจากเลือกขนาดไม่เหมาะสม ใส่ไม่กระชับ หรือขยับระหว่างทำงาน หากที่อุดหูลดเสียงได้จริง 20 dB ขณะอยู่ข้างสนามแข่งรถที่มีเสียง 130 dB เสียงที่ไปถึงแก้วหูของคุณก็ยังอยู่ที่ 110 dB ที่ระดับ 110 dB ขีดจำกัดเวลารับเสียงอย่างปลอดภัยตามแนวทางของ NIOSH คือน้อยกว่า 2 นาที

ด้วยเหตุนี้ ทั้งคนงานก่อสร้างที่ใช้งานอุปกรณ์หนักสำหรับทุบพื้นถนนและทีมงานพิทมอเตอร์สปอร์ตจึงใช้อุปกรณ์ป้องกันสองชั้น การป้องกันสองชั้นหมายถึงการสวมที่อุดหูโฟมคุณภาพสูงโดยสอดเข้าไปลึกใต้ที่ครอบหูอุตสาหกรรมที่มีเปลือกแข็งป้องกันเสียง การใช้ที่อุดหูและที่ครอบหูร่วมกันช่วยลดเสียงเพิ่มอีกราว 5 ถึง 10 dB เมื่อเทียบกับอุปกรณ์ชิ้นเดียวที่มีค่าการลดเสียงสูงสุด ทำให้ลดเสียงรวมได้ 25 ถึง 35 dB วิธีนี้ลดเสียง 130 dB ลงมาใกล้เคียง 95 ถึง 100 dB ซึ่งยังจำกัดเวลาทำงานอย่างปลอดภัยไว้ที่ 15 นาทีถึง 1 ชั่วโมงตามคำแนะนำของ NIOSH

ระยะทางเปลี่ยนการรับเสียง 130 dB อย่างไร

วิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดวิธีหนึ่งในการลดความเสี่ยงเมื่ออยู่ใกล้แหล่งกำเนิดเสียงระดับสูงคือการเพิ่มระยะห่าง เสียงแผ่ออกจากแหล่งกำเนิดและกระจายพลังงานไปทั่วพื้นที่ที่กว้างขึ้น

ในพื้นที่กลางแจ้งโล่งที่ไม่มีผนังสะท้อนเสียง การเพิ่มระยะห่างจากแหล่งกำเนิดเสียงขนาดเล็กเป็นสองเท่าจะลดระดับเสียงลงประมาณ 6 dB ภายในอาคารหรือบนถนนแคบ การสะท้อนเสียงจากผนังแข็งทำให้ระดับเสียงลดลงน้อยกว่านี้ แต่กลางแจ้งสามารถคำนวณได้ดังนี้:

การถอยห่างออกไปเพียง 15 ถึง 30 เมตรจากสว่านเจาะคอนกรีตที่ไม่มีตัวเก็บเสียงหรือแนวกั้นสนามแข่งรถสต็อกคาร์ ช่วยลดระดับเสียงจากขีดจำกัดความเจ็บปวดลงมาใกล้ 100 dB แม้ 100 dB จะยังเป็นอันตรายหากไม่มีอุปกรณ์ป้องกันการได้ยิน แต่การถอยห่างจะช่วยเพิ่มเวลาที่ปลอดภัยและป้องกันเสียงกระแทกโดยตรงต่อหู หากคุณต้องอยู่ในระยะช่วงแขนจากเครื่องจักรระดับ 130 dB จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ป้องกันการได้ยินสองชั้น