15 dB ดังแค่ไหน?

เสียง 15 dB เป็นอย่างไร?

เสียงที่วัดได้ 15 dB อยู่ตรงขอบเขตการรับรู้ของมนุษย์ ในชีวิตประจำวัน คุณแทบไม่มีทางพบสภาพแวดล้อมที่เงียบขนาดนี้ แม้แต่ห้องนอนในชนบทที่เงียบสนิทตอนกลางคืนก็มักมีเสียงดังกว่านี้ ที่ระดับ 15 dB การเคลื่อนที่ของอากาศผ่านช่องระบายอากาศหรือการเสียดสีเบาๆ ของเสื้อผ้ากับผิวหนังก็ดังพอที่จะทำลายความเงียบได้ เสียงเข็มหมุดตกใกล้ๆ บนพรมหนาเป็นหนึ่งในเหตุการณ์ทางกายภาพเพียงไม่กี่อย่างที่ทำให้เกิดเสียงเบาขนาดนี้

เสียงวัดเป็นหน่วยเดซิเบล ซึ่งใช้สเกลลอการิทึมแทนสเกลเส้นตรง สเกลเส้นตรงเพิ่มขึ้นโดยบวกค่าเท่าเดิมในแต่ละขั้น ส่วนสเกลลอการิทึมเพิ่มขึ้นโดยการคูณ ด้วยโครงสร้างทางคณิตศาสตร์นี้ การเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยของตัวเลขเดซิเบลจึงหมายถึงการเปลี่ยนแปลงอย่างมากของแรงดันเสียง การเพิ่มขึ้น 10 dB หมายความว่าพลังงานเสียงเพิ่มขึ้นสิบเท่า และหูมนุษย์รับรู้ว่าดังขึ้นประมาณสองเท่า การเพิ่มขึ้น 3 dB ทำให้พลังงานเสียงเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า

เมื่อวัดเสียงในสภาพแวดล้อมของมนุษย์ ช่างเทคนิคจะใช้การถ่วงน้ำหนักแบบ dBA คำว่า dBA หมายถึงเดซิเบลที่ถ่วงน้ำหนักแบบ A ระบบนี้ปรับค่าการวัดเสียงดิบให้สอดคล้องกับการตอบสนองของหูมนุษย์ต่อความถี่ต่างๆ หูมนุษย์ไม่ได้ยินเสียงทุกความถี่ได้เท่ากัน หูของเรามีความไวต่อเสียงทุ้มต่ำมากๆ และเสียงแหลมสูงมากๆ น้อยกว่า ที่ระดับ 15 dBA เสียงทุ้มความถี่ต่ำอาจเงียบสนิทสำหรับหูของคุณ ขณะที่เสียง 15 dBA ในย่านความถี่กลางของเสียงพูดแทบจะตรวจจับได้ สเกลอีกแบบคือ dBC ซึ่งมีการตอบสนองเกือบราบเรียบในทุกความถี่ และนับรวมเสียงทุ้มลึกที่ dBA มองข้ามไป

เปรียบเทียบ 15 dB กับระดับเสียงอื่นๆ

เพื่อให้เข้าใจ 15 dB ได้ง่ายขึ้น การเปรียบเทียบกับระดับเสียงใกล้เคียงบน แผนภูมิเดซิเบล จะช่วยได้ แถบระดับเงียบในเว็บไซต์นี้ครอบคลุมทุกค่าที่ต่ำกว่า 40 dB ภายในช่วงนั้น ทุกๆ ขั้นที่เพิ่มขึ้น 5 หรือ 10 dB ทำให้ปริมาณพลังงานเสียงในอากาศเปลี่ยนแปลงอย่างสังเกตได้

หากคุณมีแหล่งกำเนิดเสียงหนึ่งแหล่งที่สร้างเสียง 15 dB และเพิ่มแหล่งกำเนิดเสียงที่เหมือนกันอีกแหล่ง ระดับเสียงรวมจะไม่กลายเป็น 30 dB เนื่องจากเดซิเบลเป็นค่าลอการิทึม แหล่งกำเนิดเสียงที่มีระดับเท่ากันสองแหล่งจะรวมกันแล้วเพิ่มขึ้นประมาณ 3 dB เสียงรวมจากแหล่งกำเนิดเสียง 15 dB สองแหล่งจึงอยู่ที่ 18 dB ซึ่งหมายถึงพลังงานเสียงเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า

การเพิ่มระดับขึ้นไปที่ 25 dB ต้องใช้พลังงานเสียงมากกว่า 15 dB ถึงสิบเท่า การเพิ่มขึ้นนี้ทำให้เสียงฟังดูดังขึ้นประมาณสองเท่า การเพิ่มระดับขึ้นไปที่ 35 dB ทำให้พลังงานเพิ่มขึ้นหนึ่งร้อยเท่า และฟังดูดังกว่า 15 dB ประมาณสี่เท่า ในทางกลับกัน 10 dB มีพลังงานไม่ถึงหนึ่งในสามของ 15 dB และอยู่ใกล้ขีดเริ่มต้นของการได้ยินของมนุษย์มาก

ระยะทางยังเปลี่ยนความดังที่รับรู้ได้ด้วย หากคุณยืนกลางแจ้งใกล้แหล่งกำเนิดเสียงขนาดเล็กที่ให้ระดับ 21 dB การเพิ่มระยะห่างจากแหล่งกำเนิดนั้นเป็นสองเท่าจะลดระดับลงประมาณ 6 dB เหลือ 15 dB ในอาคาร เสียงสะท้อนจากผนังและเพดาน ดังนั้นการเพิ่มระยะห่างเป็นสองเท่าจึงลดระดับลงน้อยกว่า 6 dB

ทำไมห้องอัดเสียงและห้องเก็บเสียงจึงตั้งเป้าไว้ที่ 15 dB

การบันทึกเสียงระดับมืออาชีพต้องการระดับเสียงรบกวนพื้นหลังที่ต่ำมาก เสียงรบกวนพื้นหลังคือระดับเสียงรอบข้างที่มีอยู่ต่อเนื่องในห้องว่าง ซึ่งเกิดจากกระแสลม เสียงฮัมจากอุปกรณ์ไฟฟ้า การจราจรภายนอก และแรงสั่นสะเทือนของอาคาร เมื่อวิศวกรเสียงบันทึกเครื่องดนตรีที่มีเสียงเบาละเอียดหรือเสียงพูด เสียงรบกวนรอบข้างในห้องจะถูกขยายขึ้นเมื่อแทร็กถูกบีบอัดหรือขยายเสียงระหว่างการมิกซ์

ด้วยเหตุนี้ สถานบันทึกเสียงระดับไฮเอนด์ ห้องพากย์เสียง และห้องทดสอบทางอะคูสติกจึงตั้งเป้าระดับเสียงพื้นหลังไว้ที่ประมาณ 15 dB การทำให้ระดับเสียงภายในอาคารอยู่ที่ 15 dB เป็นความท้าทายทางวิศวกรรม ผนังบ้านทั่วไปปล่อยให้เสียงถนนเล็ดลอดเข้ามาได้มาก ที่อุดหูมาตรฐานลดเสียงได้ 15 ถึง 30 dB เมื่อสวมใส่ได้พอดี แม้ว่าการป้องกันในสภาพการใช้งานจริงมักต่ำกว่าค่าที่ระบุบนฉลาก ห้องทั่วไปในบ้านเขตเมืองมักมีระดับเสียงอยู่ที่ 40 ถึง 45 dB หากวัสดุกันเสียงลดเสียงจากภายนอกได้ 30 dB ภายในห้องก็จะลดลงมาอยู่ที่ 10 ถึง 15 dB ได้ในที่สุด

เพื่อให้ได้พื้นที่ที่มีระดับเสียง 15 dB ผู้สร้างใช้ผนังหนาที่แยกโครงสร้างออกจากกัน ประตูอะคูสติกสองชั้น และระบบระบายอากาศแบบพิเศษ ท่อปรับอากาศได้รับการออกแบบให้มีหน้าตัดขนาดใหญ่ เพื่อให้อากาศเคลื่อนที่ช้าๆ โดยไม่เกิดความปั่นป่วน หากช่องระบายอากาศส่งเสียงฟู่เบาๆ ก็จะทำให้ระดับเสียงในห้องสูงเกิน 20 dB และทำให้ไม่สามารถบรรลุเป้าหมาย 15 dB ได้

ทำไมความเงียบเกือบสนิทจึงทำให้รู้สึกไม่สบายตัว

คนส่วนใหญ่คิดว่าพื้นที่ที่เงียบกว่าจะผ่อนคลายกว่าเสมอ อย่างไรก็ตาม เมื่อสภาพแวดล้อมมีระดับเสียงลดลงเหลือ 15 dB หลายคนกลับรู้สึกไม่สบายตัวอย่างคาดไม่ถึง สมองของมนุษย์คุ้นเคยกับการประมวลผลเสียงรอบข้างที่มีต่อเนื่องจากลม เครื่องใช้ไฟฟ้า ถนนที่อยู่ไกล และกิจกรรมของผู้คน ในบ้านทั่วไป เสียงที่สม่ำเสมอเหล่านี้จะกลบเสียงเบาๆ รอบตัวคุณ

เมื่อเสียงรอบข้างลดลงเหลือ 15 dB ระบบประสาทสัมผัสของคุณจะปรับตัว การได้ยินจะไวขึ้นเพื่อเติมเต็มช่องว่างทางประสาทสัมผัส เมื่อไม่มีเสียงภายนอกคอยกลบ เสียงทางชีวภาพภายในร่างกายจึงเด่นชัดขึ้น คุณอาจได้ยินเสียงหายใจของตัวเอง เสียงกรามคลิกตอนกลืน และจังหวะชีพจรที่เต้นสม่ำเสมอในหูได้อย่างชัดเจน บางคนยังสังเกตเห็นเสียงฟู่แหลมสูงหรือเสียงวิ้งที่เรียกว่าอาการหูอื้อ อาการหูอื้อมักเกิดขึ้นอยู่แล้วระหว่างกิจกรรมประจำวันตามปกติ แต่เสียงรอบข้างที่ 40 หรือ 50 dB ช่วยกลบไว้ ในห้องที่มีระดับเสียง 15 dB อาการหูอื้อเล็กน้อยอาจฟังดูดังจนน่าตกใจ

การขาดข้อมูลป้อนกลับทางเสียงนี้อาจทำให้รู้สึกสับสนเล็กน้อย ผู้ที่อยู่ในห้องเก็บเสียงที่ออกแบบมาอย่างดีมักอธิบายว่ารู้สึกเหมือนมีแรงดันในหู คล้ายกับความรู้สึกเมื่อระดับความสูงเปลี่ยนไปบนเครื่องบิน ความรู้สึกกดดันนี้เกิดจากการรับรู้เท่านั้น แรงดันอากาศไม่ได้เปลี่ยนไป แต่การไม่มีเสียงสะท้อนตามปกติทำให้สมองสับสน

มือถือของคุณสามารถวัดเสียง 15 dB ได้หรือไม่?

หลายคนเปิดแอปวัดเสียงบนสมาร์ทโฟนเพื่อตรวจสอบว่าห้องของตนเงียบแค่ไหน หากคุณทดสอบห้องโดยใช้ เครื่องวัดเสียงรบกวน หรือเครื่องวัดระดับเสียงบน หน้าแรกของเรา คุณจะสังเกตเห็นว่าโทรศัพท์ของคุณไม่เคยแสดงค่าต่ำถึง 15 dB

สมาร์ทโฟนไม่ใช่เครื่องวัดระดับเสียงทางวิทยาศาสตร์ที่ผ่านการสอบเทียบ ไมโครโฟนของสมาร์ทโฟนออกแบบมาเพื่อรับเสียงพูดของมนุษย์ ไม่ใช่เพื่อบันทึกสภาพแวดล้อมที่เงียบมากหรือเสียงรบกวนจากอุตสาหกรรม ไมโครโฟนทุกตัวมีวงจรอิเล็กทรอนิกส์ภายใน ส่วนประกอบเหล่านั้นสร้างสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าเล็กน้อย ซึ่งเรียกว่าระดับเสียงรบกวนพื้นฐานของไมโครโฟน สำหรับสมาร์ทโฟนสมัยใหม่ส่วนใหญ่ ระดับเสียงรบกวนพื้นฐานภายในนี้อยู่ระหว่าง 25 ถึง 35 dB

เนื่องจากฮาร์ดแวร์ของโทรศัพท์สร้างสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าภายในระหว่าง 25 ถึง 35 dB ไมโครโฟนจึงไม่สามารถตรวจจับเสียงที่เบากว่าระดับนี้ได้ หากคุณวางโทรศัพท์ไว้ในห้องเก็บเสียงที่ปิดสนิทซึ่งมีระดับเสียง 15 dB หน้าจอก็ยังคงแสดงค่าระหว่าง 25 ถึง 35 dB แอปกำลังวัดเสียงรบกวนในตัวไมโครโฟนเอง โทรศัพท์ยังมีขีดจำกัดที่ระดับเสียงดัง โดยมักวัดได้สูงสุดระหว่าง 95 ถึง 110 dB

ในการทดสอบที่ดำเนินการโดยสถาบันความปลอดภัยและอาชีวอนามัยแห่งชาติ (NIOSH) แอปสมาร์ทโฟนที่ดีที่สุดบน iPhone แสดงความแม่นยำที่ดี โดยอ่านค่าแตกต่างจากเครื่องวัดที่ผ่านการสอบเทียบประมาณ 2 dBA อย่างไรก็ตาม ความแม่นยำนั้นใช้ได้เฉพาะกับเสียงระดับปานกลางถึงดังระหว่าง 65 ถึง 95 dBA เท่านั้น เมื่อระดับเสียงต่ำกว่า 40 dB ความแม่นยำของโทรศัพท์จะลดลงอย่างรวดเร็ว และอุปกรณ์ Android หลายรุ่นอ่านค่าต่ำกว่าความเป็นจริงเมื่อระดับเสียงเกิน 90 dB เมื่อตรวจสอบเสียงรอบข้าง การคำนวณระดับเสียงต่อเนื่องเทียบเท่า (Leq) โดยเฉลี่ยในช่วง 30 ถึง 60 วินาที ให้ผลการวัดที่เสถียรกว่าการอาศัยตัวเลขเดียวที่ผันผวนมาก

ความปลอดภัยในการได้ยินและผลกระทบต่อสุขภาพที่ 15 dB

จากมุมมองทางสรีรวิทยา 15 dB ไม่ก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อการได้ยิน อันตรายต่อการได้ยินเกิดขึ้นเมื่อเซลล์ขนที่บอบบางในหูชั้นในได้รับความเสียหายหรือถูกทำลายจากพลังงานเสียงที่มากเกินไป เนื่องจากระดับเดซิเบลเพิ่มขึ้นแบบลอการิทึม 15 dB จึงมีพลังงานเพียงเศษเสี้ยวเล็กน้อยเมื่อเทียบกับระดับเสียงที่เป็นอันตราย

หน่วยงานด้านสาธารณสุขกำหนดเกณฑ์เสียงรบกวนจากการทำงานและสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดเพื่อปกป้องประชาชน:

• CDC (ศูนย์ควบคุมและป้องกันโรค): การสูญเสียการได้ยินไม่น่าจะเกิดขึ้นแม้ได้รับเสียงเป็นเวลานานที่ระดับ 70 dBA หรือต่ำกว่า การได้รับเสียงอย่างต่อเนื่องหรือซ้ำๆ ที่ระดับ 85 dBA หรือสูงกว่าอาจทำให้การได้ยินเสียหายถาวร
• NIOSH: แนะนำขีดจำกัดการรับเสียงที่ 85 dBA เป็นเวลา 8 ชั่วโมง โดยใช้อัตราแลกเปลี่ยน 3 dB ภายใต้กฎนี้ การเพิ่มขึ้นทุกๆ 3 dB จะลดเวลาการรับเสียงที่อนุญาตลงครึ่งหนึ่ง: 88 dBA ปลอดภัยเป็นเวลา 4 ชั่วโมง, 91 dBA เป็นเวลา 2 ชั่วโมง, 94 dBA เป็นเวลา 1 ชั่วโมง, 97 dBA เป็นเวลา 30 นาที, 100 dBA เป็นเวลา 15 นาที, 103 dBA เป็นเวลาประมาณ 7.5 นาที, 106 dBA เป็นเวลาประมาณ 4 นาที, 109 dBA เป็นเวลาประมาณ 2 นาที และ 112 dBA เป็นเวลาประมาณ 1 นาที
• OSHA (องค์การบริหารความปลอดภัยและอาชีวอนามัย): กำหนดขีดจำกัดตามกฎหมายที่ 90 dBA เป็นเวลา 8 ชั่วโมง โดยใช้อัตราแลกเปลี่ยน 5 dB พร้อมกำหนดระดับการดำเนินการที่ 85 dBA ซึ่งต้องมีโครงการป้องกันในสถานที่ทำงาน
• WHO (องค์การอนามัยโลก): แนะนำให้ระดับเสียงในห้องนอนต่ำกว่าค่าเฉลี่ย 30 dBA ในเวลากลางคืนเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนการนอนหลับ โดยเสียงที่ดังขึ้นเป็นช่วงๆ แต่ละครั้งควรต่ำกว่า 45 dBA สำหรับเสียงจากการจราจรบนถนน แนวทางของ WHO ปี 2018 แนะนำให้รักษาระดับเสียงต่ำกว่า 53 dB Lden (ค่าเฉลี่ยกลางวัน-เย็น-กลางคืน) และต่ำกว่า 45 dB Lnight สำหรับการฟังเพื่อความบันเทิงของผู้ใหญ่ WHO แนะนำให้ฟังที่ระดับประมาณ 80 dB ไม่เกิน 40 ชั่วโมงต่อสัปดาห์
• ขีดจำกัดความเจ็บปวดและเสียงกระแทก: ขีดเริ่มต้นของความเจ็บปวดทางกายอยู่ที่ประมาณ 120 ถึง 130 dB ทั้ง NIOSH และ OSHA ระบุว่าเสียงกระแทก เช่น เสียงปืนหรือแรงระเบิด ไม่ควรเกินระดับสูงสุด 140 dB

ที่ระดับ 15 dB ระดับเสียงต่ำกว่าครึ่งหนึ่งของระดับเสียงที่ WHO แนะนำสำหรับการนอนหลับโดยไม่ถูกรบกวน ไม่จำเป็นต้องจำกัดเวลารับเสียง ไม่ก่อให้เกิดปฏิกิริยาความเครียด และเป็นสภาวะที่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการพักการได้ยินหลังจากสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่มีเสียงดังกว่า