10 dB to như thế nào?

Âm thanh 10 dB nghe như thế nào trong cuộc sống hàng ngày?

Decibel (viết tắt là dB) là đơn vị logarit dùng để đo áp suất âm thanh và cường độ âm học. Khác với các thang đo tuyến tính như inch hay pound, mỗi bước trên thang decibel đại diện cho sự gia tăng theo hàm mũ về năng lượng vật lý. Âm thanh đo được 10 dB cực kỳ nhỏ. Đối với tai người, nó nằm ngay sát ngưỡng có thể nghe thấy.

Trong cuộc sống hàng ngày, âm thanh ở mức 10 dB nghe giống như tiếng thở nhẹ nhàng, đều đặn từ khoảng cách vài bước chân trong một căn phòng kín. Nó cũng tương tự âm thanh tinh tế của những chiếc lá rơi hoặc lá khô xào xạc nhẹ dưới làn gió thoảng. Khi bạn bước vào một môi trường thực sự ở mức 10 dB, bạn sẽ cảm nhận được sự tĩnh lặng gần như tuyệt đối.

Hầu hết mọi người hiếm khi trải nghiệm một môi trường yên tĩnh đến vậy. Các không gian trong nhà thông thường có âm thanh nền liên tục từ ống sưởi, ống thông gió, tủ lạnh và giao thông đường phố. Ngay cả khi phòng ngủ có vẻ yên bình, mức âm thanh xung quanh thường vẫn nằm trong khoảng từ 30 dBA đến 40 dBA. Nếu bạn bước vào một căn phòng thực sự đo được 10 dB, sự vắng bóng của hiện tượng phản xạ âm thanh là điều có thể nhận thấy ngay lập tức. Các âm thanh bên trong cơ thể trở nên rõ rệt. Bạn có thể dễ dàng nghe thấy tiếng nuốt nước bọt của chính mình, tiếng khớp cử động và tiếng mạch đập khe khẽ trong tai.

Mối quan hệ giữa 10 dB và ngưỡng nghe

Thang đo decibel đối với thính giác con người bắt đầu từ 0 dB, đại diện cho ngưỡng nghe của một người trẻ khỏe mạnh khi nghe âm thử nghiệm trong điều kiện âm học lý tưởng. Mức 0 dB không có nghĩa là các phân tử không khí ngừng chuyển động hoặc năng lượng âm học bằng không. Thay vào đó, nó đánh dấu áp suất âm thanh nhỏ nhất mà tai người bình thường có thể phát hiện.

Do decibel mang tính logarit, 10 dB chứa năng lượng âm thanh gấp mười lần so với 0 dB. Đối với bộ não con người, mức tăng 10 dB khiến âm thanh có vẻ lớn gấp khoảng hai lần. Ngay cả với sự gia tăng gấp mười lần về năng lượng đó, 10 dB vẫn nằm gần ngưỡng thấp nhất của khả năng nghe.

Tai người không cảm nhận tất cả các tần số âm thanh với độ nhạy như nhau. Âm thanh tần số cao và trung dễ nghe hơn các tần số trầm thấp. Để tính đến điều này, các phép đo âm học sử dụng các bộ lọc tần số. Bộ lọc tiêu chuẩn là A-weighting, viết là dBA. A-weighting điều chỉnh các chỉ số âm học để khớp với độ nhạy tần số của thính giác con người. Một bộ lọc khác là C-weighting, viết là dBC, có đáp tuyến gần như phẳng trên toàn dải tần số và tính đến năng lượng âm trầm tần số thấp. Ở mức 10 dBA, năng lượng âm thanh thấp đến mức chỉ những người có thính lực nhạy bén mới có thể nghe thấy. Bạn có thể khám phá mức này so sánh như thế nào trên toàn dải tại bảng decibel đầy đủ.

Vì sao điện thoại thông minh của bạn không thể đo được âm thanh 10 dB

Nhiều người dùng cố gắng kiểm tra những tiếng động nhỏ bằng ứng dụng di động hoặc máy đo mức âm thanh trên trình duyệt ở trang chủ của chúng tôi. Khi kiểm tra trong một phòng ngủ hoàn toàn yên tĩnh, bạn có thể mong đợi màn hình hiển thị 10 dB. Thay vào đó, số đo thường dao động trong khoảng từ 25 dBA đến 35 dBA. Chỉ số này không có nghĩa là phòng của bạn ồn ào. Hiện tượng này xảy ra do phần cứng điện thoại thông minh dành cho người tiêu dùng có một giới hạn vật lý gọi là mức nhiễu nền.

Mỗi viên nang micro chứa các mạch điện tử tạo ra một lượng điện tích nhỏ trong quá trình hoạt động. Chuyển động của các electron bên trong màng micro và bộ tiền khuếch đại tạo ra tín hiệu điện nền. Tiếng xì nền này chính là mức nhiễu nền của micro. Ở điện thoại phổ thông, mức nhiễu nền bên trong nằm trong khoảng từ 25 dB đến 35 dB. Do đó, điện thoại thông minh không thể đo áp suất âm thanh thấp hơn mức nhiễu của mạch điện bên trong chính nó. Khi đặt trong môi trường 10 dB, điện thoại sẽ đo nhiễu từ các linh kiện điện tử bên trong và hiển thị 25 dB trở lên.

Micro của điện thoại thông minh cũng có giới hạn trên. Trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm do Viện Quốc gia về An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp (NIOSH) thực hiện, các ứng dụng iPhone tốt nhất cho kết quả sai lệch khoảng 2 dBA so với máy đo mức âm thanh đã hiệu chuẩn ở các mức từ 65 dBA đến 95 dBA. Ngoài phạm vi đó, độ chính xác sẽ giảm. Giới hạn trên của micro điện thoại dao động từ 95 dB đến 110 dB; vượt quá mức đó, tín hiệu sẽ bị xén. Hơn nữa, nhiều điện thoại Android cho kết quả thấp hơn thực tế ở mức trên 90 dB do khác biệt về phần cứng. Để thu thập dữ liệu tốt nhất có thể bằng điện thoại, hãy đo mức âm thanh liên tục tương đương (Leq) được lấy trung bình trong khoảng từ 30 đến 60 giây thay vì chỉ nhìn vào một thời điểm. Bạn có thể ghi lại và xem xét các mức trung bình âm học này theo thời gian bằng cách sử dụng Máy đo tiếng ồn.

Bạn thực sự có thể trải nghiệm 10 dB ở đâu?

Các môi trường tự nhiên có mức âm thanh 10 dB rất hiếm gặp. Để trải nghiệm mức này ngoài trời, bạn phải đến những nơi hẻo lánh, cách xa đường xá, máy bay, động vật hoang dã và dòng nước chảy. Một lòng chảo sa mạc không gió vào giữa đêm có thể đạt tới 10 dB. Khi không khí hoàn toàn tĩnh lặng và gió không thổi qua cây bụi sa mạc, áp suất âm thanh xung quanh giảm xuống gần bằng không.

Một khu rừng rậm được phủ lớp tuyết mới, dày cũng có thể đạt tới 10 dB vào một ngày mùa đông lặng gió. Tuyết mới hoạt động như vật liệu hấp thụ âm thanh xốp, giữ lại các sóng âm thay vì phản xạ chúng trở lại. Lớp tuyết làm giảm âm thanh của động vật, tiếng bước chân từ xa và nhiễu động do gió, tạo nên sự tĩnh lặng hiếm có.

Các cơ sở kiểm tra âm học chuyên biệt, được gọi là phòng không dội âm, là cách đáng tin cậy nhất để trải nghiệm 10 dB trong nhà. Từ anechoic có nghĩa là không có tiếng vọng. Các kỹ sư thiết kế những phòng này để loại bỏ hoàn toàn hiện tượng phản xạ âm thanh. Các bề mặt bên trong được phủ những khối nêm sâu bằng sợi thủy tinh hoặc mút tiêu âm. Ngoài ra, các phòng được đặt trên những lò xo cách ly rung động chịu tải lớn và nền bê tông dày để chặn tiếng ồn truyền qua kết cấu từ bên ngoài. Các nhà sản xuất sử dụng phòng không dội âm để kiểm tra những cơ cấu hoạt động êm như đồng hồ cơ, quạt máy tính xách tay và cảm biến y tế. Bên trong phòng không dội âm, mức âm thanh xung quanh thường đạt 10 dB trở xuống.

10 dB so với các mức âm thanh phổ biến khác như thế nào

Để đánh giá 10 dB, cần so sánh mức này với những mốc tham chiếu âm học quen thuộc. Phép tính decibel sử dụng các bước logarit. Mức tăng 3 dB làm tăng gấp đôi năng lượng âm thanh. Nếu hai nguồn âm thanh giống hệt nhau cùng phát ra âm thanh, mức kết hợp của chúng tăng khoảng 3 dB. Mức tăng 10 dB nhân năng lượng lên gấp mười lần và khiến âm thanh có vẻ lớn gấp khoảng hai lần.

So sánh 10 dB với mức 20 dB nghe lớn như thế nào giúp minh họa nguyên lý này. Mức 20 dB mang năng lượng âm thanh gấp mười lần so với 10 dB và nghe lớn khoảng gấp đôi. Tăng lên mức 30 dB nghe lớn như thế nào, âm thanh mang năng lượng gấp một trăm lần so với 10 dB và nghe lớn khoảng gấp bốn lần.

Khoảng cách cũng ảnh hưởng đến mức âm thanh. Khi khoảng cách của bạn tới một nguồn âm thanh nhỏ ngoài trời tăng gấp đôi, mức âm thanh nhận được giảm khoảng 6 dB. Trong nhà, âm phản xạ từ tường và trần khiến mức giảm này nhỏ hơn 6 dB.

Khi đánh giá độ an toàn về âm học, 10 dB hoàn toàn vô hại. Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh (CDC) cho biết mất thính lực khó xảy ra khi tiếp xúc với âm thanh ở mức 70 dBA trở xuống, ngay cả trong thời gian dài. Các quy định nơi làm việc của NIOSH đặt ra giới hạn tiếp xúc khuyến nghị là 85 dBA cho một ngày làm việc 8 giờ, sử dụng hệ số trao đổi 3 dB. Thời gian tiếp xúc an toàn giảm nhanh chóng ở các mức cao hơn: 88 dBA an toàn trong 4 giờ, 91 dBA trong 2 giờ, 94 dBA trong 1 giờ, 97 dBA trong 30 phút, 100 dBA trong 15 phút, 103 dBA trong khoảng 7,5 phút, 106 dBA trong khoảng 4 phút, 109 dBA trong khoảng 2 phút và 112 dBA trong khoảng 1 phút.

Cơ quan Quản lý An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp (OSHA) đặt ra giới hạn pháp lý tại nơi làm việc ở Hoa Kỳ là 90 dBA trong 8 giờ với hệ số trao đổi 5 dB, đồng thời yêu cầu áp dụng mức hành động ở 85 dBA. Ngưỡng đau của con người nằm trong khoảng từ 120 dB đến 130 dB, và NIOSH cùng OSHA quy định tiếng ồn xung không được vượt quá mức đỉnh 140 dB. So với các mức nguy hiểm này, 10 dB chỉ chứa một lượng năng lượng rất nhỏ, vô hại.

Sức khỏe, chất lượng giấc ngủ và tác động tâm lý của sự yên tĩnh tột độ

Mức âm thanh 10 dB không gây nguy cơ mất thính lực hoặc mệt mỏi thính giác. Không có cơ quan an toàn nghề nghiệp nào áp đặt giới hạn thời gian tiếp xúc với 10 dB. Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) khuyến nghị giữ mức ồn trung bình trong phòng ngủ dưới 30 dBA vào ban đêm để hỗ trợ giấc ngủ ngon, đồng thời giữ các sự kiện tiếng ồn riêng lẻ dưới 45 dBA. Đối với tiếng ồn giao thông đường bộ, hướng dẫn năm 2018 của WHO khuyến nghị giữ mức dưới 53 dB Lden (mức ngày-tối-đêm) và dưới 45 dB Lnight. Ngoài ra, hướng dẫn nghe an toàn của WHO khuyến nghị người lớn duy trì mức tiếp xúc với âm thanh giải trí khoảng 80 dB trong tối đa 40 giờ một tuần. Mức âm thanh 10 dB thấp hơn nhiều so với các giới hạn này.

Mặc dù 10 dB an toàn đối với thính giác, việc ngồi trong phòng có mức âm thanh 10 dB có thể mang lại cảm giác khác lạ. Hệ thống thính giác của con người được thiết kế để theo dõi các tín hiệu từ môi trường. Trong sự im lặng tột độ, não tăng độ nhạy bên trong để tìm kiếm tín hiệu âm thanh. Trong phòng 10 dB, bạn có thể nhận thấy tiếng ù rất nhỏ. Mặc dù ù tai hoặc nghe kém sau một buổi hòa nhạc có thể là dấu hiệu cảnh báo thính giác bị quá tải, tiếng ù nhẹ trong sự im lặng tuyệt đối thường chỉ là hoạt động nền của các dây thần kinh thính giác khỏe mạnh. Nhiều người cảm thấy mất phương hướng trong phòng không dội âm vì việc thiếu phản xạ âm thanh khiến họ mất đi những tín hiệu thông thường về kích thước căn phòng.

Các bước thực tế để tạo không gian trong nhà yên tĩnh hơn

Đạt được mức 10 dB trong một ngôi nhà thông thường là không thực tế nếu không có kỹ thuật âm học công nghiệp. Nhà ở thông thường có luồng không khí, tiếng ồn đường phố bên ngoài và rung động của tòa nhà, khiến tiếng ồn nền luôn ở mức cao hơn. Tuy nhiên, bạn có thể áp dụng các nguyên tắc âm học cơ bản để giảm tiếng ồn nền, đưa mức âm thanh về gần dải Yên tĩnh.

Nút tai vừa vặn thường làm giảm âm thanh từ 15 dB đến 30 dB ở các tần số trung và cao. Khả năng bảo vệ trong thực tế thường thấp hơn mức ghi trên nhãn sản phẩm vì rất khó tạo được độ kín hoàn hảo bên trong ống tai. Nếu phòng ngủ của bạn có mức âm thanh xung quanh là 35 dBA, đeo nút tai giảm 20 dB có thể làm âm thanh cảm nhận được giảm xuống khoảng 15 dBA, đưa môi trường xung quanh bạn đến gần mức 10 dB.

Để giảm tiếng ồn trong phòng mà không cần nút tai, hãy bịt kín các khe hở nhỏ quanh cửa ra vào và khung cửa sổ bằng gioăng silicone hoặc dải chèn khe chống gió dày. Âm thanh dễ dàng truyền qua các khe hở nhỏ. Tăng khối lượng cho tường, treo rèm dày che cửa kính và trải thảm dày lên sàn cứng sẽ giúp hấp thụ âm thanh tần số cao. Những biện pháp này không thể biến phòng ngủ thông thường thành phòng không dội âm 10 dB, nhưng sẽ làm giảm mức âm thanh xung quanh và giúp duy trì không gian sống lành mạnh, yên tĩnh.