120 dB to như thế nào?

Âm thanh 120 dB nghe như thế nào trong đời sống hàng ngày?

Mức 120 dB thể hiện năng lượng âm thanh rất lớn. Trong môi trường sinh hoạt cộng đồng thông thường, mọi người hiếm khi gặp âm thanh dữ dội đến vậy, trừ khi đứng ngay cạnh xe ưu tiên hoặc trải qua một hiện tượng thời tiết cực đoan. Khi xe cứu thương chạy nhanh qua một con phố thoáng với còi đang hú, áp suất âm thanh tác động lên người đứng trên vỉa hè có thể đạt 120 dB. Tiếng sấm vang ngay phía trên do sét đánh gần cũng tạo ra các đỉnh âm thanh khoảng 120 dB. Khác với tiếng sấm rền từ xa, sấm ở gần giáng xuống với lực chấn động đột ngột.

Mức áp suất âm thanh được đo trên thang decibel logarit. Vì thang đo này là logarit chứ không phải tuyến tính, năng lượng âm thanh tăng nhanh theo cấp số nhân khi các con số tăng lên. Mức tăng 10 dB tương ứng với năng lượng âm thanh lớn gấp khoảng mười lần và được tai người cảm nhận là to hơn khoảng gấp đôi. Âm thanh ở mức 120 dB to gấp đôi âm thanh ở mức 110 dB và mang năng lượng gấp mười lần. So với giọng nói trò chuyện bình thường ở mức 60 dB, còi xe ở mức 120 dB mang năng lượng âm thanh lớn hơn một triệu lần. Bạn có thể xem mức này so sánh ra sao trong toàn bộ dải nghe của con người qua bảng decibel của chúng tôi.

Ngưỡng đau thể chất và chấn thương âm học

Khả năng nghe của con người có những giới hạn sinh học. Các tiêu chuẩn y tế và âm học xác định ngưỡng đau của con người nằm trong khoảng từ 120 dB đến 130 dB. Hầu hết âm thanh hàng ngày gây khó chịu do sự phiền nhiễu hoặc độ lớn, nhưng sóng âm ở mức 120 dB kích hoạt phản ứng đau thể chất bên trong ống tai. Áp suất âm thanh gây áp lực cơ học lên màng nhĩ và các tế bào lông cảm giác nhỏ bên trong ốc tai.

Máy đo mức âm thanh sử dụng các mạng lọc trọng số tần số để tính đến cách con người cảm nhận những cao độ khác nhau. Phép đo dBA áp dụng trọng số tần số phù hợp với độ nhạy thính giác của con người, trong khi dBC gần như phẳng và tính cả các tần số âm trầm sâu. Ở mức 120 dBA, lực cơ học tác động lên tai trong rất lớn. Các tế bào lông cảm giác chuyển đổi rung động âm thanh thành tín hiệu thần kinh điện. Sóng âm ở mức 120 dB có thể làm các tế bào này bị kéo căng quá mức, cong hoặc rách. Khi bị tổn thương, tế bào lông không mọc lại. Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh (CDC) lưu ý rằng âm thanh từ 70 dBA trở xuống khó gây mất thính giác, ngay cả khi tiếp xúc trong thời gian dài, nhưng tiếp xúc lâu hoặc lặp đi lặp lại ở mức từ 85 dBA trở lên có thể gây mất thính giác vĩnh viễn. Ở mức 120 dB, không cần tiếp xúc lặp lại trong nhiều tháng mới xảy ra tổn thương. Chấn thương âm học có thể bắt đầu chỉ trong vài giây.

Các dấu hiệu cảnh báo tức thì khi tiếp xúc với âm thanh quá mức bao gồm đau tai, cảm giác đầy tức dữ dội trong tai và tiếng chuông trong tai, còn gọi là ù tai. Một dấu hiệu cảnh báo phổ biến khác là sự thay đổi ngưỡng nghe tạm thời, khiến bạn cảm thấy thính giác bị nghẹt hoặc như có bông bịt tai sau khi tiếng ồn chấm dứt. Nếu bạn phải hét lên để người đứng cách một sải tay nghe thấy mình, tiếng ồn xung quanh đang ở mức nguy hiểm.

Giới hạn tiếp xúc an toàn: vì sao NIOSH chỉ cho phép 9 giây

Các cơ quan y tế tính toán thời gian tiếp xúc an toàn dựa trên tổng năng lượng âm thanh đi vào tai. Viện Quốc gia về An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp (NIOSH) khuyến nghị giới hạn tiếp xúc nghề nghiệp là 85 dBA trong một ca làm việc tám giờ. NIOSH sử dụng hệ số trao đổi 3 dB. Điều này có nghĩa là cứ tăng 3 dB thì năng lượng âm thanh tăng gấp đôi và thời gian tiếp xúc an toàn cho phép giảm đi một nửa.

Theo tiêu chuẩn của NIOSH, thời gian tiếp xúc an toàn giảm dần khi mức decibel tăng lên:

• 85 dBA: 8 giờ
• 88 dBA: 4 giờ
• 91 dBA: 2 giờ
• 94 dBA: 1 giờ
• 97 dBA: 30 phút
• 100 dBA: 15 phút
• 103 dBA: khoảng 7,5 phút
• 106 dBA: khoảng 4 phút
• 109 dBA: khoảng 2 phút
• 112 dBA: khoảng 1 phút

Tiếp tục tính toán từ mức 112 dBA trở lên, thời gian tiếp xúc an toàn giảm xuống còn khoảng 30 giây ở mức 115 dBA, khoảng 15 giây ở mức 118 dBA và khoảng 9 giây ở mức 120 dB. Trong chín giây, tai bạn hấp thụ toàn bộ lượng năng lượng âm thanh được khuyến nghị cho cả ngày. Để so sánh, các quy định tại nơi làm việc do Cơ quan Quản lý An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp (OSHA) thực thi đặt giới hạn cho phép theo luật là 90 dBA trong tám giờ, với mức hành động là 85 dBA và hệ số trao đổi 5 dB. Ngay cả theo các quy định cho phép mức tiếp xúc cao hơn, 120 dB vẫn được xem là mối nguy hiểm cực độ. Đối với tiếng ồn xung kích đột ngột trong thời gian ngắn, NIOSH và OSHA quy định mức âm thanh không bao giờ được vượt quá đỉnh 140 dB.

Nhân viên ứng phó khẩn cấp và việc tiếp xúc với còi xe khi làm việc

Nhân viên ứng phó khẩn cấp thường xuyên đối mặt với nguy cơ từ âm thanh 120 dB. Nhân viên y tế, lính cứu hỏa và cảnh sát phải làm việc gần những chiếc còi xe được thiết kế để át tiếng giao thông đông đúc, lớp cách âm dày của xe và tiếng ồn nền đô thị. Còi điện tử hoặc còi hơi cơ học gắn trên lưới tản nhiệt hoặc nóc xe khẩn cấp có thể dễ dàng tạo ra mức 120 dB ở cự ly gần.

Khi lực lượng ứng cứu đầu tiên bước xuống mặt đường trong lúc còi xe vẫn đang hú, họ đứng ngay trong vùng âm thanh có năng lượng cao. Những hẻm phố đô thị, hình thành bởi các tòa nhà cao tầng bằng bê tông và kính, ngăn âm thanh lan tỏa tự do. Sóng âm phản xạ từ mặt tiền các tòa nhà, duy trì áp suất âm thanh cao ở mặt đất. Chỉ một lần làm nhiệm vụ khẩn cấp với nhiều đợt hú còi cũng có thể khiến nhân viên vượt quá giới hạn 9 giây mỗi ngày của NIOSH trước khi ca làm việc đi được nửa chặng đường. Qua nhiều năm công tác, những lần tiếp xúc ngắn lặp đi lặp lại dẫn đến mất thính giác nghề nghiệp tích lũy và ù tai mạn tính. Bạn có thể theo dõi sự thay đổi của môi trường tiếng ồn trong các hoạt động hàng ngày bằng cách sử dụng máy đo âm thanh trực tuyến của chúng tôi hoặc kiểm tra xu hướng tiếp xúc liên tục qua Máy đo tiếng ồn.

Khoảng cách và vật lý âm học ở mức 120 decibel

Sóng âm mất cường độ khi lan truyền trong không khí. Trong môi trường ngoài trời thoáng đãng, âm thanh tuân theo quy luật bình phương nghịch đảo: khoảng cách tới một nguồn âm nhỏ tăng gấp đôi thì mức âm giảm khoảng 6 dB. Nếu còi tạo ra mức 120 dB ở khoảng cách vài feet, việc đi xa gấp đôi sẽ làm mức âm giảm xuống còn 114 dB. Tăng gấp đôi khoảng cách thêm lần nữa sẽ giảm mức âm xuống 108 dB, và tăng gấp đôi thêm lần nữa sẽ đưa mức âm xuống 102 dB. Bạn có thể đọc thêm về các mức nguy hiểm thấp hơn trong hướng dẫn 115 dB lớn đến mức nào của chúng tôi.

Trong nhà, quy tắc giảm 6 dB không còn đúng rõ rệt. Các bề mặt cứng như tường, sàn lát gạch và trần nhà dội năng lượng âm thanh trở lại phòng thay vì để âm thanh thoát ra ngoài. Điều này tạo ra trường âm vang, trong đó mức ồn giảm theo khoảng cách chậm hơn nhiều so với ngoài trời. Trong bãi đỗ xe hoặc đường hầm bê tông, còi 120 dB duy trì mức nguy hiểm trên một khu vực rộng hơn nhiều.

Một quy tắc decibel cơ bản khác chi phối cách kết hợp nhiều nguồn âm thanh. Vì decibel là thang logarit, bạn không thể cộng đơn giản hai mức âm thanh với nhau. Khi hai nguồn âm giống hệt nhau hoạt động cùng lúc, mức âm tổng thể tăng khoảng 3 dB. Nếu hai xe khẩn cấp hú còi ở mức 120 dB gần nhau, mức âm tổng hợp không đạt 240 dB. Thay vào đó, mức tổng cộng là 123 dB. Mức tăng 3 dB đó tương ứng với năng lượng âm thanh tăng gấp đôi, khiến thời gian tiếp xúc an toàn theo NIOSH giảm từ khoảng 9 giây xuống dưới 5 giây. Để tìm hiểu các mức cao hơn, hãy xem phân tích của chúng tôi về 125 dB lớn đến mức nào.

Giới hạn đo của điện thoại thông minh so với máy đo âm thanh đã hiệu chuẩn

Nhiều người cố gắng đo tiếng ồn lớn bằng ứng dụng trên điện thoại thông minh, nhưng điện thoại phổ thông gặp giới hạn phần cứng nghiêm trọng khi mức âm tiến gần 120 dB. Micrô tích hợp trên điện thoại thông minh chủ yếu được thiết kế để thu giọng nói và âm thanh môi trường yên tĩnh. Micrô điện thoại thông minh điển hình có ngưỡng nhiễu nền từ 25 dB đến 35 dB. Ở đầu trên của dải đo, phần cứng micrô và bộ chuyển đổi tương tự-sang-số chạm ngưỡng tối đa trong khoảng 95 dB đến 110 dB.

Khi âm thanh đạt 120 dB, áp suất âm thanh làm quá tải màng micrô của điện thoại thông minh. Điều này gây ra hiện tượng xén tín hiệu, khiến các đỉnh của sóng âm bị làm phẳng. Ứng dụng có thể bị treo, hiển thị lỗi hoặc tiếp tục cho kết quả cố định trong khoảng 95 dB đến 110 dB ngay cả khi mức âm thanh thực tế tăng lên. Thử nghiệm của NIOSH cho thấy các ứng dụng điện thoại thông minh tốt nhất trên iPhone của Apple có thể đo lệch khoảng 2 dBA so với máy đo tham chiếu đã hiệu chuẩn trong dải trung bình từ 65 dBA đến 95 dBA. Tuy nhiên, nhiều thiết bị Android cho kết quả thấp hơn đáng kể ở mức trên 90 dB do phần cứng không đồng nhất và tính năng tự động điều chỉnh độ lợi.

Để đo chính xác mức 120 dB, các chuyên gia an toàn sử dụng máy đo mức âm thanh Loại 1 hoặc Loại 2 đã hiệu chuẩn, được trang bị viên nang micrô chuyên dụng chịu được áp suất âm thanh cao. Khi đo tiếng ồn biến động hoặc đột ngột, việc đo mức âm thanh liên tục tương đương (Leq) trong khoảng từ 30 đến 60 giây sẽ giúp đánh giá mức tiếp xúc với tiếng ồn chính xác hơn nhiều so với việc theo dõi một giá trị đỉnh duy nhất nhảy trên màn hình.

Bảo vệ thính giác và cách ứng phó với mức 120 dB

Khi đối mặt với mức âm thanh 120 dB, cần hành động phòng vệ ngay lập tức để ngăn ngừa chấn thương âm học. Cách ứng phó nhanh nhất là tăng khoảng cách. Quay đi và tránh xa nguồn tiếng ồn giúp tận dụng mức giảm 6 dB mỗi khi khoảng cách tăng gấp đôi, nhanh chóng đưa bạn ra khỏi ngưỡng gây đau.

Khi không thể tránh khỏi việc tiếp xúc với tiếng ồn lớn, cần đeo thiết bị bảo vệ thính giác cá nhân. Nút tai vừa khít thường giảm âm thanh từ 15 dB đến 30 dB trong dải tần của giọng nói và các tần số cao. Nếu nút tai được lắp đúng cách giúp giảm tiếng ồn 25 dB, còi 120 dB sẽ giảm xuống còn 95 dB tại màng nhĩ. Dù 95 dB vẫn là mức lớn, thời gian tiếp xúc an toàn theo hướng dẫn của NIOSH tăng từ khoảng 9 giây lên khoảng một giờ. Trên thực tế, mức bảo vệ thường thấp hơn thông số ghi trên bao bì của nhà sản xuất do đeo không đúng cách, chọn kích cỡ không vừa hoặc nút tai không kín.

Đối với người lao động làm việc trong môi trường có tiếng ồn cực lớn, sử dụng đồng thời hai loại thiết bị bảo vệ sẽ đem lại biên độ an toàn cao nhất. Đeo chụp tai chống ồn bên ngoài nút tai vừa khít giúp tăng mức suy giảm âm, giảm tiếng ồn tần số thấp cường độ cao và các đỉnh áp suất lớn. Bất kỳ môi trường nào gây đau tai, khiến tai ù dai dẳng hoặc làm thính giác bị nghẹt đều cần được giảm tiếng ồn ngay lập tức để bảo vệ sức khỏe thính giác lâu dài.