15 dB to như thế nào?

Âm thanh 15 dB nghe như thế nào?

Âm thanh ở mức 15 dB nằm ở ranh giới của khả năng cảm nhận của con người. Trong cuộc sống bình thường, bạn hầu như không bao giờ gặp môi trường nào yên tĩnh đến vậy. Ngay cả một phòng ngủ yên tĩnh ở vùng quê vào ban đêm thường cũng tạo ra nhiều âm thanh hơn mức này. Ở mức 15 dB, luồng không khí qua lỗ thông gió hoặc tiếng quần áo cọ nhẹ vào da cũng đủ phá vỡ sự im lặng. Tiếng một chiếc ghim rơi gần đó trên tấm thảm mềm là một trong số ít sự kiện vật lý tạo ra âm thanh nhỏ đến vậy.

Âm thanh được đo bằng decibel, theo thang logarit thay vì thang tuyến tính. Thang tuyến tính tăng bằng cách cộng thêm một lượng bằng nhau ở mỗi bước. Thang logarit tăng bằng cách nhân lên. Do cấu trúc toán học này, những thay đổi nhỏ trong chỉ số decibel thể hiện những thay đổi lớn về áp suất âm thanh. Mức tăng 10 dB có nghĩa là năng lượng âm thanh tăng gấp mười lần và tai người cảm nhận âm thanh lớn hơn khoảng gấp đôi. Mức tăng 3 dB làm năng lượng âm thanh tăng gấp đôi.

Khi đo âm thanh trong môi trường sống của con người, kỹ thuật viên sử dụng trọng số dBA. dBA là decibel được hiệu chỉnh theo trọng số A. Hệ thống này điều chỉnh kết quả đo âm thanh thô để phù hợp với cách tai người phản ứng với các tần số khác nhau. Tai người không nghe mọi cao độ rõ như nhau. Tai chúng ta kém nhạy với âm trầm rất thấp và âm bổng rất cao. Ở mức 15 dBA, tiếng ầm trầm có thể hoàn toàn không nghe thấy, trong khi âm 15 dBA ở dải tần trung bình của giọng nói con người chỉ vừa đủ nghe thấy. Một thang đo khác, dBC, gần như phẳng ở mọi tần số và ghi nhận cả âm trầm sâu mà dBA bỏ qua.

So sánh 15 dB với các mức âm thanh khác

Để hiểu rõ mức 15 dB, bạn nên so sánh nó với các mức âm thanh xung quanh trên bảng decibel. Dải Yên tĩnh trên trang web này bao gồm mọi mức dưới 40 dB. Trong phạm vi đó, mỗi bước tăng 5 hoặc 10 dB tạo ra sự thay đổi rõ rệt về lượng năng lượng hiện diện trong không khí.

Nếu bạn có một nguồn phát ra âm thanh 15 dB và thêm một nguồn thứ hai giống hệt ở mức 15 dB, tổng mức âm thanh không tăng lên 30 dB. Do decibel có tính logarit, hai nguồn bằng nhau cộng thêm khoảng 3 dB. Âm thanh kết hợp của hai nguồn 15 dB tạo ra 18 dB, tương ứng với mức năng lượng âm thanh tăng gấp đôi.

Tăng lên mức 25 dB đòi hỏi năng lượng âm thanh gấp mười lần so với 15 dB. Mức tăng đó khiến âm thanh có vẻ lớn hơn khoảng gấp đôi. Tăng lên 35 dB làm năng lượng tăng gấp một trăm lần và âm thanh có vẻ lớn hơn khoảng bốn lần so với 15 dB. Ngược lại, 10 dB có năng lượng chưa bằng một phần ba so với 15 dB và gần với ngưỡng nghe tuyệt đối của con người.

Khoảng cách cũng làm thay đổi độ lớn cảm nhận của âm thanh. Nếu bạn đứng ngoài trời gần một nguồn âm nhỏ phát ra âm thanh ở mức 21 dB, việc tăng gấp đôi khoảng cách đến nguồn đó sẽ làm giảm mức âm thanh khoảng 6 dB, xuống còn 15 dB. Ở trong nhà, âm thanh dội lại từ tường và trần nhà, nên việc tăng gấp đôi khoảng cách làm giảm mức âm thanh ít hơn 6 dB.

Tại sao phòng thu âm và phòng cách âm đặt mục tiêu ở mức 15 dB

Việc thu âm chuyên nghiệp đòi hỏi mức tiếng ồn nền cực kỳ thấp. Tiếng ồn nền là mức âm thanh xung quanh liên tục trong một căn phòng trống, do luồng không khí, tiếng vo ve của thiết bị điện, xe cộ bên ngoài và rung động của tòa nhà gây ra. Khi kỹ sư âm thanh thu âm các nhạc cụ có âm lượng nhỏ hoặc giọng nói, mọi tiếng ồn xung quanh trong phòng đều bị khuếch đại khi các bản thu được nén hoặc khuếch đại trong quá trình hòa âm.

Vì lý do này, các cơ sở thu âm cao cấp, phòng thu lồng tiếng và phòng thí nghiệm kiểm tra âm học hướng tới mức tiếng ồn nền khoảng 15 dB. Đạt được mức 15 dB bên trong một tòa nhà là một thách thức kỹ thuật. Tường nhà ở thông thường cho phép tiếng ồn đường phố lọt vào đáng kể. Nút tai tiêu chuẩn giảm từ 15 đến 30 dB tiếng ồn khi được đeo vừa vặn, mặc dù mức bảo vệ trong thực tế thường thấp hơn thông số ghi trên nhãn. Một căn phòng bình thường trong nhà ở đô thị thường ở mức 40 đến 45 dB. Nếu vật liệu cách âm giảm được 30 dB tiếng ồn bên ngoài, mức âm thanh bên trong cuối cùng có thể đạt 10 đến 15 dB.

Để tạo ra một không gian ở mức 15 dB, người ta sử dụng tường dày, cách ly kết cấu, cửa cách âm kép và hệ thống thông gió chuyên dụng. Các ống dẫn điều hòa không khí được thiết kế với tiết diện lớn để không khí di chuyển chậm mà không tạo ra nhiễu loạn. Nếu lỗ thông gió phát ra dù chỉ một tiếng rít nhẹ, mức âm thanh trong phòng sẽ vượt quá 20 dB, phá hỏng mục tiêu 15 dB.

Tại sao sự gần như im lặng có thể mang lại cảm giác khó chịu

Hầu hết mọi người cho rằng không gian càng yên tĩnh thì càng thư giãn. Tuy nhiên, khi môi trường giảm xuống mức 15 dB, nhiều người lại cảm thấy khó chịu bất ngờ. Bộ não con người đã quen với việc xử lý tiếng ồn xung quanh liên tục từ gió, thiết bị gia dụng, đường sá ở xa và hoạt động của con người. Trong một ngôi nhà điển hình, những âm thanh đều đặn đó che lấp các tiếng động nhỏ xung quanh bạn.

Khi âm thanh xung quanh giảm xuống mức 15 dB, hệ thống giác quan của bạn sẽ thích nghi. Thính giác trở nên nhạy hơn để bù đắp khoảng trống cảm giác. Khi không còn âm thanh bên ngoài che lấp, những âm thanh sinh học bên trong trở nên rõ rệt. Bạn có thể nghe rõ tiếng thở của chính mình, tiếng hàm kêu khi bạn nuốt và nhịp mạch đều đặn trong tai. Một số người cũng nhận thấy tiếng rít hoặc tiếng ù tai cao vút, được gọi là chứng ù tai. Chứng ù tai thường vẫn hiện diện trong các hoạt động thường ngày, nhưng âm thanh xung quanh ở mức 40 hoặc 50 dB che lấp nó. Trong căn phòng ở mức 15 dB, chứng ù tai nhẹ có thể nghe to đến mức khiến bạn giật mình.

Sự thiếu vắng phản hồi âm học này có thể gây ra cảm giác mất phương hướng nhẹ. Những người ở trong các phòng âm học được xử lý kỹ lưỡng thường mô tả cảm giác áp lực trong tai, tương tự như cảm giác thay đổi độ cao khi đi máy bay. Cảm giác áp lực này hoàn toàn do nhận thức. Áp suất không khí không thay đổi, nhưng việc thiếu những phản xạ âm thanh thông thường khiến bộ não bối rối.

Điện thoại của bạn có thể đo được âm thanh 15 dB không?

Nhiều người mở ứng dụng đo âm thanh trên điện thoại thông minh để kiểm tra phòng của mình yên tĩnh đến mức nào. Nếu bạn kiểm tra phòng bằng Máy đo tiếng ồn hoặc máy đo decibel trên trang chủ, bạn sẽ nhận thấy điện thoại không bao giờ hiển thị mức thấp tới 15 dB.

Điện thoại thông minh không phải là thiết bị đo mức âm thanh khoa học đã được hiệu chuẩn. Micrô của điện thoại thông minh được chế tạo để thu giọng nói của con người, chứ không phải để ghi lại không gian cực kỳ yên tĩnh hoặc tiếng ồn công nghiệp. Mọi micrô đều chứa các mạch điện tử bên trong. Những linh kiện đó tạo ra một lượng nhỏ nhiễu điện, được gọi là ngưỡng nhiễu của micrô. Với hầu hết điện thoại thông minh hiện đại, ngưỡng nhiễu bên trong này nằm trong khoảng từ 25 đến 35 dB.

Do phần cứng của điện thoại tự tạo ra từ 25 đến 35 dB nhiễu điện bên trong, micrô không thể ghi nhận âm thanh nhỏ hơn ngưỡng nhiễu đó. Nếu bạn đặt điện thoại bên trong một phòng cách âm kín ở mức 15 dB, màn hình vẫn sẽ hiển thị số đo trong khoảng từ 25 đến 35 dB. Ứng dụng đơn giản là đang đo nhiễu tự thân của micrô. Điện thoại cũng chạm ngưỡng ở đầu âm lượng lớn, thường đạt tối đa trong khoảng từ 95 đến 110 dB.

Trong các thử nghiệm do Viện Quốc gia về An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp (NIOSH) thực hiện, các ứng dụng tốt nhất trên iPhone cho thấy độ chính xác cao, với kết quả đo chênh lệch khoảng 2 dBA so với các máy đo đã hiệu chuẩn. Tuy nhiên, độ chính xác đó chỉ áp dụng cho âm thanh vừa và lớn trong khoảng từ 65 đến 95 dBA. Dưới 40 dB, độ chính xác của điện thoại giảm nhanh chóng, còn nhiều thiết bị Android cho kết quả thấp khi đo trên 90 dB. Khi đo âm thanh xung quanh, việc tính mức âm thanh liên tục tương đương (Leq) trung bình trong 30 đến 60 giây sẽ cho kết quả ổn định hơn nhiều so với việc chỉ dựa vào một con số dao động đơn lẻ.

An toàn thính giác và ảnh hưởng sức khỏe ở mức 15 dB

Xét về mặt sinh lý, 15 dB không gây rủi ro nào cho thính giác. Tổn thương thính giác xảy ra khi các tế bào lông mỏng manh ở tai trong bị quá tải hoặc bị phá hủy do năng lượng âm thanh quá mức. Vì các mức decibel tăng theo logarit, năng lượng ở mức 15 dB chỉ là một phần cực nhỏ so với năng lượng ở các mức phơi nhiễm nguy hiểm.

Các cơ quan y tế công cộng thiết lập các ngưỡng tiếng ồn nghề nghiệp và môi trường nghiêm ngặt để bảo vệ công chúng:

• CDC (Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh): Mất thính lực khó xảy ra ngay cả khi tiếp xúc trong thời gian dài ở mức 70 dBA trở xuống. Tiếp xúc liên tục hoặc lặp đi lặp lại ở mức 85 dBA trở lên có thể gây tổn thương thính giác vĩnh viễn.
• NIOSH: Khuyến nghị giới hạn phơi nhiễm là 85 dBA trong 8 giờ, sử dụng quy tắc trao đổi 3 dB. Theo quy tắc này, cứ tăng 3 dB thì thời gian phơi nhiễm cho phép giảm một nửa: 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.
• OSHA (Cơ quan Quản lý An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp): Đặt ra giới hạn pháp lý là 90 dBA trong 8 giờ với quy tắc trao đổi 5 dB; mức hành động là 85 dBA và yêu cầu các chương trình bảo vệ tại nơi làm việc.
• WHO (Tổ chức Y tế Thế giới): Khuyến nghị duy trì mức âm thanh trung bình trong phòng ngủ dưới 30 dBA vào ban đêm để tránh gián đoạn giấc ngủ, đồng thời giữ các mức đỉnh 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 trung bình ngày-chiều-tối) và dưới 45 dB Lnight. Đối với hoạt động nghe giải trí của người lớn, WHO khuyến nghị duy trì mức khoảng 80 dB không quá 40 giờ mỗi tuần.
• Ngưỡng Đau và Tiếng Ồn Xung: Ngưỡng đau thể chất bắt đầu ở khoảng 120 đến 130 dB. Cả NIOSH và OSHA đều nêu rõ rằng tiếng ồn xung, chẳng hạn như tiếng súng hoặc tiếng nổ, không bao giờ được vượt quá đỉnh 140 dB.

Ở mức 15 dB, mức âm thanh thấp hơn một nửa mức được WHO khuyến nghị để có giấc ngủ không bị gián đoạn. Mức này không đòi hỏi giới hạn thời gian, không gây phản ứng căng thẳng và tạo điều kiện lý tưởng để thính giác nghỉ ngơi sau khi tiếp xúc với môi trường ồn hơn.