เดซิเบล (dB) คืออะไร และวัดเสียงได้อย่างไร

หากคุณเคยเห็นคำเตือนเกี่ยวกับเสียงเพลงดังจนทำให้หูอื้อ หรือเข้าไปใกล้บริเวณสนามบินจนคุยกันไม่ได้ยินเสียงคุณคงเคยได้ยินคำว่าเดซิเบล

เดซิเบล (Decibel dB) เป็นหน่วยวัดที่สำคัญมากในโลกของเสียง ซึ่งช่วยให้เราเข้าใจว่าเสียงนั้นดังแค่ไหนและส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างไร แต่เดซิเบลคืออะไรกันแน่ และทำไมจึงมีความสำคัญในการวัดเสียง

ในบทความนี้ เราจะเจาะลึกแนวคิดเรื่อง Decibel หรือ dB และสำรวจถึงประโยชน์และวัดความเข้มของเสียงได้อย่างไร

ทำความเข้าใจพื้นฐานของเสียง

ก่อนที่เราจะอธิบายเดซิเบลได้ เราต้องทำความเข้าใจพื้นฐานของเสียงเสียก่อน เสียงคือการสั่นสะเทือนที่เคลื่อนที่ผ่านอากาศ น้ำ หรือตัวกลางอื่นๆ ในรูปแบบคลื่น คลื่นเหล่านี้คือความแปรผันของความดันอากาศ และเมื่อคลื่นเหล่านี้มาถึงหูของเรา เราจะรับรู้ว่าเป็นเสียง

ความเข้มหรือความดังของเสียงนั้นกำหนดโดยแอมพลิจูดของคลื่นเสียง แอมพลิจูดที่มากขึ้นหมายถึงเสียงดังขึ้น ในขณะที่แอมพลิจูดที่น้อยลงหมายถึงเสียงที่เบาลง

เดซิเบลคืออะไร?

เดซิเบล (Decibel เขียนย่อ dB) คือหน่วยที่ใช้วัดความเข้มหรือกำลังของเสียง ซึ่งเป็นหน่วยลอการิทึม ซึ่งหมายความว่าจะเพิ่มขึ้นแบบเลขชี้กำลังมากกว่าแบบเส้นตรง

การเปลี่ยนแปลงเดซิเบลเพียงเล็กน้อยจะสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงของความเข้มเสียงอย่างมาก

โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากจะเปรียบเทียบความเข้มของเสียงที่กำหนดกับระดับอ้างอิง ซึ่งโดยปกติจะเป็นเกณฑ์การได้ยิน ซึ่งเป็นเสียงที่เบาที่สุดที่หูของมนุษย์ที่มีสุขภาพดีสามารถรับรู้ได้

สูตรคำนวณ

โดยที่:

• P1 คือความดันเสียงที่กำลังวัดอยู่
• P0 คือความดันเสียงอ้างอิง ซึ่งโดยทั่วไปจะตั้งไว้ที่ 20 ไมโครปาสกาลในอากาศ ซึ่งเป็นเสียงที่เบาที่สุดที่มนุษย์สามารถได้ยิน

ทำไมเราจึงใช้ลอการิทึมสำหรับเดซิเบล?

หูของมนุษย์สามารถรับรู้ความเข้มของเสียงได้หลากหลายอย่างเหลือเชื่อ ตั้งแต่เสียงกระซิบแผ่วเบาไปจนถึงเสียงคำรามของเครื่องยนต์เจ็ท ซึ่งช่วงความเข้มของเสียงนี้กว้างมาก

ในแง่ของความดันเสียง เพื่อให้เข้าใจง่ายขึ้น เราจึงใช้มาตราส่วนลอการิทึมซึ่งจะทำให้มองเห็นความแตกต่างที่มากเหล่านี้ให้เป็นตัวเลขที่จัดการได้

ตัวอย่างเช่น:

• การเพิ่มขึ้น 10 dB หมายถึงความเข้มที่เพิ่มขึ้น 10 เท่า
• การเพิ่มขึ้น 20 dB หมายถึงความเข้มที่เพิ่มขึ้น 100 เท่า (102)
• การเพิ่มขึ้น 30 dB หมายถึงความเข้มที่เพิ่มขึ้น 1,000 เท่า (103)

ซึ่งหมายความว่าเสียงที่มีความเข้ม 40 เดซิเบลจะดังกว่าเสียงที่มีความเข้ม 10 เดซิเบลถึง 1,000 เท่านั่นเอง

ระดับเดซิเบลในชีวิตประจำวัน

เพื่อให้เข้าใจเดซิเบลได้ดีขึ้น เรามาดูระดับเสียงทั่วไปกัน:

• 0 dB: เกณฑ์การได้ยิน ซึ่งเป็นเสียงที่เบาที่สุดที่หูของมนุษย์สามารถรับรู้ได้ 30 เดซิเบล: เสียงกระซิบ ห้องสมุดเงียบ (ไม่ใช่ไม่มีเสียงเลย)
• 50-60 dB: การสนทนาปกติ
• 70 dB: เสียงจราจร เครื่องดูดฝุ่น
• 85 dB: การจราจรในเมือง ร้านอาหารที่พลุกพล่าน
• 100 dB: คอนเสิร์ตร็อค เลื่อยโซ่ยนต์
• 120 dB: เครื่องยนต์เจ็ตขณะบินขึ้น (ระดับความเจ็บปวด)
• 130 dB ขึ้นไป: เสียงดังมาก อาจทำให้สูญเสียการได้ยินได้ทันที

ระดับเดซิเบล (dB) ที่เป็น 0

การสร้างสภาพแวดล้อมที่มีค่า “0 เดซิเบล (dB)” นั้นเป็นไปไม่ได้ในเชิงทฤษฎีภายใต้สภาวะปกติ เหตุผลมีดังนี้:

0 เดซิเบล ไม่ได้หมายถึงไม่มีเสียง แต่หมายความว่าระดับความดันเสียงเท่ากับความดันอ้างอิง (โดยปกติคือ 20 ไมโครปาสกาลในอากาศ) ซึ่งเป็นเสียงที่เงียบที่สุดที่หูของมนุษย์โดยทั่วไปสามารถรับรู้ได้

ดังนั้น 0 เดซิเบล จึงเป็น เกณฑ์มาตรฐานของการได้ยินของมนุษย์ แต่ยังคงแสดงถึงเสียงที่เบามาก ไม่ใช่ความเงียบสนิท

เสียงรบกวนรอบข้าง: ในสภาพแวดล้อมในชีวิตประจำวัน เสียงรบกวนพื้นหลัง เช่น การเคลื่อนที่ของอากาศ หรือแม้แต่การไหลเวียนของเลือดในร่างกายของเรา จะป้องกันไม่ให้เกิดสภาพแวดล้อมที่มีค่า 0 เดซิเบล

ห้องที่ใกล้ 0 เดซิเบลที่สุดที่เราทำได้คือในสภาพแวดล้อมเฉพาะที่เรียกว่า “ห้องไร้เสียงสะท้อน” ซึ่งเป็นห้องที่ออกแบบมาเพื่อดูดซับเสียงสะท้อนและปิดกั้นเสียงจากภายนอก

ห้องเหล่านี้ใช้สำหรับการทดลอง การทดสอบผลิตภัณฑ์ หรือจำลองสภาพแวดล้อมที่เกือบจะเงียบ แต่แม้ในสภาพแวดล้อมเหล่านี้ บุคคลที่อยู่ภายในก็ยังคงได้ยินการทำงานของร่างกาย (เช่น การเต้นของหัวใจ การหายใจ)

เดซิเบลสัมพันธ์กับการได้ยินอย่างไร

เดซิเบลมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำความเข้าใจสุขภาพการได้ยิน เสียงที่ดังกว่า 85 เดซิเบลถือว่าเป็นอันตรายต่อหูของมนุษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณได้ยินเสียงดังกล่าวเป็นเวลานาน

การสัมผัสกับเสียงในระดับเดซิเบลที่สูงเป็นเวลานานอาจนำไปสู่การสูญเสียการได้ยิน ซึ่งเป็นสาเหตุที่กฎระเบียบมักจำกัดการสัมผัสเสียงในสถานที่ทำงาน คอนเสิร์ต และสภาพแวดล้อมอื่นๆ

นี่คือคำแนะนำสั้นๆ เกี่ยวกับระยะเวลาที่คุณจะได้รับการสัมผัสเสียงในระดับเดซิเบลต่างๆ ได้อย่างปลอดภัย:

ตารางมาตรฐานความดังและอันตราย

หากใช้งานในระดับเสียงที่สูงเกินไป อาจทำให้การได้ยินของคุณเสียหายได้ทันที ดังนั้นการปกป้องหูจึงมีความจำเป็นในสภาพแวดล้อมที่มีเสียงดัง

ที่มาของข้อมูล https://www.osha.gov/laws-regs/regulations/standardnumber/1910/1910.95

มาตราวัดเดซิเบลประเภทต่างๆ

มีมาตราวัดเดซิเบลหลายประเภท ซึ่งแต่ละประเภทใช้ในบริบทเฉพาะ มาตราวัดที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่:

• dBA (เดซิเบลถ่วงน้ำหนัก A): หน่วยวัดนี้ปรับตามความไวในการได้ยินของมนุษย์ หูของเรามีความไวต่อความถี่ช่วงกลาง (เช่น การสนทนา) มากกว่า และไวต่อความถี่ต่ำหรือสูงมากน้อยกว่า มาตราวัด dBA สะท้อนสิ่งนี้โดย “ถ่วงน้ำหนัก” เสียงตามการได้ยินของมนุษย์
• dBC (เดซิเบลถ่วงน้ำหนัก C): มาตราวัดนี้ใช้เมื่อวัดเสียงดังมากเช่นคอนเสิร์ตหรือเสียงรบกวนจากอุตสาหกรรม เนื่องจากสามารถจับได้ทั้งความถี่ต่ำและสูงได้ดีกว่า dBA
• dBV (แรงดันไฟฟ้า): dBV ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และอะคูสติก วัดระดับแรงดันไฟฟ้าและมักพบในข้อมูลจำเพาะของอุปกรณ์เสียง
• dBSPL (ระดับความดันเสียง): มาตราวัดนี้มักใช้ในอะคูสติกเพื่อวัดเสียงในอากาศ จุดอ้างอิงคือ 20 ไมโครปาสกาล ซึ่งเป็นเสียงที่เบาที่สุดที่มนุษย์สามารถได้ยิน

เดซิเบลและมลพิษทางเสียง

ในสภาพแวดล้อมในเมืองสมัยใหม่ มลพิษทางเสียงกลายเป็นปัญหาที่สำคัญ การสัมผัสกับระดับเดซิเบลที่สูงอย่างต่อเนื่องอาจส่งผลต่อไม่เพียงแต่การได้ยินเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อความเป็นอยู่โดยรวมอีกด้วย

มลพิษทางเสียงอาจนำไปสู่ความเครียด การรบกวนการนอนหลับ และอาจส่งผลต่อระบบหัวใจและหลอดเลือดในระยะยาว

กฎระเบียบของรัฐบาล เช่น กฎระเบียบที่กำหนดโดย OSHA (Occupational Safety and Health Administration) ในสหรัฐอเมริกา กำหนดให้มีขีดจำกัดการสัมผัสที่อนุญาตเพื่อปกป้องคนงานในอุตสาหกรรมที่มีเสียงดัง

ในทำนองเดียวกัน หน่วยงานด้านสิ่งแวดล้อมกำหนดขีดจำกัดของเสียงในพื้นที่อยู่อาศัย ใกล้สนามบิน หรือในระหว่างงานสาธารณะ เพื่อลดผลกระทบของมลพิษทางเสียงให้น้อยที่สุด

เดซิเบลวัดได้อย่างไร

เดซิเบลวัดโดยใช้เครื่องมือที่เรียกว่าเครื่องวัดระดับเสียง เครื่องมือเหล่านี้ประกอบด้วยไมโครโฟนที่ตรวจจับความดันเสียงและเครื่องวัดที่แปลงความดันนี้เป็นค่าเดซิเบล

• เครื่องวัดระดับเสียง: อุปกรณ์พกพาเหล่านี้วัดความเข้มของเสียงแบบเรียลไทม์ เครื่องวัดเสียงเดซิเบลใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การก่อสร้าง การผลิตเพลง และการตรวจสอบสิ่งแวดล้อม

• เครื่องวัดปริมาณเสียงสะสม: เป็นอุปกรณ์ส่วนตัวที่คนงานสวมใส่ในสภาพแวดล้อมที่มีเสียงดังเพื่อติดตามการสัมผัสกับระดับเสียงตลอดทั้งวัน

สรุป

เดซิเบลมีบทบาทสำคัญในการรับรู้และวัดเสียงของเรา ตั้งแต่การทำความเข้าใจผลกระทบของเสียงในชีวิตประจำวันต่อการได้ยินของเราไปจนถึงการปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านเสียงในอุตสาหกรรมต่างๆ

เป็นหน่วยวัดเสียงที่สำคัญ ไม่ว่าคุณจะกังวลเกี่ยวกับการปกป้องการได้ยิน มลพิษทางเสียง หรือเพียงแค่สงสัยว่าเสียงทำงานอย่างไร การทำความเข้าใจเดซิเบลเป็นกุญแจสำคัญในการชื่นชมโลกแห่งเสียงรอบตัวเรา

โปรดจำไว้ว่าการปกป้องหูของคุณจากเสียงดังเกินไปเป็นสิ่งสำคัญ ไม่ว่าคุณจะอยู่ที่คอนเสิร์ต ทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีเสียงดัง หรือแม้แต่ใช้เครื่องมือไฟฟ้าที่บ้าน ด้วยความช่วยเหลือของเดซิเบล เราสามารถวัดระดับเสียง รับรองความปลอดภัย และป้องกันความเสียหายต่อการได้ยินในระยะยาวได้