Kétszer 50 dB az 100 dB? Avagy összeadódnak-e a minket érő zajhatások?

Bár sokan úgy hiszik, a decibel egy ugyanolyan mértékegység, akárcsak a méter vagy a kilogramm, ez nem teljesen így van. Éppen ezért, amikor egyszerre több zajhatás is ér bennünket, nem lehet ezek hangerejét egyszerűen csak „összeadni”.

Mi is az a decibel?

A decibel egy arányszám, mégpedig két mennyiség arányának logaritmikus mértéke, melyet a fizika és elektronika területén is használnak. Az akusztikában két hangszint közötti arányt fejezünk ki a segítségével: egy mért hangnyomásszintet (azaz hangerősséget) az emberi hallásküszöbhöz képest. Utóbbi az a legkisebb hangnyomásszint, melyet az emberi fül érzékelni képes - ami nagyjából olyan erős, mint a szúnyog zümmögése három méter távolságból.

De miért használjuk a bonyolultnak tűnő decibeleket, ahelyett, hogy olyan valós egységeket alkalmaznánk, melyek közvetlenül is mérhetők?

A magyarázat az emberi fül rendkívüli érzékenységében rejlik.

A legkisebb hangerő, melyet képesek vagyunk meghallani 0,000000000001 Watt/négyzetméter, míg a felső küszöb, azaz a fájdalomküszöb 1 watt/négyzetméter (ez az intenzitás mértékegysége, mely a hang energiáját, illetve a hangforrás teljesítményét írja le). Amint láthatjuk, ez a tartomány óriási, köszönhetően annak, hogy a fülünk akár 10 milliárdszoros mértékben eltérő hangokat is képes érzékelni. Emiatt igencsak nehézkes lenne ezeket a szinteket ésszerű számokkal leírni.

A bel és a decibel

Alexander Graham Bell skót származású fizikus javaslatára ezekből a gigantikus számokból logaritmusokat képeztek, így lett a hallás küszöbértéke a nulla, a fájdalomküszöb értéke pedig 12. Ezeket az egységeket nevezték belnek. Ám hamar kiderült, hogy egy ilyen széles tartomány 12 „egységre” való szűkítése a túlzott leegyszerűsítésnél fogva nem megfelelő, ezért a belt megszorozták tízzel, és elnevezték decibelnek. Azaz 1 bel lett 10 decibel. Így alakult ki, hogy a normál hangerőtartomány 0-120 decibel, ami már sokkal elfogadhatóbb volt.

Hogyan működnek a decibelek a valóságban?

Ideje, hogy végre választ kapjunk a címben feltett kérdésre! Ha egy szobában bekapcsolunk három darab 80 dB-es hangerejű porszívót, akkor vajon összeadódik a minket érő zajhatás? Nyilvánvalóan nem, ráadásul azonnal végünk lenne. A hangerősségnek a felső határa 194 dB, e felett már nem is hangról, hanem lökéshullámról, illetve hangrobbanásról beszélünk. Ekkora nyomásingadozást a szervezetünk már nem képes elviselni. Csak összehasonlításképpen: a Krakatau vulkán robbanása 1883-ban 180 dB-es hangerővel szólt 160 km távolságból. Az ablakaink például már 163 dB-nél betörnek.

Hogyan számolhatjuk tehát ki, hogy ha több zajforrás ér bennünket, mekkora a zajterhelés?

A következő táblázat mutatja, hogy a zajforrások - pl. egyidejűleg bekapcsolt háztartási gépek - hangereje közötti különbség alapján hány decibellel nő a zajterhelés:

Például:

90 dB + 90 dB = 93 dB 90 dB + 80 dB = 90.4 dB 60 dB + 64 dB = 65.5 dB 25 dB + 32 dB = 32.8 dB

Ha egy szobában egyszerre 100 háztartási gép működne, és egyet kikapcsolnánk, azt nem is vennénk észre, sőt, mérni sem lehetne a csökkenést, mert legalább 50 gépet kellene leállítani ahhoz, hogy a hangerősség szintje 3 dB-el csökkenjen.

És amit még érdemes tudnunk a decibelekről hallásunk védelme érdekében: ha zenét hallgatunk, ügyeljünk a hangerőre, ugyanis csupán 10 dB-es hangosítás 10-szeres hangerő-növekedést eredményez, 20 dB-es százszorost, 30 dB-es pedig már ezerszereses intenzitást jelent.

Forrás: gracey.co.uk, Hangszinttartomány-táblázat forrása: tankonyvtar.hu