Pomiar i postrzeganie głośności
fale dźwiękowe to wibracje cząsteczek powietrza przenoszone ze źródła hałasu do ucha. Dźwięk jest zazwyczaj opisywany pod względem głośności (amplitudy) i wysokości (częstotliwości) fali. Głośność (zwana także poziomem ciśnienia akustycznego lub SPL) mierzona jest w jednostkach logarytmicznych zwanych decybelami (dB). Normalne ludzkie ucho wykrywa dźwięki w zakresie od 0 dB (próg słyszenia) do około 140 dB, a dźwięki od 120 dB do 140 dB powodują ból (próg bólu)., SPL otoczenia w bibliotece wynosi około 35 dB, podczas gdy wewnątrz poruszającego się autobusu lub pociągu metra wynosi około 85 dB; prace budowlane mogą generować SPL nawet 105 dB u źródła. SPL zmniejsza się wraz z odległością od źródła.
Josh Parris
szybkość przesyłania energii dźwiękowej, zwana natężeniem dźwięku, jest proporcjonalna do kwadratu SPL., Ze względu na logarytmiczny charakter skali decybelowej, wzrost o 10 dB oznacza 10-krotny wzrost natężenia dźwięku, wzrost o 20 dB oznacza 100-krotny wzrost natężenia, wzrost o 30 dB oznacza 1000-krotny wzrost natężenia, i tak dalej. Z drugiej strony, gdy natężenie dźwięku jest podwojone, SPL zwiększa się tylko o 3 dB. Na przykład, jeśli Wiertarka budowlana powoduje poziom hałasu około 90 dB, to dwie identyczne wiertarki działające obok siebie spowodują poziom hałasu 93 dB., Z drugiej strony, gdy dwa dźwięki, które różnią się w SPL o więcej niż 15 dB, słabszy dźwięk jest maskowany (lub zagłuszany) przez głośniejszy dźwięk. Na przykład, jeśli Wiertarka 80 dB Pracuje obok spycharki 95 dB na placu budowy, łączny SPL tych dwóch źródeł będzie mierzony jako 95 dB; mniej intensywny dźwięk ze sprężarki nie będzie zauważalny.
Częstotliwość fali dźwiękowej wyrażana jest w cyklach na sekundę (cps), ale częściej stosuje się hertz (Hz) (1 cps = 1 Hz)., Błona bębenkowa człowieka jest bardzo wrażliwym narządem o dużym zakresie dynamiki, zdolnym do wykrywania dźwięków o częstotliwościach od 20 Hz (bardzo niski ton) do około 20 000 Hz (bardzo wysoki ton). Wysokość głosu ludzkiego w normalnej rozmowie występuje w częstotliwościach od 250 Hz do 2000 Hz.
precyzyjny pomiar i naukowy opis poziomów dźwięku różnią się od większości subiektywnych ludzkich postrzegań i opinii na temat dźwięku., Subiektywne reakcje człowieka na hałas zależą zarówno od wysokości dźwięku, jak i głośności. Osoby z prawidłowym słuchem zazwyczaj postrzegają dźwięki o wysokiej częstotliwości jako głośniejsze niż dźwięki o tej samej amplitudzie. Z tego powodu elektroniczne mierniki poziomu hałasu stosowane do pomiaru poziomu hałasu uwzględniają różnice postrzeganej głośności z wysokością. Filtry częstotliwości w licznikach służą do dopasowania odczytów liczników do czułości ludzkiego ucha i względnej głośności różnych dźwięków. Na przykład tzw. filtr ważony A jest powszechnie stosowany do pomiaru szumów otoczenia., Pomiary SPL wykonane za pomocą tego filtra są wyrażone w decybelach ważonych A, czyli dBA. Większość ludzi postrzega i opisuje wzrost o 6 do 10 dBA odczytu SPL jako podwojenie ” głośności.”Inny system, Skala c-weighted (dBC), jest czasami używany do poziomów hałasu uderzeniowego, takich jak strzały, i wydaje się być dokładniejszy niż dBA dla postrzeganej głośności dźwięków o niskich częstotliwościach.
poziomy hałasu na ogół różnią się w zależności od czasu, więc dane z pomiarów hałasu są podawane jako wartości uśrednione w czasie, aby wyrazić ogólny poziom hałasu. Można to zrobić na kilka sposobów., Na przykład wyniki powtarzanych pomiarów poziomu dźwięku można podać jako L90 = 75 dBA, co oznacza, że poziomy były równe lub wyższe niż 75 dBA przez 90 procent czasu. Inna jednostka, zwana równoważnymi poziomami dźwięku (leq), może być używana do wyrażania średniego SPL w dowolnym okresie zainteresowania, takim jak ośmiogodzinny dzień pracy. (Leq jest średnią logarytmiczną, a nie średnią arytmetyczną, więc głośne zdarzenia przeważają w ogólnym wyniku.,) Jednostka o nazwie Dzień – Noc poziom dźwięku (DNL lub Ldn) odpowiada za to, że ludzie są bardziej wrażliwi na hałas w nocy, więc kara 10-dBA jest dodawana do wartości SPL, które są mierzone między 22: 00 a 7: 00. Pomiary DNL są bardzo przydatne np. do opisu ogólnego narażenia Wspólnoty na hałas statków powietrznych.