Kalkulator decybeli — dodawanie dB, hałas, odległość, czas

Dlaczego decybeli nie dodaje się zwyczajnie

Decybel to jednostka logarytmiczna. Nie opisuje ilości dźwięku wprost, tylko stosunek między zmierzoną wartością a poziomem odniesienia. Dlatego nie możesz po prostu dodać do siebie dwóch liczb: 80 dB plus 80 dB to nie 160 dB.

Za takim zapisem stoi energia akustyczna. Jeśli chcesz poznać wypadkowy poziom kilku źródeł, musisz najpierw zamienić każdy poziom na energię, dodać energie, a potem wrócić do skali logarytmicznej. Praktyczne skutki tej zasady bywają zaskakujące:

• dwa jednakowe źródła dają tylko +3 dB, czyli z 80 dB robi się 83 dB,
• dziesięć jednakowych źródeł to +10 dB,
• źródło cichsze o 10 dB prawie nie zmienia wyniku, więc obok 80 dB poziom 70 dB niemal nie podnosi sumy.

To dlatego dokładanie kolejnych urządzeń w pomieszczeniu nie podnosi hałasu tak szybko, jak podpowiada intuicja. Pierwsze dwa źródła zmieniają dużo, każde następne coraz mniej.

Jak dodać poziomy dźwięku

Sumę poziomów dźwięku liczysz według wzoru L = 10 · log10(Σ 10^(Li/10)). W praktyce to trzy kroki: podnieś 10 do potęgi zależnej od każdego poziomu, dodaj otrzymane wartości, a na końcu policz logarytm dziesiętny z sumy i pomnóż go przez 10.

Kalkulator decybeli robi to za Ciebie i dodatkowo podaje średnią energetyczną, czyli poziom wypadkowy rozłożony na liczbę źródeł w skali energii. Średnia energetyczna przydaje się wtedy, gdy chcesz opisać typowy poziom z całego zbioru pomiarów, a nie tylko ich sumę.

Ostatni wiersz to dobra wiadomość w praktyce: jeśli w tle pracuje coś znacznie cichszego od głównego źródła, możesz to pominąć bez dużej straty dla wyniku.

Pomiar hałasu z tłem — jak odjąć tło

Kiedy mierzysz hałas w normalnych warunkach, miernik rejestruje wszystko naraz: badane źródło i tło akustyczne. Żeby poznać sam poziom źródła, musisz odjąć energię tła od pomiaru łącznego. Liczb nie odejmujesz wprost, znów pracujesz na energiach.

Kluczowa jest różnica między pomiarem łącznym a poziomem tła:

• powyżej 10 dB — tło nie ma znaczenia, możesz przyjąć, że zmierzony poziom to poziom źródła,
• od 3 do 10 dB — poprawka ma sens i warto ją policzyć,
• poniżej 3 dB — wynik jest niepewny, bo tło maskuje źródło, a odejmowanie obarczone jest dużym błędem.

W praktyce najpierw zmierz tło przy wyłączonym źródle, a potem włącz źródło i zmierz poziom łączny. Kalkulator decybeli odejmie energię tła i pokaże, jaki poziom ma samo źródło.

Jeśli różnica wypada poniżej 3 dB, lepiej zmienić warunki pomiaru — podejść bliżej źródła albo poczekać na cichszą porę — niż liczyć wynik na siłę.

Jak głośność maleje z odległością

Dźwięk słabnie wraz z odległością, ale tempo tego spadku zależy od rodzaju źródła. W wolnej przestrzeni, bez odbić od ścian i przeszkód, obowiązują dwa proste modele.

• Źródło punktowe, na przykład głośnik, maszyna czy pojedyncze urządzenie — poziom spada o 6 dB przy każdym podwojeniu odległości, zgodnie z zależnością 20 · log10.
• Źródło liniowe, na przykład ruchliwa droga, tory kolejowe czy długa instalacja — spadek wynosi 3 dB na podwojenie odległości, zgodnie z zależnością 10 · log10.

Praktyczny sens jest taki: jeśli w pewnej odległości od maszyny zmierzysz określony poziom, to dwa razy dalej będzie o 6 dB ciszej, a przy kolejnym podwojeniu odległości znowu stracisz 6 dB. Przy drodze ten sam dystans da tylko połowę tej poprawy.

Pamiętaj, że to model dla wolnej przestrzeni. W pomieszczeniu dochodzą odbicia od ścian i podłogi, dlatego realny spadek bywa wolniejszy, a w pewnej odległości poziom potrafi prawie się nie zmieniać. Kalkulator decybeli liczy spadek poziomu dla obu typów źródeł.

Ile decybeli jest bezpieczne

W Polsce najwyższe dopuszczalne natężenie hałasu w pracy to 85 dB(A) w przeliczeniu na 8-godzinną zmianę. Poziom szczytowy nie może przekroczyć 135 dB(C). Już od 80 dB(A) pracodawca ma obowiązek udostępnić ochronniki słuchu.

Czas ekspozycji rządzi się zasadą 3 dB: każde +3 dB skraca dopuszczalny czas o połowę. Dlatego przy 94 dB(A) zostaje godzina, a nie cała zmiana. Im wyższy poziom, tym szybciej wyczerpujesz dzienną dawkę hałasu.

W kalkulatorze podajesz zmierzony poziom, a narzędzie pokazuje, ile czasu możesz bezpiecznie przebywać w takim hałasie.

dB, dB SPL, dB(A) i przeliczanie na moc, napięcie i pascale

Sam zapis dB nic nie mówi, dopóki nie wiesz, do czego się odnosi. W akustyce najczęściej spotkasz dB SPL, czyli poziom ciśnienia akustycznego liczone względem ciśnienia odniesienia 20 µPa. Zapis dB(A) oznacza wynik z filtrem korekcyjnym A, który przybliża sposób odbioru dźwięku przez ludzkie ucho — dlatego normy hałasu podaje się właśnie w dB(A).

Przeliczniki opierają się na dwóch logarytmach:

• 10 · log10 dla stosunku mocy: +3 dB to dwa razy większa moc, a +10 dB to moc dziesięć razy większa,
• 20 · log10 dla stosunku napięcia lub ciśnienia: podwojenie wartości daje +6 dB, a wzrost dziesięciokrotny to +20 dB.

Trzeci tryb łączy ciśnienie akustyczne w paskalach z poziomem w dB SPL. Dzięki temu przejdziesz z jednego zapisu na drugi i sprawdzisz, jakiemu poziomowi odpowiada konkretne ciśnienie.

Najczęstsze pytania

Wzory akustyki technicznej; normy hałasu w pracy w Polsce: 85 dB(A) / 8 h, 135 dB(C) szczytowo.