เดซิเบล (dB) คืออะไร: สเกล การบวกค่า และตารางระดับเสียง
เดซิเบลเป็นหน่วยที่ทุกคนเคยได้ยินแต่ส่วนใหญ่ใช้ผิด เพราะมันไม่ใช่สเกลเชิงเส้น 60 dB ไม่ได้ดังเป็นสองเท่าของ 30 dB และเครื่องจักรสองเครื่องที่ดัง 80 dB เท่ากันไม่ได้รวมกันเป็น 160 dB บทความนี้อธิบายว่าเดซิเบลคืออะไร ทำไมจึงเป็นลอการิทึม กฎ 3 dB และ 10 dB ที่ต้องจำ วิธีบวกค่าเดซิเบล ความหมายของ dBA และตารางระดับเสียงที่พบในชีวิตประจำวันเทียบกับเกณฑ์ตามกฎหมายไทย
เดซิเบลคืออะไร
เดซิเบล (dB) คืออัตราส่วนในสเกลลอการิทึม ไม่ใช่ปริมาณสัมบูรณ์ สำหรับเสียงในอากาศ ระดับความดันเสียง (sound pressure level, Lp) นิยามเป็น 20 log10 (p / p0) โดย p0 คือความดันอ้างอิง 20 ไมโครปาสคาล ซึ่งใกล้เคียงกับเสียงเบาที่สุดที่หูคนปกติได้ยินที่ 1 kHz ดังนั้น 0 dB ไม่ได้แปลว่าไม่มีเสียง แต่แปลว่าเท่ากับค่าอ้างอิง
เหตุผลที่ใช้ลอการิทึมคือช่วงของความดันเสียงที่หูรับได้กว้างมาก จากเสียงที่เพิ่งได้ยินไปถึงเสียงที่เจ็บหูต่างกันประมาณหนึ่งล้านเท่าของความดัน การบีบช่วงนี้ลงเป็น 0–120 dB ทำให้ตัวเลขจัดการได้ และยังสอดคล้องกับการรับรู้ความดังของคนมากกว่าสเกลเชิงเส้น
กฎที่ต้องจำ: 3 dB, 6 dB และ 10 dB
- +3 dB = พลังงานเสียงเพิ่มเป็นสองเท่า (เช่น เครื่องจักรสองเครื่องแทนหนึ่งเครื่อง) แต่หูแทบแยกไม่ออกว่าดังขึ้น
- +6 dB = ความดันเสียงเพิ่มเป็นสองเท่า หรือระยะห่างจากแหล่งกำเนิดแบบจุดลดลงครึ่งหนึ่ง
- +10 dB = พลังงานเพิ่มสิบเท่า และคนทั่วไปรู้สึกว่าดังขึ้น "ประมาณสองเท่า"
- +20 dB = ความดันเสียงเพิ่มสิบเท่า พลังงานเพิ่มร้อยเท่า
- 1 dB คือความต่างที่เล็กที่สุดที่คนส่วนใหญ่สังเกตได้ในสภาพควบคุม ในชีวิตจริงต้องต่างราว 3 dB จึงสังเกตได้ชัด
กฎเหล่านี้คือเหตุผลที่การลดเสียง 10 dB เป็นเรื่องใหญ่ มันหมายถึงกำจัดพลังงานเสียง 90 % และทำไมมาตรการที่ "ลดได้ 2 dB" จึงมักไม่คุ้มเงิน
การบวกค่าเดซิเบล
เดซิเบลบวกกันตรง ๆ ไม่ได้ ต้องแปลงกลับเป็นพลังงานก่อน สูตรคือ Ltotal = 10 log10 (10^(L1/10) + 10^(L2/10) + …) ในทางปฏิบัติจำตารางนี้ก็พอ
| ความต่างระหว่างสองค่า | บวกเข้ากับค่าที่สูงกว่า |
|---|---|
| 0 dB | +3.0 dB |
| 1 dB | +2.5 dB |
| 2 dB | +2.1 dB |
| 3 dB | +1.8 dB |
| 5 dB | +1.2 dB |
| 10 dB | +0.4 dB |
| มากกว่า 15 dB | +0 dB (ค่าที่ต่ำกว่าไม่มีผล) |
ตัวอย่าง: เครื่องจักร 80 dB กับ 80 dB รวมเป็น 83 dB; 80 dB กับ 70 dB รวมเป็น 80.4 dB ข้อสรุปเชิงปฏิบัติคือแหล่งกำเนิดที่ดังที่สุดครองผลรวม การลดเสียงเครื่องที่เบากว่า 10 dB ขึ้นไปแทบไม่เปลี่ยนตัวเลขที่ผู้รับเสียง ต้องจัดการเครื่องที่ดังที่สุดก่อนเสมอ
dB กับ dBA ต่างกันอย่างไร
หูคนไม่ได้ไวเท่ากันทุกความถี่ ความถี่ต่ำและสูงมากได้ยินเบากว่าความถี่กลาง การถ่วงน้ำหนัก A (A-weighting) ปรับค่าในแต่ละย่านความถี่ตามความไวของหู ผลที่ได้คือ dBA ซึ่งเป็นหน่วยที่เกณฑ์ตามกฎหมายไทยเกือบทั้งหมดใช้ ทั้งเกณฑ์สิ่งแวดล้อม เสียงรบกวน และเสียงในสถานประกอบการ ส่วน dBC ใช้สำหรับค่าพีกและเสียงความถี่ต่ำ และ dBZ คือค่าไม่ถ่วงน้ำหนัก
ความต่างระหว่าง dB กับ dBA ไม่ใช่เรื่องวิชาการ ในสัญญาลดเสียง ข้อความ "ลดลง 10 dB" กับ "ลดลง 10 dB(A)" ให้ผลต่างกันมากและเป็นช่องให้ผู้รับเหมาอ้างว่าทำได้ตามสัญญาทั้งที่ปัญหายังอยู่ อ่านรายละเอียดที่ 10 dB กับ 10 dB(A) ต่างกันอย่างไร และเรื่องมาตรวัดต่าง ๆ ที่ การตรวจวัดเสียงและเดซิเบล
ตารางระดับเสียงที่พบบ่อย
| ระดับโดยประมาณ (dBA) | ตัวอย่าง | ความหมาย |
|---|---|---|
| 20–30 | ห้องนอนเงียบกลางคืน ห้องบันทึกเสียง | เงียบมาก |
| 40–45 | ห้องสมุด สำนักงานเงียบ ชานเมืองกลางคืน | ระดับเป้าหมายในห้องนอนและห้องประชุม |
| 55–60 | สนทนาปกติที่ 1 เมตร สำนักงานเปิดโล่ง | ระดับที่เริ่มรบกวนการนอนหากเป็นกลางคืน |
| 70 | ถนนในเมือง เครื่องดูดฝุ่น | เกณฑ์ Leq 24 ชม. ทั่วไปของไทย |
| 80–85 | โรงงานทั่วไป การจราจรหนาแน่น | 85 dBA (TWA 8 ชม.) ต้องมีโครงการอนุรักษ์การได้ยิน |
| 90 | เครื่องจักรหนัก เครื่องตัดหญ้า | เกณฑ์ TWA 8 ชม. สูงสุดสำหรับลูกจ้าง |
| 100–110 | คอนเสิร์ต เลื่อยไฟฟ้า ผับ | เสี่ยงต่อการได้ยินภายในไม่กี่นาที |
| 115 | ใกล้เสียงไซเรน งานตอกเสาเข็ม | ค่าสูงสุดที่กฎหมายไทยยอมให้ |
| 140 | เครื่องบินไอพ่นระยะใกล้ เสียงปืน | เสียงกระแทกที่ต้องหยุดงานทันทีตามกฎกระทรวง |
ค่าในตารางเป็นค่าโดยประมาณสำหรับทำความเข้าใจ เกณฑ์ตามกฎหมายทั้งหมดพร้อมเงื่อนไขการวัดอยู่ที่ตารางค่าขีดจำกัดเสียงของไทย
เดซิเบลตามระยะทาง
สำหรับแหล่งกำเนิดแบบจุด (เครื่องจักรหนึ่งเครื่อง ลำโพงหนึ่งตัว) ในที่โล่ง ระดับเสียงลดลง 6 dB ทุกครั้งที่ระยะทางเพิ่มเป็นสองเท่า สำหรับแหล่งกำเนิดแบบเส้น (ถนนที่มีรถวิ่งต่อเนื่อง ทางรถไฟ) ลดลงเพียง 3 dB ต่อระยะทางสองเท่า นี่คือเหตุผลที่เสียงจราจรเดินทางไกลกว่าที่คิด และเป็นหนึ่งในข้อมูลที่แบบจำลองเสียงใช้ทำนายค่าที่ผู้รับเสียงก่อนสร้างโครงการ ดูการสร้างแบบจำลองเสียง
วัดเดซิเบลให้ถูกต้อง
แอปในโทรศัพท์ให้ตัวเลขที่ผิดได้ถึง 10 dB และไม่มีน้ำหนักทางกฎหมาย การวัดที่ใช้อ้างอิงได้ต้องใช้เครื่องวัดระดับเสียง Class 1 ตาม IEC 61672-1 ที่สอบเทียบจากห้องปฏิบัติการที่ได้รับการรับรอง ISO/IEC 17025 ตรวจสอบด้วยเครื่องกำเนิดเสียงมาตรฐานก่อนและหลังวัด และทำตามวิธีของกรมควบคุมมลพิษ Geonoise ให้บริการตรวจวัดเสียงภาคสนาม ส่วนผู้ที่ต้องการซื้อเครื่องมือหรือส่งสอบเทียบ ติดต่อ PLACID ซึ่งเป็นผู้จัดจำหน่ายแยกจากงานที่ปรึกษาของ Geonoise
คำถามที่พบบ่อย
60 dB ดังเป็นสองเท่าของ 30 dB หรือไม่
ไม่ 60 dB มีพลังงานเสียงมากกว่า 30 dB หนึ่งพันเท่า และคนรับรู้ว่าดังกว่าประมาณแปดเท่า เพราะทุก 10 dB รู้สึกดังขึ้นราวสองเท่า
เครื่องจักร 80 dB สองเครื่องรวมกันดังเท่าไร
83 dB ไม่ใช่ 160 dB ค่าเท่ากันสองค่ารวมกันได้ +3 dB เสมอ และค่าที่ต่างกันเกิน 10 dB ค่าที่ต่ำกว่าแทบไม่มีผล
ลด 3 dB ถือว่ามากหรือน้อย
ในเชิงพลังงานคือลดลงครึ่งหนึ่ง แต่ในเชิงการรับรู้คนแทบไม่สังเกต การลด 10 dB คือระดับที่ผู้ร้องเรียนรู้สึกได้ชัดว่า "เบาลงครึ่งหนึ่ง"
dBA กับ dB ใช้แทนกันได้ไหม
ไม่ได้ dBA ถ่วงน้ำหนักตามหูคนและเป็นหน่วยของเกณฑ์กฎหมายไทย ค่า dB ไม่ถ่วงน้ำหนักจะสูงกว่ามากเมื่อมีความถี่ต่ำ รายงานหรือสัญญาต้องระบุให้ชัดว่าใช้หน่วยใด
ระดับเสียงกี่เดซิเบลถึงผิดกฎหมายในไทย
ขึ้นกับสถานการณ์: เสียงทั่วไปไม่เกิน Leq 24 ชม. 70 dBA และสูงสุด 115 dBA, เสียงรบกวนไม่เกิน 10 dBA เหนือระดับเสียงพื้นฐาน, ลูกจ้างไม่เกิน TWA 8 ชม. 90 dBA ดูเงื่อนไขทั้งหมดในตารางค่าขีดจำกัด