Zvuk a decibel

4.1 Čo je zvuk a čo je hluk

Na hluk sa pýta takmer každý zákazník a takmer nikto mu nerozumie. Číslo v decibeloch nič nehovorí, kým neviete, čo meria, kde a v akom režime. Kapitola nadväzuje na základné pojmy z kapitoly 1 a ide od fyziky po výpočet na kalkulačke.

Zvuk je rýchle kolísanie tlaku vzduchu. Chvejúci sa predmet (list ventilátora, plech krytu) striedavo stláča a zrieďuje vzduch okolo seba. Zhustenia a zriedenia sa šíria do okolia ako vlny na vode. Vzduch sa nikam nepresúva, prenáša sa len rozruch. Zmeny tlaku sú nepatrné: najtichší počuteľný zvuk mení atmosférický tlak (asi 100 000 Pa) o 0,00002 Pa, bolestivo hlasný o desiatky pascalov. Preto sa hluk neudáva v pascaloch, ale v decibeloch. Človek počuje frekvencie od 20 Hz do 20 kHz (počuteľné pásmo), najcitlivejšie medzi 1 a 4 kHz. Rýchlosť zvuku vo vzduchu je približne 340 m/s, v betóne a oceli niekoľkonásobne viac.

Frekvencia kmitočet; značka f, jednotka Hz

Počet kmitov za sekundu. Určuje výšku tónu: nízka frekvencia je hukot a dunenie, vysoká pískanie a syčanie. Hlasitosť určuje veľkosť výchylky tlaku (amplitúda).

Vlnová dĺžka značka λ (lambda), jednotka m

Vzdialenosť medzi dvoma zhusteniami: rýchlosť delená frekvenciou, λ = c ÷ f. Tón 100 Hz má vlnu 3,4 m, tón 1 000 Hz 34 cm, tón 10 kHz 3,4 cm.

Hluk je každý zvuk, ktorý človeka ruší, obťažuje alebo mu škodí. Fyzikálne medzi zvukom a hlukom nie je rozdiel. Vnímanie je subjektívne: závisí od toho, či zvuk človek sám spôsobuje alebo mu ho niekto vnucuje, či je stály alebo sa mení, a od dennej doby. Vlastné tepelné čerpadlo prekáža majiteľovi menej než susedovi, ktorý z neho nemá úžitok.

4.2 Decibel

Decibel nie je jednotka ako meter alebo kilogram. Je to pomer vyjadrený na logaritmickej stupnici. S decibelmi sa preto nepočíta ako s obyčajnými číslami: 50 + 50 nie je 100.

Medzi najtichším počuteľným zvukom a prahom bolesti je pomer akustických energií jedna ku biliónu. Ucho navyše nevníma lineárne: desaťnásobok energie počuje len ako približne dvojnásobnú hlasitosť. Logaritmická stupnica rieši oboje. Obrovský rozsah stlačí do čísel 0 až 120 a jej kroky zodpovedajú tomu, ako človek počuje. Veličina vyjadrená v decibeloch (dB) sa volá hladina, značka L. 0 dB neznamená „žiadny zvuk“, ale prah počutia. Prah bolesti je pri 120–130 dB.

• +3 dB je dvojnásobok akustickej energie. Dve rovnaké jednotky vedľa seba sú o 3 dB hlučnejšie než jedna. Človek rozdiel 3 dB sotva postrehne, 5 dB počuje zreteľne.
• +10 dB je desaťnásobok energie, človek ho však vníma len ako dvojnásobnú hlasitosť. Aby boli jednotky „dvakrát hlasnejšie“, muselo by ich byť desať.
• −10 dB je polovičná vnímaná hlasitosť. Fyzikálne to znamená odstrániť 90 % akustickej energie. Preto je každý decibel pri tlmení drahý.
• Percentá sa nepoužívajú. Zariadenie s 55 dB(A) nie je „o pätinu hlučnejšie“ než zariadenie s 45 dB(A). Vyžaruje desaťkrát viac energie a znie dvakrát hlasnejšie.

Sčítanie hladín

Hladiny z viacerých zdrojov sa nesčítavajú obyčajným plusom. Zistite rozdiel medzi dvoma hladinami a podľa tabuľky pripočítajte prírastok k vyššej z nich. Viac zdrojov sa sčítava postupne. Pri rovnakých zdrojoch platí: dva +3 dB, tri +5 dB, štyri +6 dB, desať +10 dB.