Tìm hiểu về Cường độ âm thanh hay Độ Ồn

   Cường độ âm thanh là lượng năng lượng được sóng âm truyền đi trong một đơn vị thời gian qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền âm. Đơn vị cường độ âm là oát trên mét vuông (kí hiệu : W/m2).

Cường độ âm thanh là lượng năng lượng được sóng âm truyền đi trong một đơn vị thời gian qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền âm. Đơn vị cường độ âm là oát trên mét vuông (kí hiệu : W/m2).

Đối với tai con người, giá trị tuyệt đối của cường độ âm I không quan trọng bằng giá trị tỉ đối của I so với một giá trị I0 nào đó chọn làm chuẩn. Người ta định nghĩa mức cường độ âm L là lôgarít thập phân của tỉ số I/I0
L(B) = lg(I/I0)

Đơn vị mức cường độ âm là Ben (kí hiệu : B). Như vậy mức cường độ âm bằng 1,2,3,4 B... điều đó có nghĩa là cường độ âm I lớn gấp 10, 10^2, 10^3, 10^4... cường độ âm chuẩn I0.

Trong thực tế người ta thường dùng đơn vị đêxiben (kí hiệu : dB), bằng 1/10 ben. Số đo L bằng đêxiben lớn gấp 10 số đo bằng ben
L(dB)= 10lg(I/I0)

Khi L= 1dB, thì I lớn gấp 1.26 lần I0. Đó là mức cường độ âm nhỏ nhất mà tai ta có thể phân biệt được bằng máy đo cường độ âm thanh

Tại sao Đềxiben được dùng làm đơn vị đo cường độ âm thanh ?

Âm thanh phát sinh do sự dao động cơ khí của vật chất. Khi vật chất dao động, không khí xung quanh xảy ra hàng loạt sự biến đổi đặc và loãng. Biến đổi này không ngừng mở rộng, từ đó nảy sinh sóng âm. Số lần lên xuống của sóng âm trong một phút được gọi là tần số. Nhờ vào tần số người ta có thể tính toán được phạm vi dao động của âm thanh. Tai người có thể nghe được âm thanh có tần số từ 20 - 20.000 Hz, được gọi là dải âm thanh nghe được. Tần số vượt quá 20.000 Hz được gọi là sóng siêu âm, tần số thấp hơn 20 Hz được gọi là sóng hạ âm.

Âm thanh ngoài sự cao thấp về tần số còn có sự khác biệt mạnh yếu về cường độ. Âm thanh quá nhỏ, thấp hơn mức cảm giác của con người, con người không thể nghe được; âm thanh lớn, gây cảm giác đau tai, âm thanh quá lớn có thể gây điếc. Lượng vật lý dùng đề miêu tả độ mạnh yếu của âm thanh được gọi là cường độ âm thanh.

Trong vật lý, độ mạnh yếu của âm thanh không thể dùng đơn vị năng lượng để tính toán, vì con số quá lớn, không tiện dùng. Người ta lấy đơn vị đềxiben để thể hiện cường độ âm thanh.

Đềxiben được dùng để thể hiện đơn vị cấp độ công suất, điện áp, điện lưu hoặc cường độ âm thanh, một đềxiben bằng 1/10 Ben. Trong nhiều ứng dụng của thanh học, đơn vị Ben tỏ ra quá lớn, do vậy trong thực tế cường độ âm thanh thường được thể hiện bằng đơn vị đềxiben. Với đa số mọi người, trong lĩnh vực thanh học thường tiếp xúc với khái niệm đềxiben này.

Đềxiben được xác định như sau: Trong phòng cách âm lấy mức tiếng động thấp nhất con người có thể nghe được (10 - 16 W/cm 2 ) làm chuẩn, các cường độ âm thanh khác được so sánh với mức chuẩn này lấy đối số, dùng đơn vị đềxiben để biểu hiện. Khi cường độ âm thanh tăng lên so với mức chuẩn 1 lần là 0 đềxiben; cường độ tăng lên 10 lần là 10 đềxiben; tăng 100 lần là 20 đềxiben; tăng 1000 lần và 10000 lần, lần lượt là 30 đềxiben và 40 đềxiben.

Tại sao lại dùng đềxiben làm đơn vị đo cường độ âm thanh? Vì mỗi khi cường độ âm thanh tăng lên 10 lần, dùng đềxiben làm đơn vị thể hiện chỉ tăng 10 đềxiben, dễ tính toán và biểu đạt. Quan trọng hơn là thính giác của con người tỷ lệ thuận với đềxiben. Mỗi khi số đềxiben tăng hoặc giảm một lần, mức tiếng động con người nghe được cũng tăng hoặc giảm tương ứng một lần. Do vậy, đơn vị đềxiben rất phù hợp với cảm giác thực của con người.

Dùng đơn vị Đề xi ben để tính toán cường độ âm thanh, tiếng gió thổi, lá cây kêu xào xạc là 0 Đềxiben, tiếng đạn pháo nổ ầm ầm là 130 đềxiben. Cường độ âm thanh càng lớn, mức độ ảnh hưởng đến con người càng mạnh.

Cường độ âm thanh từ 90 - 140 đềxiben sẽ gây ảnh hưởng đến thính giác. Sống 1 phút trong môi trường có độ ồn 100 - 120 đềxiben sẽ gây điếc tạm thời, tiếng ồn 140 Đề xi ben có thể gây điếc vĩnh viễn. Do vậy, các nhà khoa học ấn định 100 đềxiben là giới hạn cao nhất của cường độ âm thanh an toàn.

Tác hại của Tiếng Ồn:

Tiếng ồn tác động đến tai, sau đó tác động đến hệ thần kinh trung ương, rồi đến hệ tim mạch, dạ dày và các cơ quan khác, sau đó mới đến cơ quan thích giác.

Tác động của tiếng ồn phụ thuộc vào tần số và cường độ âm, tần số lặp lại của tiếng ồn.

Tác động đến cơ quan thính giác: tiếng ồn làm giảm độ nhạy cảm, tăng ngưỡng nghe, ảnh hưởng đến quá trình làm việc và an toàn.

Tác động đến các cơ quan khác:

• Hệ thần kinh trung ương: Tiếng ồn gây kích thích hệ thần kinh trung ương, ảnh hưởng đến bộ não gây đau đầu, chóng mặt, sợ hãi, giận dữ vô cớ.
• Hệ tim mạch: làm rối loạn nhịp tim, ảnh hưởng tới sự hoạt động bình thường của tuần hoàn máu, làm tăng huyết áp.
• Dạ dày: làm rối loạn quá trình tiết dịch, tăng axit trong dạ dày, làm rối loạn sự co bóp, gây viêm loét dạ dày

Tiếng ồn ảnh hưởng tới sức khỏe và tính mạng của người lao động.

Bảng dưới đây cho khái niệm đơn giản về độ ồn trong môi trường xung quanh, đo bằng decibel:

(Sưu tầm)