Decibel là gì?
Decibel (ký hiệu: dB) là đơn vị logarit dùng để đo mức cường độ âm thanh, đặt theo tên nhà khoa học Alexander Graham Bell. Vì thang đo áp suất âm thanh của tai người trải dài hơn 1 triệu lần (từ 20 μPa đến 20 Pa), logarit được dùng để nén phạm vi rộng này về thang số thực tiễn hơn.
Công thức cơ bản: L = 20 × log₁₀(p/p₀) trong đó p là áp suất âm đo được và p₀ = 20 μPa là ngưỡng nghe của người bình thường. Kết quả tính theo dB SPL (Sound Pressure Level).
Tính chất logarit quan trọng của dB
Đặc tính logarit của dB gây nhầm lẫn thường gặp khi cộng các nguồn âm. Tăng 3 dB đồng nghĩa gấp đôi năng lượng âm thanh nhưng tai người chỉ cảm nhận to hơn một chút. Tăng 10 dB bằng gấp 10 lần năng lượng và tai người cảm nhận khoảng “gấp đôi độ ồn” chủ quan.
Khi cộng hai nguồn âm cùng mức 60 dB, kết quả không phải 120 dB mà chỉ là 63 dB. Nguyên tắc: hai nguồn bằng nhau cộng thêm 3 dB. Khi một nguồn lớn hơn 10 dB, nguồn nhỏ gần như không ảnh hưởng đến tổng.
Bảng mức dB các nguồn âm tham chiếu
| Nguồn âm | Mức dB | Cảm nhận |
|---|---|---|
| Ngưỡng nghe | 0 dB | Giới hạn nghe tối thiểu |
| Tiếng thì thầm | 30 dB | Rất yên tĩnh |
| Văn phòng yên tĩnh | 40–50 dB | Nền bình thường |
| Cuộc trò chuyện | 60 dB | Mức nghe dễ chịu |
| Giao thông phố | 70–80 dB | Khó chịu khi kéo dài |
| Máy khoan bê tông | 90–100 dB | Nguy hại nếu không bảo hộ |
| Máy bay cất cánh (gần) | 120–130 dB | Đau tai tức thì |
| Ngưỡng đau | ~140 dB | Tổn thương thính giác ngay lập tức |
dB(A) là gì và tại sao dùng trong tiêu chuẩn?
dB(A) là mức âm thanh được đo với bộ lọc trọng số A (A-weighting), mô phỏng cách tai người phản ứng không đồng đều với các tần số khác nhau. Tai người nhạy nhất với dải 1000–4000 Hz và kém nhạy hơn ở tần số rất thấp (bass) và rất cao (treble).
Bộ lọc A giảm bớt các tần số tai người nghe kém hơn trước khi tính tổng, cho kết quả phản ánh tốt hơn cảm nhận ồn thực tế. Đây là lý do QCVN 26:2010/BTNMT và hầu hết tiêu chuẩn môi trường toàn cầu dùng dB(A) thay vì dB thuần túy.
Tiêu chuẩn môi trường Việt Nam QCVN 26:2010
QCVN 26:2010/BTNMT quy định giới hạn tiếng ồn tối đa tại khu vực dân cư và môi trường như sau:
| Khu vực | Ngày (6h–21h) | Đêm (21h–6h) |
|---|---|---|
| Khu đặc biệt (bệnh viện, trường học, khu bảo tồn) | ≤ 55 dB(A) | ≤ 45 dB(A) |
| Khu dân cư thông thường | ≤ 70 dB(A) | ≤ 55 dB(A) |
| Khu thương mại, dịch vụ | ≤ 75 dB(A) | ≤ 60 dB(A) |
| Khu công nghiệp, sản xuất | ≤ 75 dB(A) | ≤ 70 dB(A) |
Các biến thể thang đo dB khác trong xây dựng
- dB(C): Trọng số C, ít lọc tần số thấp hơn A — dùng đánh giá âm peak và ồn công nghiệp tần số thấp.
- dB(Z) hoặc dB Lin: Không có trọng số — đo toàn phổ tần số, dùng trong nghiên cứu kỹ thuật.
- Leq (Equivalent Continuous Sound Level): Mức ồn tương đương trung bình năng lượng theo thời gian — tiêu chuẩn quan trắc môi trường.
- Lmax: Mức đỉnh tức thì cao nhất trong khoảng đo.
- Lnight: Mức ồn ban đêm tính theo Leq giờ ban đêm — WHO khuyến nghị ≤ 40 dB(A).
Ứng dụng dB trong thiết kế công trình
Kỹ sư âm học dùng chỉ số STC (Sound Transmission Class) tính theo dB để đánh giá tường, sàn và cửa ngăn âm. STC 45 nghĩa là tường giảm được khoảng 45 dB âm thanh truyền qua — đủ để giọng nói không nghe rõ từ phòng bên. STC 60+ cần cho phòng thu và phòng hội nghị cao cấp.
Trong đánh giá tác động môi trường (ĐTM), các hoạt động xây dựng phải đo và dự báo mức ồn tại khu dân cư lân cận. Tiếng búa máy, cọc khoan có thể đạt 80–95 dB(A) tại khoảng cách 10 m, cần biện pháp giảm thiểu (rào cản, lịch thi công) để không vượt ngưỡng QCVN.
Câu hỏi thường gặp
- Tại sao không thể cộng các giá trị dB bình thường?
- Vì dB là thang logarit. Phải chuyển về năng lượng (10^(dB/10)), cộng năng lượng, rồi chuyển lại về dB. Hai nguồn 60 dB cho tổng 63 dB, không phải 120 dB.
- 30 dB có nghĩa là không có tiếng ồn không?
- Không — 30 dB tương đương tiếng thì thầm, nghe rõ trong không gian rất yên tĩnh. Phòng ngủ tốt nên dưới 35 dB(A) ban đêm.
- Tiêu chuẩn dBHL trong y tế khác gì dB(A)?
- dBHL (Hearing Level) dùng trong đo thính lực, tham chiếu ngưỡng nghe trung bình của người bình thường ở từng tần số. Không dùng trong đánh giá môi trường hay công trình.