Коли ми чуємо голос, музику або шум за вікном, рідко замислюємося, що усе це — хвилі, які мають фізичні характеристики. Одне з ключових питань, що може виникнути: в яких одиницях вимірюється звук? Коротко і по суті: звук зазвичай вимірюється в децибелах (дБ), коли йдеться про гучність, і в герцах (Гц) — коли маємо на увазі частоту. Але за цими двома одиницями ховається цілий світ фізики, фізіології та навіть емоційного сприйняття.
Ця стаття допоможе розкласти все по поличках — простою мовою і без зайвої академічності, але з повагою до точності.
Як саме ми «чудово» чуємо — фізика звуку у двох словах
Звук — це механічна хвиля, яка виникає в результаті коливань тіл у середовищі (переважно повітрі). Ці коливання створюють зміни тиску, що поширюються у вигляді хвиль, які вловлює наше вухо.
Коли ми говоримо про вимірювання звуку, зазвичай маємо на увазі або його інтенсивність, або частоту.
Гучність: що таке децибели і чому 100 дБ — це не просто «гучно»
Одиниця вимірювання гучності — децибел. Але що це таке?
«Децибел — це логарифмічна одиниця, яка описує співвідношення між двома величинами, найчастіше — звуковим тиском порівняно з порогом чутності людини.»
Інакше кажучи, 0 дБ — це не відсутність звуку, а поріг чутності. А от 120 дБ — це вже болісно гучно (наприклад, гуркіт реактивного літака на злітній смузі).
Орієнтовна шкала гучності виглядає так:
- 10 дБ — шелест листя
- 40 дБ — тиха розмова
- 60 дБ — звичайна розмова
- 90 дБ — гучна музика або проїзд поїзда
- 120 дБ — больовий поріг для більшості людей
Це не просто сухі цифри. Наше вухо сприймає збільшення гучності не лінійно. Наприклад, збільшення на 10 дБ сприймається приблизно як удвічі гучніший звук.
Частота: герци, або чому деякі звуки ми не чуємо
Інша важлива характеристика звуку — частота, що вимірюється в герцах (Гц). Вона вказує, скільки разів на секунду повітря коливається внаслідок звуку.
Діапазон сприйняття людського вуха становить приблизно:
- Від 20 Гц (дуже низькі, гудячі звуки)
- До 20 000 Гц (високі, дзвінкі звуки)
Цікаво, що:
- Діти зазвичай чують до 20 000 Гц, але з віком верхня межа знижується.
- Собаки можуть чути до 45 000 Гц, а кажани — навіть до 100 000 Гц.
- Низькі частоти частіше відчуваються не лише вухами, а й тілом — наприклад, на концерті бас “пробиває” через груди.
Інші одиниці вимірювання, про які не говорять щодня
Хоча децибели та герци — найвідоміші одиниці, вони не єдині:
- Бел (Б) — основна логарифмічна одиниця, але майже не використовується напряму, бо одиниця занадто велика. 1 Б = 10 дБ.
- Па (паскалі) — одиниця вимірювання звукового тиску в системі СІ, хоча вона рідко вживається в побутовому контексті.
- Фон та сон — одиниці суб’єктивного сприйняття гучності, які враховують, наскільки приємно або неприємно нам чути певні частоти. Фони — це «відчутна» гучність, а сони — її кількісна шкала.
Як і навіщо вимірюють звук у повсякденному житті
Може здатись, що ці знання потрібні лише звукорежисерам або інженерам. Але й у звичайному житті ми стикаємось із потребою зрозуміти, наскільки гучно або якісно щось звучить.
Наприклад:
- Під час ремонту: чи шумить мій холодильник понад норму (наприклад, 50 дБ)?
- У школі чи дитсадку: яка гучність у класі? Чи це сприяє концентрації?
- В аудіоапаратурі: наскільки «чистим» є звук колонок, які я купив?
- В екології: шумове забруднення в місті — реальна проблема. За українськими нормами допустимий рівень зовнішнього шуму — близько 55 дБ вдень і 45 дБ вночі.
У мене був випадок, коли ми з сусідами зверталися до ЖЕКу через постійний гул вентиляції на даху. Замір показав 65 дБ уночі — що вже вище санітарних норм. Після цього обладнання таки замінили.
Звук — це не тільки цифри
Річ у тім, що звук — це ще й емоції. Гучність впливає на рівень стресу, частота — на відчуття комфорту. Саме тому музику можна не просто слухати, а відчувати. А ще — використовувати звук для терапії, концентрації чи навіть навчання.
Тепер, коли хтось запитає, в яких одиницях вимірюється звук, ви не просто назвете «децибели» або «герци», а ще й поясните, що за цим стоїть. Ці знання — не лише для науковців. Вони допомагають краще розуміти світ довкола, захищати своє здоров’я і навіть обирати техніку з розумінням. Бо кожен звук має своє значення — і не лише в децибелах.