dBA, dBC và dBZ: vì sao máy đo tiếng ồn có trọng số tần số

dBA, dBC và dBZ là ba cách máy đo tiếng ồn "nghe" âm thanh: dBA giảm mạnh phần âm trầm để gần với độ nhạy của tai người ở mức vừa, dBC giảm rất ít nên giữ gần đủ âm trầm, còn dBZ không giảm gì cả. Vì thế cùng một tiếng ồn có thể cho ba con số khác nhau, và khoảng chênh giữa dBC với dBA là dấu hiệu nhanh cho biết tiếng đó có nhiều âm trầm hay không. Quy chuẩn tiếng ồn môi trường và nơi làm việc ở Việt Nam dùng dBA cho mức trung bình; riêng mức đỉnh ở nơi làm việc dùng dBC.

Vì sao máy đo phải có "trọng số"

Tai người không nhạy đều ở mọi tần số. Ở mức âm vừa phải, ta nghe rõ nhất vùng khoảng 1.000–5.000 Hz và kém hẳn ở âm rất trầm (vài chục Hz) cũng như âm rất cao (trên 10.000 Hz). Một tiếng 50 Hz phải mạnh hơn nhiều so với tiếng 1.000 Hz thì ta mới thấy to bằng nhau.

Đầu thập niên 1930, hai nhà nghiên cứu Harvey Fletcher và Wilden Munson ở Phòng thí nghiệm Bell đo những đường "cảm nhận to bằng nhau" của tai người. Kết quả cho thấy độ nhạy của tai còn thay đổi theo mức âm: ở mức nhỏ tai rất kém với âm trầm, ở mức lớn thì đều hơn. Từ đó các kỹ sư đặt ra những bộ lọc điện tử gắn vào máy đo, gọi là trọng số tần số, để con số trên máy gần với cảm nhận của người nghe hơn.

Ngày nay các trọng số này được chuẩn hoá trong tiêu chuẩn quốc tế IEC 61672 về máy đo mức âm. Ký hiệu chữ cái sau "dB" cho biết máy đã dùng bộ lọc nào.

Ba trọng số A, C, Z khác nhau ra sao

Trọng số A (dBA)

Mô phỏng tai người ở mức âm tương đối nhỏ. Bộ lọc A cắt mạnh âm trầm: ở 100 Hz giảm khoảng 19 dB, ở 63 Hz giảm khoảng 26 dB, ở 31,5 Hz giảm gần 40 dB. Vùng 1.000–4.000 Hz gần như giữ nguyên, thậm chí nhích lên chút ít. Đây là trọng số phổ biến nhất vì nó tương quan khá tốt với cả cảm giác khó chịu lẫn nguy cơ hại tai trong đa số tình huống.

Trọng số C (dBC)

Gần như phẳng từ khoảng 63 Hz tới 4.000 Hz, chỉ giảm vài decibel ở hai đầu cực trầm và cực cao. Nó mô phỏng tai ở mức âm lớn, khi độ nhạy của tai đều hơn. dBC thường dùng để đo mức đỉnh (tiếng nổ, tiếng búa, tiếng súng bắn đinh) và để phát hiện âm trầm.

Trọng số Z (dBZ)

Chữ Z là "zero": không lọc gì trong dải đo của máy. dBZ cho biết năng lượng âm thanh thực sự trong dải đó, hữu ích khi cần phân tích dải tần, nhưng ít khi dùng để đánh giá mức ồn với con người.

Giá trị làm tròn theo bảng trọng số trong IEC 61672. Đọc bảng sẽ thấy ngay: một tiếng máy phát điện có năng lượng dồn ở 63 Hz sẽ bị dBA "bớt" đi khoảng 26 dB, trong khi dBC gần như giữ nguyên.

Khoảng chênh dBC − dBA nói gì

Đây là mẹo đọc số hữu ích nhất của bài. Đo cùng một tiếng ồn ở cùng một chỗ bằng cả hai trọng số:

• Nếu dBC chỉ cao hơn dBA vài decibel, năng lượng chủ yếu ở vùng trung và cao: tiếng nói, tiếng xe máy ở gần, tiếng chén bát.
• Nếu dBC cao hơn dBA nhiều, tiếng ồn có nhiều âm trầm: nhạc bass, máy nén, máy bơm, động cơ diesel chạy không tải, tiếng ù của quạt hút công suất lớn.

Hướng dẫn về tiếng ồn cộng đồng của WHO năm 1999 gợi ý rằng khi chênh lệch giữa dBC và dBA vượt khoảng 10 dB thì nên phân tích dải tần chi tiết hơn, vì khi đó chỉ số dBA có thể đánh giá thấp mức độ phiền. Đây là lý do có những người than "đo dBA thấp mà vẫn không ngủ được": máy đo đang được dặn phải bỏ qua đúng phần âm thanh làm họ khó chịu.

Trọng số thời gian: F, S, I

Ngoài trọng số tần số, máy đo còn có trọng số thời gian, quyết định con số trên màn hình phản ứng nhanh hay chậm với âm thanh thay đổi:

• F (Fast — nhanh): hằng số thời gian 125 mili giây, bám sát âm thanh biến đổi, dùng phổ biến khi đo tiếng ồn giao thông, đo mức tối đa.
• S (Slow — chậm): hằng số thời gian 1 giây, con số "đứng" hơn, dễ đọc khi đo bằng mắt với tiếng ồn dao động.
• I (Impulse — xung): lên nhanh xuống rất chậm, từng dùng cho tiếng xung; ngày nay nhiều phương pháp đo đã chuyển sang dùng mức đỉnh dBC thay vì trọng số I.

Vì thế trong báo cáo đo chuẩn, ký hiệu thường gồm cả hai loại trọng số: LAFmax là mức tối đa đo bằng trọng số A, thời gian Fast; LCpeak là mức đỉnh tức thời đo bằng trọng số C; LAeq là mức tương đương liên tục theo trọng số A trong một khoảng thời gian.

Quy chuẩn Việt Nam dùng trọng số nào

Hai quy chuẩn chọn hai trọng số cho hai việc khác nhau: dBA để đánh giá mức tiếp xúc kéo dài, dBC cho những cú sốc âm thanh rất ngắn mà năng lượng âm trầm cũng góp phần gây hại.

Những nhầm lẫn khi đọc số

• So số dBA với dBC. Hai con số đo bằng hai bộ lọc khác nhau không so trực tiếp được. "Nhà bên đo 75 dBC, quy chuẩn 55 dBA, vậy vượt 20 dB" là phép so sai.
• Không ghi trọng số. Một kết quả "70 dB" không kèm chữ cái là kết quả thiếu. Ứng dụng điện thoại hay máy đo rẻ tiền thường mặc định dBA nhưng nên kiểm tra lại cài đặt.
• Tin dBA tuyệt đối với tiếng trầm. dBA đánh giá thấp tiếng bass và tiếng máy ù, như đã nói ở trên. Với loại tiếng này nên đo thêm dBC hoặc phân tích dải tần một phần ba quãng tám.
• Đọc số tức thời thay cho mức tương đương. Quy chuẩn dùng mức tương đương trong một khoảng thời gian; số nhảy trên màn hình trong vài giây chỉ cho biết thời điểm đó.

Góc nhìn hôm nay: dùng trọng số cho việc nhà mình

Nếu đang khổ vì một tiếng ồn mà máy đo dBA cho số không cao, hãy thử đo thêm dBC (nhiều máy đo cầm tay đời mới có cả hai chế độ). Chênh lệch lớn là bằng chứng gọn gàng rằng vấn đề nằm ở âm trầm, và hướng xử lý sẽ khác: âm trầm cần khối lượng, tách lớp, cách ly rung từ nguồn chứ không phải dán mút lên tường. Bài "Tiếng ồn tần số thấp" trong danh mục này đi sâu hơn.

Người muốn hiểu kỹ có thể tìm đọc tiêu chuẩn IEC 61672 về máy đo mức âm, giáo trình âm học kiến trúc ở các trường xây dựng, và tài liệu phổ thông của NIOSH về đo tiếng ồn nghề nghiệp.