Suy giảm âm thanh theo khoảng cách là gì?
Âm thanh lan tỏa rộng dần khi truyền đi xa nguồn phát. Với một nguồn điểm lý tưởng phát ra trong không gian tự do, mức áp suất âm (SPL) sẽ giảm theo khoảng cách tuân theo định luật nghịch đảo bình phương. Công cụ này cho bạn biết mức âm thanh tại một khoảng cách mới khi bạn đã biết mức âm tại một khoảng cách tham chiếu.
Cách sử dụng
Nhập mức âm thanh đã biết L1 tính bằng decibel, khoảng cách r1 nơi mức âm đó được đo, và khoảng cách mới r2 nơi bạn muốn biết mức âm. Công cụ sẽ trả về mức âm dự đoán L2 cùng tổng mức suy giảm (lượng giảm) tính bằng dB.
Giải thích công thức
Công thức cơ bản là $$L_2 = \text{L1 (dB)} - 20 \cdot \log_{10}\!\left(\frac{\text{r2 (m)}}{\text{r1 (m)}}\right)$$ Vì cường độ âm giảm theo bình phương khoảng cách nhưng SPL lại được đo theo thang logarit, nên hệ số ở đây là 20 (chứ không phải 10). Một hệ quả tiện lợi: cứ mỗi lần khoảng cách tăng gấp đôi, mức âm lại giảm đi \(20 \cdot \log_{10}(2) \approx 6\) dB.
Ví dụ minh họa
Giả sử một chiếc máy phát ra 90 dB ở khoảng cách 1 m. Tại 10 m, mức suy giảm là $$20 \cdot \log_{10}(10/1) = 20 \cdot 1 = 20 \text{ dB},$$ vậy \(L_2 = 90 - 20 =\) 70 dB. Còn khi di chuyển từ 1 m ra 2 m, mức âm giảm khoảng \(20 \cdot \log_{10}(2) \approx 6\) dB, tức là còn khoảng 84 dB.
Câu hỏi thường gặp
Công thức này có dùng được trong nhà không? Công thức giả định điều kiện trường tự do (không có phản xạ). Trong nhà, sự phản xạ và vang dội làm giảm mức suy giảm thực tế, nên mức âm thực tế thường cao hơn so với dự đoán.
Tại sao là 20·log10 mà không phải 10·log10? Áp suất âm tỷ lệ với \(1/r\), và SPL tính bằng dB sử dụng \(20 \cdot \log_{10}\) của tỷ số áp suất, từ đó cho ra quy tắc giảm −6 dB mỗi lần khoảng cách tăng gấp đôi.
r2 có thể nhỏ hơn r1 không? Có. Nếu bạn lại gần hơn (\(r_2 < r_1\)) thì mức suy giảm sẽ mang giá trị âm, nghĩa là mức âm thanh tăng lên.
