60 + 60 เดซิเบล ได้ 120 จริงไหม?

* รูปภาพใช้เพื่อประกอบเนื้อหาเท่านั้น อาจไม่ใช่ภาพเหตุการณ์จริงหรือภาพจริงจากเรื่องในบทความ

เปิดลำโพงสองตัว เครื่องวัดขึ้น 60 dB ทั้งคู่ แล้วเสียงรวมจะเป็น 120 จริงไหม?

ถ้าแหล่งเสียงอิสระสองแหล่งวัดได้แหล่งละ 60 dB ณ จุดเดียวกัน ผลรวมจะอยู่ราว 63 dB ไม่ใช่ 120 dB เพราะต้องรวมพลังงานเสียงก่อนแล้วจึงแปลงกลับเป็นเดซิเบล คำว่า “อิสระ” หมายถึงแหล่งเสียงสองตัวไม่ได้ประสานคลื่นให้ตรงจังหวะกัน

เดซิเบล (dB) เป็นสเกลลอการิทึมที่แสดงระดับเสียงเทียบกับค่ามาตรฐาน รายงานตรวจประเมินเสียงของสถาบันความปลอดภัยและอาชีวอนามัยแห่งชาติสหรัฐฯ (NIOSH) อธิบายว่า เมื่อระดับเพิ่ม 3 dB พลังงานเสียงจะเพิ่มเป็นสองเท่า เพิ่ม 10 dB ทำให้พลังงานเพิ่มเป็นสิบเท่า

เมื่อนำแหล่งเสียงอิสระที่ให้พลังงานเท่ากันมารวม ณ จุดวัดเดียวกัน ระดับที่อ่านได้จะเพิ่มตามพลังงาน ไม่ได้เพิ่มเป็นสองเท่าตามจำนวนแหล่ง เมื่อเทียบกับเสียงจากแหล่งเดียว จะได้ตัวอย่างดังนี้

2 แหล่ง: ระดับรวมสูงขึ้นประมาณ 3 dB

4 แหล่ง: สูงขึ้นประมาณ 6 dB

8 แหล่ง: สูงขึ้นประมาณ 9 dB

ในบริบทนี้ “สองเท่า” หมายถึงพลังงานเสียงจากการวัด ไม่ใช่คำบอกว่าผู้ฟังทุกคนจะรับรู้ความดังเพิ่มขึ้นเท่าไร รายงาน NIOSH ไม่ได้วัดความรู้สึกของผู้ฟัง

ตำแหน่งเครื่องวัดก็เปลี่ยนค่าที่อ่านได้ รายงานเดียวกันระบุว่าเสียงเลื่อยที่วัดใกล้เครื่องสูงกว่าค่าที่วัดห่างออกไปราว 5–15 ฟุต ตัวอย่างนี้มาจากโรงหล่อ ไม่ใช่ลำโพงในบ้าน แต่ช่วยให้เห็นว่าระยะจากแหล่งเสียงมีผลต่อค่าที่เครื่องวัดบันทึก

ถ้าลำโพงสองตัวเล่นสัญญาณเดียวกันพร้อมกัน คลื่นเสียงอาจเสริมกันในบางตำแหน่งและหักล้างกันบางส่วนในอีกตำแหน่ง ทำให้ค่าที่วัดได้เปลี่ยนตามจุดยืน หนังสือฟิสิกส์ OpenStax ยกเสียงจากลำโพงสเตอริโอเป็นตัวอย่างของคลื่นที่ซ้อนทับกันและทำให้ความดังต่างกันตามตำแหน่ง ดังนั้นค่าเพิ่ม 3 dB ใช้กับการคำนวณแหล่งเสียงอิสระที่ระดับเท่ากัน ไม่ใช่ผลที่รับประกันจากลำโพงทุกคู่

ถ้าเสียงสองแหล่งมีระดับไม่เท่ากัน ผลรวมจะไม่เพิ่ม 3 dB เสมอไป เพราะแหล่งที่เบากว่าจะเพิ่มพลังงานเข้ามาน้อยกว่า

ถ้าจะเทียบเสียงจากหลายเครื่อง ให้วางเครื่องวัดตำแหน่งเดิมและใช้การตั้งค่าแบบเดียวกันทุกครั้ง วิธีนี้ช่วยให้ค่าที่นำมาเทียบกันไม่ปะปนกับความต่างของจุดวัด

ขอบคุณภาพประกอบจาก https://graphic.in.th