Шум в децибелах: почему цифры не сравнимы

Децибел — логарифм отношения, поэтому 3 дБ — это двукратная разница в звуковой мощности. Сравнивать цифры можно только при одинаковых расстоянии, взвешивании, классе прибора и уровне фона.

Почему децибел нельзя складывать и вычитать как метры

Уровень звукового давления — логарифмическая величина: рост на 10 дБ означает десятикратную интенсивность, а на 3 дБ — удвоение мощности. Отсюда два практических следствия. Первое: «на 2 дБ тише» — это не «почти то же самое», это разница, которую покупатель слышит. Второе: два источника по 50 дБ вместе дают 53 дБ, а не 100 — поэтому шум двух двигателей не складывается арифметически.

Четыре условия, без которых число не сравнимо

К этому добавляется режим работы: шум измеряется на максимальной скорости, после прогрева, при заряженной батарее. Измерение на средней скорости даёт красивое число, которое не описывает изделие. И ещё одно — время: если прибор показывает эквивалентный уровень за 10 секунд, а изделие выходит на режим за 3, число занижено.

Что означает «тихий» в этой категории

Ориентир, который можно проверить: шёпот на расстоянии метра — около 30 дБ(А), тихая комната ночью — 25–30 дБ(А), обычный разговор — 60 дБ(А), пылесос — 70–75 дБ(А). Изделие с заявленными 50 дБ(А) на 30 см воспринимается как «слышно, но не мешает», 60 дБ(А) — как разговор в той же комнате. Эти ориентиры полезны в двух случаях: при сравнении предложений и при написании текста для розницы, где нельзя утверждать «бесшумный» — такого уровня не существует.

Почему два двигателя громче, но не в два раза

Каждый дополнительный источник добавляет 3 дБ при равной мощности, поэтому модель с двумя двигателями обычно на 2–4 дБ(А) громче одномоторной того же класса, а не вдвое. Разница определяется не количеством двигателей, а балансировкой, жёсткостью корпуса и виброразвязкой. Именно поэтому цифра по модели снимается отдельно, а не выводится из соседней позиции ряда; сводка по всем моделям — в справочных данных, методика стенда — в методике испытаний.

Откуда берётся шум и что его действительно снижает

Шум изделия складывается из трёх источников, и путать их дорого. Первый — двигатель: щётки и коллектор дают широкополосный шорох, подшипник — тонкий писк на оборотах, обмотка — гул на частоте питающих импульсов. Второй — механика: эксцентрик и редуктор добавляют низкочастотную составляющую и модуляцию, которую слышно как «пульсацию». Третий, самый недооценённый, — корпус: он не производит звук, он его излучает. Вибрация двигателя передаётся на стенки, и стенка толщиной 1,5 мм звучит громче, чем та же стенка толщиной 2,5 мм при том же двигателе.

Отсюда следует, что снижение шума — это не «поставить поролон». Работают четыре меры: балансировка эксцентрика (дисбаланс даёт основную низкочастотную составляющую), виброразвязка двигателя — силиконовые втулки или подвес вместо жёсткого винта, жёсткость корпуса и рёбра жёсткости, а также прокладка между половинами корпуса. Не работают: поролон внутри (он добавляет массу, но не разрывает путь вибрации) и снижение максимальной скорости — это уже другая спецификация, а не «то же изделие, но тише».

Три числа вместо одного: как читать спецификацию

Спецификация с одним числом отвечает на вопрос «сколько», но не отвечает на «где» и «при каких условиях». Рабочий минимум — три строки: уровень на 30 см на максимальной скорости, уровень на 1 м и хотя бы грубая оценка спектра. Вторая строка нужна потому, что покупатель слушает изделие не на 30 см, а на расстоянии вытянутой руки или в соседней комнате. Третья объясняет, почему два изделия с одинаковым дБ(А) воспринимаются по-разному: низкие частоты проходят через перегородку, хотя по прибору их вклад меньше.

Что слышит покупатель, а что видит прибор

Прибор и человек оценивают шум по-разному. Прибор усредняет уровень за время измерения и даёт одно число; человек слышит тон, прерывистость и щелчки. Поэтому при равном дБ(А) изделие с выраженным тоном на одной частоте раздражает сильнее, чем изделие с широкополосным шумом: слух выделяет тон из фона, и это не субъективность, а свойство слуховой системы. Практическое следствие для закупщика: рост на 2 дБ(А) в области 2–4 кГц заметнее, чем рост на 4 дБ(А) в области 100 Гц. Именно поэтому одна цифра не описывает восприятие, а протокол с октавным спектром описывает.

Приёмочный замер в партии

Шум — атрибутивный признак приёмки, и проверяют его так же, как цвет: до отгрузки, по записанному заранее правилу. Порядок, который работает: тот же прибор класса 1 с действующим свидетельством о поверке, фон не выше 25 дБ(А), пять изделий из партии, критерий — не выше заявленного значения плюс 2 дБ(А) на погрешность прибора и позиционирования. Если изделие выходит за предел, замер повторяют вторым прибором: повторяющееся отклонение — это партия, а не измерение. Записанное правило важнее самого числа, потому что спор идёт не о том, громкий ли образец, а о том, был ли замер сделан по спецификации.

Формулировка для технического задания

Рабочий вариант: «Уровень звукового давления не выше 55 дБ(А) на расстоянии 30 см, взвешивание A, шумомер класса 1 по IEC 61672-1, уровень фона не выше 25 дБ(А), максимальная скорость, после прогрева 3 мин; протокол предоставляется до отгрузки». Такой пункт нельзя выполнить «примерно» — и именно поэтому он работает. То, как этот признак проверяется в партии, описано в справочном документе про метод измерения шума.

Замер шума — один из признаков финального контроля, и его место в графике описано в сроке производства и поставки. Второй параметр, который проверяют на том же стенде, — влагозащита по IEC 60529.

1. IEC 61672-1:2013. Electroacoustics — Sound level meters — Part 1: Specifications. Geneva: International Electrotechnical Commission.
2. ISO 3746:2010. Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure — Survey method. Geneva: ISO.
3. Beranek L. L., Mellow T. J. (2012). Acoustics: Sound Fields and Transducers. Oxford: Academic Press.