Wymiary przestrzeni: Ogłuszające logarytmy

Ofiara akustycznego ataku silnikiem spalinowym jest narażona na poważny szok psychosomatyczny, który daje konkretne objawy: nagłe przerażenie, fala kortyzolu, skurcz mięśni, dziwny smak w ustach, a także dezorientacja i napad złości, która trwa jeszcze kilka minut potem. Dlaczego, mimo ewidentnej szkodliwości tych bodźców dla zdrowia, próby ich eliminacji z przestrzeni publicznej są nieskuteczne?

Problemu hałasu nie rozwiązano, bo nie umiemy go odpowiednio zdefiniować. Odpowiednio, to znaczy w sposób zrozumiały dla osób, które go tworzą i od niego cierpią, czyli dla każdego. Trudność w opisywaniu hałasu bierze się zaś z niewiedzy o nas samych, a konkretnie o tym, jak zewnętrzne bodźce zmysłowe przekładają się na ich wewnętrzne odczuwanie.

Większość zależności, które spotykamy na co dzień, ma charakter liniowy, czyli wprost proporcjonalny: jeśli mamy dwa razy dłuższą drogę, docieramy na miejsce dwa razy później. Jest jednak wiele ważnych zjawisk, którymi kierują inne zasady. Należą do nich właśnie wrażenia zmysłowe.

Dynamikę wrażeń zmysłowych opisują dwa klasyczne prawa psychofizyki: prawo Webera–Fechnera oraz prawo potęgowe Stevensa. Pierwsze ujęto w połowie XIX wieku (Fechner, „Elemente der Psychophysik“, 1860), drugie sformułował w latach 50. XX wieku amerykański psychofizyk Stanley Smith Stevens.

Zgodnie z prawem Webera–Fechnera, jeśli porównujemy siłę, z jaką dwa bodźce oddziałują na naszą percepcję, to liczy się ich stosunek, a nie sama różnica. Prawo Stevensa dodaje, że siła odczuwanego wrażenia zmysłowego jest proporcjonalna do potęgi wielkości bodźca. W skrócie: rodzimy się z naturalnymi „dławikami” wrażeń, czyli mechanizmami ich kompresji względem siły bodźców. Bez tego pewnie byśmy zwariowali.

Jeśli chodzi o słuch, działa to w ten sposób, że im głośniejszy jest dźwięk, tym – co do zasady – mniej „przyrasta” odczuwana głośność. Podobnie mamy z dotykiem: z łatwością odczujemy, że nasze palce coś musnęły, a potem dotknęły. Jednak dalsze zwiększanie nacisku nie daje proporcjonalnego wzrostu intensywności wrażenia – póki oczywiście nie zbliżymy się do granicy bezpieczeństwa i bólu.

Dlatego też naukowcy zdecydowali się określać natężenie dźwięku miarą niejako „skompresowaną”: w skali logarytmicznej, podawanej w decybelach (dB). To bywa mylące dla laików, bo decybele ani nie „dodają się” jak centymetry na linijce, ani nie są bezpośrednią miarą wrażeń słuchowych (te opisuje się np. w fonach). Wzrost o 10 dB oznacza dziesięciokrotny wzrost natężenia (mocy) dźwięku, a nie „o dziesięć punktów” na skali. To tak, jakby porównywać wchodzenie po schodach z wchodzeniem na ścianę kanionu, gdzie każdy schodek jest 10 razy wyższy od poprzedniego.

Podwojenie liczby identycznych, niezsynchronizowanych źródeł dźwięku zwiększa poziom o ok. 3 dB, a zdziesięciokrotnienie – o 10 dB. Różnica między wrzaskiem 10 i 20 osób oraz 100 i 200 osób (w porównywalnych warunkach) jest taka sama – około 3 dB. Często przyjmuje się też zgrubną regułę, że wzrost poziomu o ok. 10 dB odpowiada mniej więcej podwojeniu odczuwanej głośności (zależnie od częstotliwości i poziomu wyjściowego).

Przykładowo: jeśli szept przyjmiemy jako ~30 dB (typowa wartość), a motocykl bez tłumika jako ~100 dB, to różnica 70 dB odpowiada około 10⁷-krotnemu wzrostowi natężenia (przy takich samych warunkach pomiaru). W kategoriach subiektywnej głośności to około 2⁷ ≈ 128 razy „głośniej” – oczywiście w dużym przybliżeniu i zależnie od widma dźwięku.

– Ponadto zupełnie inaczej czujemy się, kiedy poziom bardzo cichego dźwięku nagle wzrośnie o 10 dB – mówi Pulsarowi dr Jan Felcyn z Katedry Akustyki UAM w Poznaniu. – Zauważymy tę zmianę, ale raczej nie wywoła ona w nas negatywnej reakcji. Jednak dla dźwięków, które mają wysoki poziom, każda taka zmiana oznacza wzrost negatywnych skutków hałasu na zdrowie. Różnica między np. 70 a 80 dB będzie skutkować większą dokuczliwością hałasu i np. częstszym wybudzaniem się ze snu.

I tego właśnie skala logarytmiczna nie pokazuje, a wręcz to ukrywa, sprzyjając lekceważeniu „zgłaśniania” głośnych dźwięków, bo pozornie chodzi o „te same 10 dB”.

Na poziomie analizy zjawisk psychofizycznych jest to wszystko skomplikowane i takie musi być. Niech się tym zajmują naukowcy. Jednak jako mieszkańcy potrzebujemy jakby odwrotnej skali wrażeń słuchowych, która uwrażliwiałaby nasz intelekt na zmiany dźwięków najgłośniejszych. Bo na cichsze jesteśmy wrażliwi z urodzenia. Bez tego pozostanie nam krępujące zdziwienie „paradoksami” psychofizyki. A hałas będzie tylko narastał.