Originariamente inviato da Momenti di Follia di un Folle
Il dB non è un' unità di misura ma un modo di esprimere una certa misura, per questa ragione è adimensionale cioè rappresentato da un numero puro.
In acustica il decibel indica il livello di un evento acustico. Usiamo il decibel per adattare la misurazione alle caratteristiche dell'orecchio umano onde rendere comprensibili le differenze di livello esistenti fra due fenomeni acustici.
Procediamo innanzitutto a dare una definizione dell’unità di misura fondamentale: il Bel, anche se, nella pratica non viene mai usato. Misurando l’intensità del suono espressa in Watt (W) su unità di superficie, possiamo dire che il livello di potenza misurato è, rispetto ad una potenza di riferimento:
L(Bel) = log [(W1/1m2)/(W2/1m2)] = log (W1/W2)
Poiché l’unità di superficie, presente sia al denominatore che al denominatore dell’argomento del logaritmo, si semplifica, d’ora in avanti non sarà più riportata e si parlerà semplicemente di potenza, fermo restando che, in realtà, ci si sta riferendo ad una intensità che deve, dunque, essere intesa come distribuita sulla superficie unitaria.
Indicando con W1 la potenza misurata, con W2 quella di riferimento questa relazione è anche la definizione del Bel. Abbiamo, quindi, che il livello è pari ad un Bel quando il logaritmo di W1/W2 è pari ad uno, ovvero quando il rapporto tra la potenza misurata e quella di riferimento è pari a dieci.
La potenza misurata deve, quindi, risultare dieci volte maggiore di quella di riferimento. Da notare, inoltre, che il calcolo viene fatto sempre rispetto ad una quantità di riferimento, ciò a causa della definizione stessa di suono (variazione rispetto alla condizione di quiete).
Avvicinandosi ai casi pratici, in cui viene presa in analisi quasi esclusivamente la pressione, espressa in Pascal (Pa), si deve considerare che la potenza è proporzionale al quadrato della pressione stessa. Risulterà quindi, per le proprietà dei logaritmi:
L(Bel) = log (W1/W2) = log (p12/p22) = log (p1/p2)2 = 2log (p1/p2)
Il Bel è, però, di scarso se non nullo interesse pratico e si utilizza in realtà un suo sottomultiplo, il deciBel (dB), che è pari ad un decimo di Bel. Sarà, quindi definito come:
L(dB) = 10log(W1/W2)
Il livello del suono misurato sarà, quindi, pari ad un dB quando il risultato del logaritmo sarà uguale ad 1/10 ovvero quando l’argomento del logaritmo è pari a 10 elevato alla 1/10, cioè il rapporto tra la potenza W1 e quella W2 risulta essere uguale a 1.258925, quindi la potenza misurata è di poco superiore alla potenza di riferimento.
Applicando lo stesso procedimento visto per i Bel si può riscrivere la definizione per il dB quando si misura una pressione:
L(dB) = 20log(p1/p2)
Per distinguere i due casi, altrimenti esprimibili entrambi come dB con possibilità di generare confusione, per convenzione quando si fa riferimento ad un livello di intensità di suono si parla di dB SIL (Sound Intensity Level), mentre per la pressione si parla di dB SPL (Sound Pressure Level).
I valori di riferimento sono stati scelti semplicemente in base al comportamento delle orecchio umano: sono stati quindi presi 20 µPa (2*10-5 ) nel caso della pressione e 1 pW/m2 ( 1*10-12) per l’intensità, poiché questi sono i minimi livelli percepibili dall’uomo.
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SIL
Sound Intensity Level, Livello di Intensità Sonora
Misura in decibel dell'intensità di un suono, basata sulla misurazione fisica rispetto ad una intensità di riferimento (10-12Watt/m2).
SPL
Sound Pressure Level, Livello di Pressione Sonora
Misura in decibel dell'intensità di un suono, basata sulla misurazione fisica della pressione esercitata dalla massa d'aria in un punto rispetto ad una pressione di riferimento (2*10-5Pascal).
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