Il decibel

Una misurazione relativa: il Decibel

Il decibel è l'unità di misura convenzionale con la quale in acustica si indica il livello di un fenomeno acustico. Infatti non si potrebbe misurare il suono in W, W/m quadrato, in Pa in funzione rispettivamente della potenza, dell'intensità, della pressione acustica, l'escursione tra il valore minimo e il valore massimo raggiungibile, non renderebbe facilmente comprensibile detto fenomeno. Se per esempio consideriamo la variazione della pressione sonora, riscontriamo come essa varia entro un intervallo compreso fra 20 microPa, soglia d'udibilità, a 63,2 Pa, soglia del dolore, con un'escursione avente il valore di 10 6. Per ridurre questo intervallo, si è pensato di adottare misurazioni di tipo relativo anziché di tipo assoluto come sono le precedenti, prendendo a riferimento il minimo valore udibile e partendo da esso per compiere le misurazioni.
Nelle esperienze effettuate si è poi scoperto come la relazione che lega la sensazione sonora al fenomeno che l'ha generata sia di tipo esponenziale e non lineare. Per cui si è riscontrato che raddoppiando la pressione emessa da una sorgente, non segue un raddoppio della sensazione sonora, ma al contrario si avrà un aumento maggiore. Da queste considerazioni, nasce una misurazione di tipo logaritmico: il decibel (indicativamente, ad un aumento dell'intensità sonora di 3 decibel corrisponde circa un raddoppio della percezione soggettiva del rumore).

Il decibel (dB) è definito come: 10 * log10P/P0

dove P è la misura in Pa della pressione sonora e P0 è il livello standard di riferimento, cioè il livello minimo di udibilità stabilito in 20 micro pascal, essendo questo il più piccolo valore di pressione in grado di produrre una sensazione sonora in un orecchio normale (prescindendo per il momento dalla dipendenza di tale sensazione dalla frequenza). Il valore 0 di questa scala deve quindi essere definito con una convenzione consistente nel fissare un valore di riferimento a cui far corrispondere lo zero e a cui rapportare i valori delle grandezze in esame.
E' bene quindi sottolineare che il dB non è una unità di misura, ma un modo di esprimere una certa misura: esso è adimensionale.

Sensazione sonora

La sensibilità dell'orecchio umano considerata nella sua gamma massima, va dai 16-20 Hz ai 16-20 kHz. Questi limiti variano da individuo a individuo e subiscono delle variazioni con l'età. Ma non solo, l'orecchio umano presenta sensibilità diverse alle varie frequenze, cioè due suoni che hanno lo stesso livello di pressione sonora a diverse frequenze possono provocare una diversa sensazione sonora. Tale comportamento differenziato si evidenzia con la famiglia di curve isofoniche (sotto riportate), le quali riuniscono i punti rappresentanti suoni puri che, alle diverse frequenze, danno la stessa sensazione uditiva naturalmente, le isofoniche sono curve ricavate statisticamente e mostrano, sommariamente, che la zona di maggior sensibilità uditiva è comppresa tra i 1.000 e i 4.000 Hz.

Livello del suono (dB) Pressione sonora (mPa) Esempi Fascia
140 200.000.000 motore jet fascia dannosa
130 63.245.555 martello pneumatico
120 20.000.000 veicolo ad elica
soglia del dolore
110 6.324.555 discoteca fascia critica
100 2.000.000 macchinari industriali
90 632.455 veicolo pesante
80 200.000 traffico intenso
fascia di sicurezza
70 63.245 aspirapolvere
60 20.000 uffici
50 6.324 musica a basso volume
40 2.000 biblioteca
30 632 passi sulle foglie
20 200 abitazione di notte
10 63 "tic-tac" di un orologio
0 20 soglia dell'udibile

Curve isofoniche


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