Calcolatore di Decibel

Risultati

A 85,0 dB (se ponderato in A), la regola dei 3 dB del NIOSH limita l'esposizione a circa 8 h al giorno; il suo limite raccomandato è 85 dBA per 8 ore.

Come usare il calcolatore di decibel

1. 1. Scegli il calcolo. Livello sonoro converte tra dB, intensità e pressione. Somma o sottrai livelli combina sorgenti di rumore. Distanza applica la legge dell'inverso del quadrato. Rapporti e livelli assoluti riguardano potenza e tensione in elettronica e audio.
2. 2. Inserisci ciò che conosci. L'intensità va da pW/m² a W/m², la pressione da µPa a kPa, le distanze sono in cm, m, km o piedi, e le potenze e le tensioni sono in watt, dBm, volt o dBV.
3. 3. Scegli le cifre decimali. I livelli sonori si indicano di norma con una cifra decimale; puoi sceglierne da 0 a 3.
4. 4. Leggi il risultato e il procedimento. Ogni risultato è scritto come formula con i tuoi numeri, così puoi copiare il metodo in una relazione di laboratorio.

Che cos'è un decibel

Un decibel (dB) è dieci volte il logaritmo in base 10 del rapporto tra due potenze: dB = 10 log₁₀(P₂ ÷ P₁). La scala è logaritmica perché l'orecchio e molti strumenti rispondono ai rapporti, non alle differenze, così un intervallo enorme di potenze — per il suono, un bilione a uno — entra in poche centinaia di unità. Ogni fattore 10 nella potenza equivale a 10 dB, e raddoppiare la potenza aggiunge circa 3 dB (10 log₁₀ 2 = 3,01).

Le grandezze il cui quadrato è proporzionale alla potenza — tensione, corrente, pressione sonora — usano invece 20 log₁₀, quindi raddoppiare la tensione aggiunge circa 6 dB. Un decibel da solo descrive un rapporto; diventa un livello assoluto quando si fissa un riferimento. Per il suono questo riferimento è la soglia dell'udito: I₀ = 10⁻¹² W/m² per l'intensità, o 20 µPa per la pressione nell'aria, che danno lo stesso livello (dB SPL).

Esempi svolti

• Da livello a intensità e pressione. 85 dB corrispondono a I = 10⁻¹² × 10^8,5 = 3,162 × 10⁻⁴ W/m² e p = 20 µPa × 10^(85/20) = 0,3557 Pa. Il NIOSH raccomanda non più di 8 ore al giorno a 85 dBA, e dimezza il tempo consentito per ogni 3 dBA in più.
• Somma di sorgenti. Macchine da 85, 82 e 79 dB che funzionano insieme: 10 log₁₀(10^8,5 + 10^8,2 + 10^7,9) = 87,4 dB. I livelli si sommano per energia: due sorgenti uguali da 60 dB danno 63 dB, non 120.
• Sottrazione del rumore di fondo. Una misura di 70 dB con la macchina accesa e di 60 dB con la macchina spenta significa che la sola macchina è 10 log₁₀(10⁷ − 10⁶) = 69,5 dB.
• Distanza. Una sorgente che misura 90 dB a 1 m è 90 − 20 log₁₀(10) = 70 dB a 10 m. Ogni raddoppio della distanza costa 6,02 dB.
• Elettronica. 20 dBm sono 100 mW, 30 dBm sono 1 W e 0 dBm sono 1 mW. +4 dBu, il livello di linea professionale audio, equivale a 1,228 V RMS; −10 dBV, il livello di consumo, equivale a 0,316 V.

Limiti e convenzioni

• La somma presuppone sorgenti non correlate. Due toni coerenti in fase possono sommarsi di più (fino a +6 dB), e fuori fase possono annullarsi.
• La regola della distanza vale in campo libero. All'aperto, senza riflessi, una sorgente puntiforme segue la legge dell'inverso del quadrato. Al chiuso, la riverberazione rallenta il calo; una lunga sorgente lineare, come una strada trafficata, perde solo 3 dB per raddoppio.
• La ponderazione A non è applicata. Il dBA adatta i livelli alla sensibilità dell'orecchio. Questo calcolatore tratta ogni dB come un livello non ponderato, quindi usalo su un valore già ponderato se ti serve il dBA.
• Coppie di riferimento. I₀ = 10⁻¹² W/m² e p₀ = 20 µPa coincidono nell'aria, con un'impedenza caratteristica di circa 400 Pa·s/m, abbastanza vicina da trattare i due livelli come uguali.

Domande frequenti

Come si sommano i decibel?

Non con una semplice addizione. Converti ogni livello in potenza con 10^(L/10), somma le potenze e riconverti con 10 log₁₀. Due sorgenti uguali sommano 3 dB, dieci sorgenti uguali 10 dB, e una sorgente 10 dB più silenziosa di un'altra gli aggiunge solo 0,4 dB.

Qual è la formula del livello sonoro in decibel?

L = 10 log₁₀(I ÷ I₀), con I₀ = 10⁻¹² W/m². In termini di pressione è L = 20 log₁₀(p ÷ p₀), con p₀ = 20 µPa. Un suono dieci volte più intenso è 10 dB più forte; uno cento volte più intenso è 20 dB più forte.

Di quanto cala il suono con la distanza?

Per una sorgente puntiforme all'aperto, 6 dB per ogni raddoppio della distanza, dato che l'intensità diminuisce con il quadrato della distanza (20 log₁₀ 2 = 6,02). Da 1 m a 10 m il calo è di 20 dB; da 1 m a 100 m è di 40 dB.

Qual è la differenza tra 10 log e 20 log?

Usa 10 log per potenza e intensità, e 20 log per le grandezze il cui quadrato è proporzionale alla potenza, come tensione, corrente e pressione sonora. Entrambi danno gli stessi decibel per lo stesso cambiamento fisico, perché la potenza è proporzionale al quadrato dell'ampiezza.

Che cosa significano dBm, dBW, dBV e dBu?

Sono decibel rispetto a un riferimento fisso: dBm a 1 milliwatt, dBW a 1 watt, dBV a 1 volt RMS e dBu a 0,7746 volt RMS. Quindi 0 dBm sono 1 mW, 30 dBm sono 1 W, e dBW = dBm − 30.

Quale livello sonoro è dannoso per l'udito?

Il NIOSH raccomanda di limitare l'esposizione a 85 dBA mediati su una giornata di 8 ore, e di dimezzare il tempo per ogni 3 dBA in più: quindi 100 dBA sono limitati a circa 15 minuti. Livelli di circa 120 dB e oltre possono causare dolore e danni immediati.