Calculadora de decibéis

Resultados

Em 85,0 dB (se ponderado em A), a regra de 3 dB do NIOSH limita a exposição a cerca de 8 h por dia; o limite recomendado é 85 dBA por 8 horas.

Como usar a calculadora de decibéis

1. 1. Escolha a tarefa. Nível sonoro converte entre dB, intensidade e pressão. Somar ou subtrair níveis combina fontes de ruído. Distância aplica a lei do inverso do quadrado. Razões e níveis absolutos tratam de potência e tensão em eletrônica e áudio.
2. 2. Insira o que você sabe. A intensidade vai de pW/m² a W/m², a pressão de µPa a kPa, as distâncias em cm, m, km ou pés, e as potências e tensões em watts, dBm, volts ou dBV.
3. 3. Escolha as casas decimais. Níveis sonoros costumam ser informados com uma casa decimal; escolha de 0 a 3.
4. 4. Leia o resultado e o cálculo. Cada resultado é escrito como uma fórmula com os seus números, para que você possa copiar o método para um relatório de laboratório.

O que é um decibel

Um decibel (dB) é dez vezes o logaritmo (na base 10) de uma razão entre duas potências: dB = 10 log₁₀(P₂ ÷ P₁). A escala é logarítmica porque o ouvido e muitos instrumentos respondem a razões, e não a diferenças; assim, uma faixa enorme de potências — um trilhão para um, no caso do som — cabe em algumas centenas de unidades. Cada fator de 10 na potência equivale a 10 dB, e dobrar a potência acrescenta cerca de 3 dB (10 log₁₀ 2 = 3,01).

Grandezas cujo quadrado é proporcional à potência — tensão, corrente, pressão sonora — usam 20 log₁₀ em vez disso, de modo que dobrar a tensão acrescenta cerca de 6 dB. Um decibel sozinho descreve uma razão; ele se torna um nível absoluto quando uma referência é fixada. No caso do som, essa referência é o limiar de audição: I₀ = 10⁻¹² W/m² para a intensidade, ou 20 µPa para a pressão no ar, que dão o mesmo nível (dB SPL).

Exemplos práticos

• Do nível à intensidade e à pressão. 85 dB corresponde a I = 10⁻¹² × 10^8,5 = 3,162 × 10⁻⁴ W/m² e p = 20 µPa × 10^(85/20) = 0,3557 Pa. O NIOSH recomenda no máximo 8 horas por dia a 85 dBA, e reduz pela metade o tempo permitido a cada 3 dBA a mais.
• Somando fontes. Máquinas de 85, 82 e 79 dB funcionando juntas: 10 log₁₀(10^8,5 + 10^8,2 + 10^7,9) = 87,4 dB. Os níveis se somam pela energia: duas fontes iguais de 60 dB dão 63 dB, e não 120.
• Subtraindo o fundo. Uma leitura de 70 dB com a máquina ligada e de 60 dB com ela desligada significa que a máquina sozinha é 10 log₁₀(10⁷ − 10⁶) = 69,5 dB.
• Distância. Uma fonte que mede 90 dB a 1 m fica em 90 − 20 log₁₀(10) = 70 dB a 10 m. Cada duplicação da distância custa 6,02 dB.
• Eletrônica. 20 dBm equivalem a 100 mW, 30 dBm a 1 W e 0 dBm a 1 mW. +4 dBu, o nível de linha profissional de áudio, equivale a 1,228 V RMS; −10 dBV, o nível de consumo, equivale a 0,316 V.

Limites e convenções

• Somar pressupõe fontes não correlacionadas. Dois tons coerentes em fase podem somar mais (até +6 dB), e fora de fase podem se cancelar.
• A regra de distância vale para campo livre. Ao ar livre, sem reflexões, uma fonte pontual segue a lei do inverso do quadrado. Em ambientes internos, a reverberação reduz a queda; uma fonte linear longa, como uma rodovia movimentada, perde apenas 3 dB por duplicação.
• A ponderação A não é aplicada. O dBA ajusta os níveis à sensibilidade do ouvido. Esta calculadora trata cada dB como um nível não ponderado, então use-a sobre um número já ponderado se precisar de dBA.
• Pares de referência. I₀ = 10⁻¹² W/m² e p₀ = 20 µPa correspondem ao ar com uma impedância característica de cerca de 400 Pa·s/m, o que é suficientemente próximo para que os dois níveis sejam tratados como iguais.

Perguntas frequentes

Como se somam decibéis?

Não por adição simples. Converta cada nível em potência com 10^(L/10), some-as e converta de volta com 10 log₁₀. Duas fontes iguais somam 3 dB, dez fontes iguais somam 10 dB, e uma fonte 10 dB mais fraca que outra acrescenta apenas 0,4 dB a ela.

Qual é a fórmula do nível de decibéis do som?

L = 10 log₁₀(I ÷ I₀), com I₀ = 10⁻¹² W/m². Em termos de pressão, é L = 20 log₁₀(p ÷ p₀), com p₀ = 20 µPa. Um som dez vezes mais intenso é 10 dB mais forte; um cem vezes mais intenso é 20 dB mais forte.

Quanto o som cai com a distância?

Para uma fonte pontual em espaço aberto, 6 dB a cada duplicação da distância, já que a intensidade cai com o quadrado da distância (20 log₁₀ 2 = 6,02). De 1 m a 10 m a queda é de 20 dB; de 1 m a 100 m, é de 40 dB.

Qual é a diferença entre 10 log e 20 log?

Use 10 log para potência e intensidade, e 20 log para grandezas cujo quadrado é proporcional à potência, como tensão, corrente e pressão sonora. Ambos dão os mesmos decibéis para a mesma mudança física, já que a potência varia com o quadrado da amplitude.

O que significam dBm, dBW, dBV e dBu?

São decibéis em relação a uma referência fixa: dBm para 1 miliwatt, dBW para 1 watt, dBV para 1 volt RMS e dBu para 0,7746 volt RMS. Assim, 0 dBm é 1 mW, 30 dBm é 1 W, e dBW = dBm − 30.

Qual nível de decibéis é prejudicial à audição?

O NIOSH recomenda limitar a exposição a 85 dBA em média ao longo de um dia de 8 horas, reduzindo o tempo pela metade a cada 3 dBA a mais; assim, 100 dBA é limitado a cerca de 15 minutos. Níveis de cerca de 120 dB ou mais podem causar dor e dano imediato.