Cosa sono i decibel

Nel gruppo di cose che spesso si danno per scontate, sicuramente si trova la definizione di Decibel.
Meglio, tutti sanno che si riferisce al suono. Ancora meglio, qualcosa che riguarda l’unità di misura del suono. Già, ma cosa vuol dire, per esempio, 40 decibel? Sono tanti? Sono pochi? Sono giusti?

Ecco, in questo post cercheremo di capire per lo meno quali sono i numeri sensati da usare se volete parlare di decibel, in famiglia, al bar, a scuola o dove volete.

Iniziamo dalle definizioni. Il decibel è un’unità composta. Vuol dire che innanzitutto dobbiamo capire cos’è il “bel”.
Il bel è un’unità non prevista dal sistema internazionale ma comunemente usata. Si tratta di una misura del rapporto tra le intensità acustiche di suoni. Intensità sonora è l’energia di un’onda sonora per unità di tempo e area.
In realtà il bel è un’unità generale che si può usare per qualsiasi intensità di qualsiasi quantità fisica ma nella fattispecie in questo post parleremo di suono. Comunque tenete a mente che il bel si può usare per misurare il rapporto di qualsiasi intensità.
Il nome “bel” deriva dal nome di Alexander Graham Bell, lo scienziato che ha brevettato per primo il telefono (invenzione attribuita, anche dal Congresso degli Stati Uniti, ad Antonio Meucci). Ecco una bella foto di Bell.

Inoltre si tratta di una differenza logaritmica: cosa vuol dire? Significa che se un suono è 10 volte più intenso di un altro allora abbiamo una differenza di 1 bel.
E a cosa corrisponde la differenza di 2 bel? Uno potrebbe dire: un suono 20 volte più intenso. E sbaglierebbe. Una differenza di 2 bel corrisponde ad una intensità 100 volte maggiore. Quindi 3 bel corrispondono ad un’intensità 1000 volte più intenso e così via. Questa è l’unica particolarità. Bisogna solo ricordarsi che la differenza di un bel corrisponde ad un fattore dieci.

Va bene, ma in realtà abbiamo a che fare con i decibel! Cosa sono? Si tratta della stessa differenza tra il metro e il decimetro. Dunque, per esempio, una differenza di un metro in lunghezza vuol dire una differenza di 10 decimetri perché in un metro ci sono, appunto, 10 decimetri.
Identica cosa per i bel. Una differenza di un bel vuol dire una differenza di 10 decibel.
Ancora, va bene. Ma perché si usano i decibel e non i bel? Bel(la) domanda!

Perché esiste la “minima differenza udibile” per l’orecchio umano che è uguale, per l’appunto, ad un decibel. Da questo si deduce anche che, quando si parla di differenza in decibel, stiamo parlando della differenza di intensità rispetto alla soglia di udibilità per l’orecchio umano.
Qui ci sarebbe da specificare che l’orecchio umano è in grado di percepire suoni a diverse frequenze, in particolare nell’intervallo tra i 20 e i 20mila Hertz circa. La soglia di udibilità cambia al cambiare della frequenza, ovviamente. Per definire l’unità di misura del decibel si è scelto il valore della soglia di udibilità a 1000 Hertz.

Adesso dobbiamo mettere i puntini sulle “i”. In particolare la differenza tra intensità e forza (cioè “rumorosità”). L’intensità è una misura oggettiva che non dipende dall’orecchio umano ma solo dalle caratteristiche fisiche delle onde sonore che si propagano. Per quanto riguarda la forza invece le cose  dipendono anche dalla frequenza e inoltre l’unità di misura è chiamata “phon”.
Quindi intensità e forza di un suono non sono necessariamente la stessa cosa.

Nel grafico di sopra le curve in grassetto mostrano il comportamento di suoni con la stessa forza al variare della frequenza. Si può notare dal grafico che si possono avere gli stessi decibel per diversi suoni che hanno differenti combinazioni di forza e frequenza. Per questo è necessario scegliere una particolare frequenza con cui fissare la scala dei decibel.

La curva tratteggiata nella figura rappresenta la soglia di udibilità dell’orecchio umano. Come si può vedere a 1000 Hertz non abbiamo esattamente zero decibel (bensì 4 decibel) per questa soglia ma comunque si è scelto questo valore come riferimento. Quindi, in definitiva, la soglia di udibilità ha zero decibel a 1000 Hertz.

Dunque, ricapitoliamo. Se abbiamo un suono di 6 decibel, abbiamo un suono 1000000 (un milione) di volte più forte del minimo suono udibile dal nostro orecchio. Un suono di 10 decibel è un suono diecimila milioni di volte più forte del minimo suono udibile dal nostro orecchio. Ancora una volta, così via.
Ovviamente, un suono della stessa intensità della soglia di udibilità dell’orecchio umano è un suono di zero decibel.

Dopo questa spiegazione sono sicuro che saremo più in grado di apprezzare i soliti numeri che spesso leggiamo in giro relativi ai vari valori di suono/rumore.

Bene, ora sapete abbastanza sui decibel per poter dire al vostro vicino che alle sette di domenica mattina usa il trapano: “Ma la vogliamo smettere con questi 120 decibel, o no?”.

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