Cosa misura il decibel: il livello di intensità sonora
Nella branca della Fisica che studia il suono il decibel (dB) è una delle unità di misura fondamentali perché quantifica il livello di intensità sonora. Prende il nome dall’ingegnere Alexander Graham Bell, a cui si devono invenzioni rivoluzionarie tra cui il telefono e il metal detector.
In effetti all’inizio l’unità di misura era il Bell, coniato dai Bell Laboratories che oggi fanno parte del gruppo Nokia.
Dato che il Bell è un’unità di misura logaritmica (come il pH) presto si vide che tornava più comodo usare la sua decima parte quando si fanno le misurazioni. Questo significa che valori in dB che sembrano molto simili possono in realtà variare molto in termini di livello di intensità sonora. Un suono di 20 dB è dieci volte più superiore a di uno di 10 dB, invece di essere il doppio.
Cos’è il decibel e il livello di intensità sonora
Abbiamo già detto che si tratta della decima parte di un Bel (B) e che misura il livello di intensità acustica. Quest’ultima per definizione è una grandezza fisica che deriva dal rapporto tra la potenza di un’onda sonora e l’area della superficie che attraversa. In formula scriviamo I = P/S, dove P è la potenza e S la superficie che l’onda sonora attraverserà. L’unità di misura dell’intensità acustica è il Watt/metro quadro (W/m2).
Il livello di intensità sonora si indica invece con il simbolo L . Diversamente dall’intensità corrisponde al prodotto fra il fattore 10 e il logaritmo decimale fra l’intensità sonora misurata e quella minima che può percepire il nostro orecchio. In formula si scrive L = 10log10(I/I0), dove I0 è l’intensità del suono più debole che siamo in grado di percepire. Non è un valore universale perché ci sono vari animali con orecchie più sensibili delle nostre.
Il valore di I0 è pari a 10-12 W/m2 e a partire da un numero di decibel superiore a 0 inizia la fascia della percezione sonora. Dato che per determinare i decibel si effettua un logaritmo ogni 10 dB l’intensità sonora aumenta di dieci volte. La soglia del dolore, ovvero il livello di intensità sonora a cui le orecchie iniziano a far male, è fissata a circa 120 dB.
Per dare un’idea di quale rumore serva per provocare disagio e avere lo stimolo di coprirsi le orecchie dobbiamo guardare lungo la scala logaritmica. Come esempio pratico a questo valore si riporta il suono del martello pneumatico.
L’area di sensibilità acustica definita dai dB
Se anche a ogni rumore o melodia si può assegnare un valore di decibel bisogna pur sempre ricordare che la percezione del suono è soggettiva. Definiamo area di sensibilità acustica l’intervallo di valori in dB in cui il nostro orecchio è in grado di funzionare. Fino a 40 dB si classificano suoni e rumori come “di fondo”. Per esempio parlare bisbigliando corrisponde a circa 30 dB, le foglie che cadono si fermano a 20 dB.
La fascia di intensità acustica moderata varia tra i 41 e i 79 dB. Il rumore della pioggia che cade sul terreno si aggira intorno ai 50 dB, mentre due persone che si parlano con un tono di voce normale arrivano a 60 dB. Tra i 70 e gli 80 dB invece troviamo il rumore emesso da una macchina in movimento e quello di un elettrodomestico a tutta potenza.
Si parla di rumore intenso a partire da 80 decibel, che corrisponde al rumore del motore acceso di un autocarro, poco sotto il phon acceso che arriva a 90 dB. La tacca dei 100 dB è il muro da infrangere per classificare un rumore come estremamente intenso, ed è la misura che corrisponde al suono di un elicottero che si alza in volo.
Attorno ai 110 dB troviamo il suono del trombone o della tuba senza sordina, mentre a 120 dB la sirena delle auto della polizia o dell”ambulanza. Qui siamo già sulla soglia del dolore, quando si sente la necessità di coprire le orecchie o allontanarsi. Le esplosioni dei fuochi d’artificio arrivano a 140 dB, così come i colpi di pistola.
Come misurare i decibel
Lo strumento iconico per scoprire il livello di intensità acustica di un suono o di un rumore è il fonometro. Se ne trovano diversi negli ambienti di lavoro industriali, dove sono fondamentali per rilevare se i limiti previsti per il rumore risultano rispettati. La maggior parte dei fonometri è tarata dai 70 ai 130 dB, perché sopra questa soglia il rumore presente nei locali risulta troppo intenso per lavorare.
In commercio si trovano anche i misuratori di decibel, che però non si possono considerare alla stregua dei fonometri. Si tratta infatti di dispositivi meno precisi e perciò non adatti per delle valutazioni formali che prevedono di svolgere misurazioni continuative. I fonometri professionali disponibili in commercio sono quasi tutti digitali, e si presentano come un apparecchio grande quanto una mano con un microfono a un’estremità.
Esistono anche diverse applicazioni per smartphone in grado di misurare i dB sfruttando il microfono del dispositivo, ma sono poco precise. Per usarle bisogna assicurarsi che non ci siano barriere vicino al microfono, e avere uno smartphone di buona qualità. Pur se non affidabili come i fonometri permettono a tutti di avere modo di capire se si trovino in un ambiente dove il rumore possa effettivamente essere eccessivo.
I fonometri più costosi e precisi si definiscono anche dosimetri del rumore. Si possono utilizzare per monitorare l’esposizione individuale al rumore sul lavoro e sono pratici, perché si possono indossare sul colletto della camicia.
