Intensità sonora e decibel
Una sorgente sonora emette energia in tutte le direzioni: a distanza r quella potenza è distribuita su una sfera di area 4πr², e l’intensità cala con il quadrato della distanza. L’orecchio sente intensità diversissime, da un miliardesimo di miliardesimo di watt al metro quadrato fino a un watt: per questo si usa una scala logaritmica, i decibel.
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L = 10 log₁₀(I / I₀), I₀ = 10⁻¹² W/m²
L’intensità è la potenza che attraversa un metro quadrato: I = P / 4πr². Raddoppiando la distanza l’area della sfera quadruplica e l’intensità diventa un quarto.
Il livello sonoro in decibel è L = 10 log₁₀(I / I₀), con I₀ = 10⁻¹² W/m² la soglia dell’udito. Ogni 10 dB in più l’intensità è 10 volte maggiore; ogni 3 dB circa doppia. A distanza doppia il livello scende di 6 dB.
Una voce che parla ha una potenza di circa 10 microwatt, un altoparlante di un concerto di centinaia di watt. Sopra gli 85 dB un ascolto prolungato danneggia l’udito; 120 dB sono la soglia del dolore.
L’animazione mostra, la spiegazione fa capire
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