I decibel
Marco Panizza per Unisofia
Il sistema di misura dei decibel (in simbolo dB) serve ad esprimere potenze e intensità in
senso relativo, ossia in riferimento a un certo valore di volta in volta ritenuto significativo.
Inoltre, per praticità e anche per mimare alcune
caratteristiche percettive del sistema nervoso umano,
si adotta una scala logaritmica.
Il bel (in simbolo B), così chiamato in onore del
pioniere americano delle telecomunicazioni A.G.Bell,
è definito come:
log 10
W
WR
ove W rappresenta la potenza (o intensità) che si
vuole esprimere e WR, il valore di riferimento.
Alexander Graham Bell (1847- 1922)
nella pratica si preferisce però adottare il decimo di
questa unità di misura, ossia il decibel, che risulta
quindi definito come:
10⋅log 10
W
WR
Queste relazioni valgono se la grandezza presa in considerazione è la potenza o
l'intensità. Bisogna però tener conto del fatto che tali grandezze sono proporzionali al
quadrato della pressione acustica. Di conseguenza, volendo esprimere in decibel una
pressiona acustica, bisogna ricorrere alla seguente espressione:
10⋅log 10
p2
p
=20⋅log 10
2
pR
pR
In campo elettrico si ha qualcosa di analogo: la potenza è proportionale al quadrato della
tensione (oppure al quadrato della corrente). La tabella che segue riassume l'impiego delle
due diverse frmule di definizione del decibel:
dominio
Acustica
grandezza
10⋅log 10
potenza
x
intensità
x
pressione
potenza
Elettricità
W
WR
20⋅log 10
x
x
corrente
x
tensione
x
p
pR
La parte rossa della scala indica la zona di saturazione, con valori positivi in decibel.
Naturalmente esistono utili convenzioni anche a proposito del valore
di riferimento da prendere in considerazione. Possiamo riassumere
tali convenzioni in poche regole di buon senso:
● quando si ragiona sulla registrazione di un segnale è utile
assumere come riferimento la portata del dispositivo
d'ingresso, ossia il massimo valore esprimibile sul supporto di
registrazione; in questo caso il valore massimo in decibel
risulta zero (corrispondente alla saturazione) e i valori utili
saranno tutti negativi;
● quando si desidera determinare la pressione acustica rispetto
alla sensibilità dell'orecchio umano, il riferimento assunto è la
soglia di udibilità, convenzionalmente fissata in 20 μPa (il
pascal, in simbolo Pa, è l'unità di misura della pressione
secondo il Sistema Internazionale, la lettera greca μ sta per
micro e indica il sottomultiplo 10-6);
● quando si ragiona in termini di amplificazione o attenuazione
varrà la pena di usare direttamente come argomento della
funzione logaritmo il rapporto di amplificazione o attenuazione,
ottenendo di conseguenza valori in decibel rispettivamente
positivi o negativi (in questo modo sono indicate spesso le
scale di regolazione dei mixer, come quella mostrata nella
figura a sinistra).
