O decibel é uma unidade logarítmica que é utilizada em diferentes disciplinas da ciência, a finalidade da utilização do decibel é indicar a proporção de uma quantidade física de energia ou a intensidade em relação a um nível de referência especificado.
Uma relação em decibéis é igual a dez vezes o logaritmo de base 10 da razão entre duas quantidades de energia, um decibel é um décimo de um bel, uma unidade raramente usada.
De uma forma simplificada, o decibel é uma unidade de medida utilizada para a comparação de valor com outro valor, em alguns casos, pode ser um valor médio aproximado.
Quando se trata de acústica o decibel é usado para comparar a pressão do som no ar, com uma pressão de referência.
Este nível de referência utilizado em acústica é uma referência para o nível de pressão mínima que faz com que o nosso ouvido seja capaz de perceber, é bom lembrar que nível de referência varia dependendo do tipo de som à medida que está por fazer.
A seguir estão os valores de referência.
Nível de pressão sonora (no ar) = 0,00002 = 2 x 10-5 Pa (em rms)
Nível de intensidade (no ar) = 1 x = 0,000000000001 10-12 w/m2
Nível para a potência sonora (no ar) = 0,00000000001 = 1 x 10-12 W
Como o nome sugere, o decibel é um décimo do Bel, e Bel é o logaritmo de base 10 da razão de duas potências ou intensidades.
Como a unidade Bel é muito grande, foi padronizada usando um décimo de Bel, e ficou sendo chamado de decibel ou decibéis (no plural).
A fórmula para ser aplicado é a seguinte, com base na intensidade acústica no campo distante é proporcional ao quadrado do nível de pressão sonora é definida como a pressão de som:
NPS = 10log (p / pr) 2 = log 20 p / pr
NP S = Pressão de Som, P a pressão medida, referência de pressão PR (2 x 10-5 Pa)
Como é fácil de ver o nível de referência sempre corresponde ao nível de 0 dB:
NPS = 20 x log (0.00002/0.00002) = 20 log (1) = 20 * 0 = 0 dB
0 dB é o limiar de audição do ouvido humano, provavelmente não se pode ouvir abaixo deste nível e nem as variações do nível de pressão do ar menores do que 0,00002 Pascal.
A razão de usar o decibel é que se não for essa a unidade de medida, devemos usar números muito pequenos ou muito grandes e cheios de zeros, isso aumentaria a possibilidade de erros, além disso, seria grande demais para fazer cálculos.
Além disso, também devemos levar em conta que o comportamento do ouvido humano é muito mais próximo de uma função logarítmica do que de uma função linear, uma vez que não recebe nenhuma variação de nível na escala de níveis diferentes ou em diferentes faixas de frequência.