Molto spesso nella letteratura tecnica radiofonica popolare, così come nella descrizione dei circuiti elettronici, viene utilizzata l’unità di misura dei decibel (dB). Tuttavia, non tutti ne comprendono appieno il significato.

Cosa significa decibel

Quando studia l’elettronica, il radioamatore principiante è abituato a unità assolute come Ampere (corrente), Volt (tensione e campi elettromagnetici), Ohm (resistenza elettrica) e molte altre, che vengono utilizzate per quantificare un particolare parametro elettrico (capacità, induttanza, frequenza).

Per un radioamatore alle prime armi di solito non è molto difficile capire cosa sia un ampere o un volt. È chiaro che si tratta di un parametro o di una quantità elettrica da misurare. C’è un livello iniziale di riferimento, che è il default nella formulazione di questa unità di misura. C’è una convenzione per quel parametro o quantità (A, V). Infatti, non appena si legge la scritta 12 V, si capisce che si riferisce a una tensione simile, ad esempio, a quella della batteria di un’automobile.

Tuttavia, non appena si legge, ad esempio, che la tensione è aumentata di 3 dB o che la potenza del segnale è di 10 dBm, molte persone rimangono perplesse.

Ecco cosa c’è da sapere sui decibel.

Che cos’è il decibel

È bene chiarire subito che Bels e decibel non sono unità di misura di alcunché. Non sono il risultato di misurazioni. Un decibel è un valore che indica di quanto/per quante volte è cambiato un determinato parametro. In altre parole, un Bel o decibel è un valore relativo che si calcola confrontando due misure dello stesso parametro.

Ora, a proposito di Bel e Decibel. In termini di definizioni, Bel è il logaritmo decimale del rapporto tra due quantità. Due quantità qualsiasi. Potenza, tensione, potenza sonora, frequenza, ecc. Facciamo un esempio. È necessario capire cosa produce il dispositivo quando si modificano i parametri di ingresso. Si sceglie un punto di riferimento, la base. Poi si cambia il parametro, si misura il risultato, lo si divide per la “base” e si prende il logaritmo decimale. Si ottiene il risultato in decibel. Quindi si misurano i parametri, si ricalcolano in decibel e si costruiscono le dipendenze.

Che cos’è il volume del suono

Tutti i suoni sono onde che si propagano in un mezzo elastico come l’aria. Le onde sono create da corpi in oscillazione e si propagano da essi in tutte le direzioni, trasportando energia meccanica. È questa energia che fa vibrare il timpano del nostro orecchio o il diaframma di un microfono.

Un misuratore di rumore è innanzitutto un microfono. Maggiore è l’energia trasportata dall’onda, maggiore è l’ampiezza della vibrazione della membrana del microfono e maggiore è la corrente elettrica che fluisce dal microfono attraverso i fili. È possibile misurare questa corrente e utilizzarla per scoprire l’energia dell’onda sonora che ha provocato l’oscillazione della membrana.

Se l’energia è troppo astratta per voi, adottiamo un approccio diverso. Invece di una persona nella stanza che parla allo stesso volume, facciamo parlare dieci persone contemporaneamente. È naturale pensare che questo renderà il rumore nella stanza dieci volte più forte. E un fisico vi dirà che dieci persone che parlano contemporaneamente, rispetto a una sola persona, creano un’energia sonora dieci volte superiore.

Qual è la definizione di decibel

Si dice che un segnale è 10 decibel più forte (“più forte”) dell’altro quando l’energia del primo segnale supera di 10 volte quella del secondo. L’aspetto più importante di questa definizione è che collega due diverse operazioni aritmetiche: l’addizione e la moltiplicazione.

Troviamo quante volte l’energia dei due segnali sarà diversa quando uno dei due è più forte di 30 dB rispetto all’altro. Il primo segnale sarà 10 dB più forte del secondo, più altri 10 dB, più altri 10 dB. Applichiamo la definizione e capiamo che l’energia del primo segnale sarà 10 volte quella del secondo segnale, poi 10 volte di più, e poi ancora 10 volte di più. Tuttavia, aumentare qualcosa di 10 volte per tre volte di seguito significa aumentarlo di 10 × 10 × 10 = 1000 volte.

Cosa significa 0 dB

Non è l’assenza di suono in senso fisico, ma il livello di suono al quale l’orecchio umano cessa di sentire qualcosa. Il suono in senso fisico, come le vibrazioni dell’aria, è ancora presente, ma non possiamo più sentirlo perché è troppo debole per l’uomo. Se si rende quel suono 10 volte più forte, sarà di 10 dB, 10 volte più forte ancora, 20 dB, e così via. Si noti anche che il volume di un suono sulla scala dei decibel può essere negativo: semplicemente non si sentiranno tali suoni, anche se un orecchio o uno strumento fisico più sensibile sarà comunque in grado di rilevarli.

Se il livello sonoro di una discoteca ad alto volume è di 100 dB, significa che è 10.000.000.000 di volte (dieci zeri) più forte del suono più silenzioso che si possa sentire. I valori approssimativi per diversi livelli di volume sono riportati in questa tabella. È interessante notare che psicologicamente le persone percepiscono i decibel piuttosto che l’energia sonora: una conversazione ad alto volume e una silenziosa differiscono di 30 dB, ma nessuno avrà la sensazione che la conversazione sia 1000 volte più forte.