Derivazione Matematica dei Decibel Misurare i Decibel con gli Strumenti
Per scopi pratici di tutti i giorni, i decibel sono solitamente visti come una semplice misura della sonorità. Tuttavia, la verità è un po' più complessa. In fisica, i decibel sono spesso pensati come un conveniente modo di esprimere l'intensità di un'onda sonora. Maggiore è l'ampiezza di una determinata onda sonora, più energia trasmette; più si muovono le particelle d'aria lungo il percorso e più "intenso" è il suono. A causa di questo rapporto diretto tra un intensità dell'onda sonora ed e il suo volume in decibel, è possibile trovare un valore dato in decibel avendo l'intensità del suono (che in genere viene misurata in watt/mq)   Nota che, per i suoni ordinari, il valore di intensità è solitamente molto piccola. Per esempio, un suono con un'intensità di 5 × 10 -5 (o 0,00005) watt/metro quadro si traduce in circa 80 decibel — circa il volume di un frullatore o un robot da cucina. Per comprendere meglio la relazione tra misure di intensità e decibel, seguiamo insieme un problema di esempio. Supponiamo di essere dei produttori musicali e di voler cercare il livello di rumore di fondo nel nostro studio di registrazione per migliorare il suono delle nostre registrazioni. Dopo aver impostato le nostre apparecchiature, rileviamo un'intensità di rumore di sottofondo di 1 × 10 -11 (0,00000000001) watt/metro quadro. In pochi passaggi successivi utilizzeremo queste informazioni per trovare il livello di decibel di rumore di fondo nel nostro studio. Dopo aver trovato l'intensità del nostro suono, possiamo semplicemente inserirlo nella formula 10Log10(I/10-12) (dove "I" è l'intensità in watt/mq) per trovare il valore in decibel. Per iniziare, dividiamo per 10-12 (0,000000000001). 10-12 rappresenta l'intensità di un suono a 0 decibel, quindi, confrontando il nostro valore di intensità con questo, troveremo essenzialmente la sua relazione con tale valore di base. Nel nostro esempio, dividiamo il valore dato di intensità, 10-11, per 10-12, ottenendo 10-11 / 10-12 = 10. Per trovare la soluzione finale del problema, tutto quello che dobbiamo fare è prendere il logaritmo in base 10 e moltiplicarlo per 10. Ciò spiega il fatto che i decibel sono unità logaritmiche di base 10 — in altre parole, un aumento di 10 decibel significa che il volume del suono raddoppia. Il nostro esempio è facile da risolvere. Log 10(10) = 1. 1 × 10 = 10. Pertanto, il rumore di fondo nel nostro studio ha un volume di 10 decibel. È abbastanza tranquillo, ma ancora rilevabile con le nostre attrezzature di alta qualità, quindi probabilmente avremo bisogno di eliminare la fonte del rumore per poter effettuare delle registrazioni più accurate. Come notato sopra, i decibel sono unità logaritmiche con base 10. Per qualsiasi valore di decibel dato, un rumore maggiore di 10 decibel è due volte più forte, un rumore maggiore di 20 decibel è 4 volte più forte e così via. Ciò rende più semplice descrivere l'enorme gamma di intensità sonora che può essere rilevata dall'orecchio umano. Il suono più forte che l'orecchio può sentire senza provare dolore è più intenso di un miliardo di volte rispetto al rumore d'intensità più bassa che può rilevare. Utilizzando i decibel, evitiamo di dover utilizzare un numero enorme per descrivere i suoni comuni — al massimo, abbiamo bisogno di utilizzare tre cifre. Considera questo — quale notazione è più facile da usare: 55 decibel o 3 × 10 -7 watt/metro quadro? Le due sono equivalenti, ma, invece di utilizzare la notazione scientifica (o un numero decimale molto piccolo), i decibel ci consentono di utilizzare una sorta di semplice stenografia per un facile utilizzo quotidiano. Con i programmi e le attrezzature giuste, non è difficile misurare il livello di decibel di un suono utilizzando il computer. Di seguito sono elencati solo alcuni modi per farlo. Nota che migliori apparecchi di controllo ti daranno sempre risultati migliori — in altre parole, mentre il microfono interno predefinito del computer può essere sufficiente per alcune attività, uno esterno di alta qualità sarà molto più accurato.  Se hai Windows 8, prova a scaricare l'app gratuita Reader Decibel dal negozio Microsoft App. L'app utilizza il microfono del computer per leggere rumori fino a 96 decibel. Dispositivi simili sono disponibili nell'iTunes app store per i prodotti Apple.  Puoi anche provare a utilizzare un programma di terze parti per misurare i decibel. Per esempio, Audacity, un programma di registrazione audio gratuito, ha un semplice misuratore di decibel incorporato. Per misurare il livello di suoni in movimento, una mobile app può essere estremamente conveniente. Anche se il microfono sul tuo dispositivo cellulare forse non è di qualità come quelli esterni da connettere a un computer, potrebbe comunque essere sorprendentemente accurato. Comunemente commette un errore entro i 5 decibel rispetto alle letture effettuate con attrezzature professionali. Ecco una breve lista di app disponibili per leggere i decibel:   Per i dispositivi Apple: Decibel 10, Decibel Meter Pro, dB Meter, Sound Level Meter Per dispositivi Android: Sound Meter, Decibel Meter, Noise Meter, deciBel Per telefoni Windows: Decibel Meter Free, Cyberx Decibel Meter, Decibel Meter Pro Anche se, di solito, non è a buon mercato, forse il modo più diretto e preciso per trovare il livello di decibel di un suono è utilizzare un misuratore di decibel. Chiamato anche "fonometro", questo strumento specializzato (disponibile anche presso i rivenditori online) utilizza un microfono sensibile per misurare la quantità di rumore presente nell'ambiente e dare un valore preciso di decibel. Non essendoci generalmente un grande mercato per questi strumenti, possono essere un po' costosi — spesso almeno $200 anche per i modelli base. Nota che questi strumenti possono essere chiamati in modi diversi. Per esempio, un altro tipo di strumento chiamato "dosimetro di rumore" fondamentalmente svolge la stessa funzione di un fonometro standard.
Trova l'intensità del suono in watt/mq. Dividiamo per 10 -12. Troviamo il Log10 della risposta e poi moltiplichiamo per 10. Cerca di capire la natura logaritmica dei valori di decibel. Usa il computer. Usa un'app per cellulare. Usa un misuratore professionale di decibel.
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Deriving Decibels Mathematically Measuring Decibels with Instruments