decibel nell’Audio: Differenze e Utilizzi

Hai da poco iniziato a usare apparecchiature audio, leggi dB ovunque ma non sai a cosa realmente sono questi decibel.

Con questo post voglio fare un po’ di chiarezza e farti capire quali sono le differenze tra i vari tipi di scale di decibel che esistono, permettendoti di utilizzare queste apparecchiature al meglio, ti chiedo solo di spendere pochi minuti per la lettura di quanto segue!

Partiamo dal principio:

decibel (dB)

db

Il decibel (con la d minuscola) non è una scala di misurazione, bensì una scala di rappresentazione. E’ la decima parte del bel, un unità di rappresentazione caduta ormai in disuso.

Il decibel inizialmente era usato per la rappresentazione dell’intensità del suono, ad oggi viene usato in vari campi.

I decibel funzionano in maniera logaritmica, questo per rendere più semplice e intuitivo il riscontro con i valori misurati.

Ma perché ogni strumento ha una piccola sigla che segue il simbolo dB? Cosa sono? Qual è la differenza? Come li calcoliamo? Scopriamolo!

 

Tipi di Scale di dB

Partiamo dal presupposto che le scale dB si basano su logaritmo in base 10, ma in questo nostro caso, occupandoci principalmente di acustica, useremo per comodità di calcolo il logaritmo in base 20.

Essendo una scala logaritmica e non lineare il raddoppio del valore si avrà ogni 6 dB.

Per calcolare il valore in dB avremo bisogno di due fattori: Un valore di riferimento (Pref) e un valore da trasformare in dB (Px).

La formula che andremo ad usare sarà:

 

dBspl (Sound Pressure Level)

scala dbspl

I dBspl si riferiscono alla pressione sonora, quindi a quanta pressione il nostro orecchio è sollecitato.

L’unità di misura del dBspl è il Pascal (Pa).

Il valore di riferimento (Pref), quindi il minimo misurabile, in questo caso la soglia di udibilità, sarà 0,00002 Pa (0 dBspl).

Andiamo ora a misurare il valore (Px) dB di un aspirapolvere in funzione, dove, stranamente e per puro caso, sappiamo che produce una pressione sonora di 0,08 Pa:

Raddoppiando il valore da misurare (Px) avremo un incremento di 6dB:

Con 78 dBspl puoi immaginarti nella cabina di un jet, che è ben diverso da un aspirapolvere in funzione!

La soglia del dolore è di circa 20 Pa, equivalente a 120 dBspl, che è appena sopra a un concerto rock o l’interno di una discoteca col DJ che “pompa nelle casse” (110 dBspl).

 

dBu (Unloaded) e dBvu (Volume Unit)

vu meter

Quando parliamo di apparecchiature audio, abbiamo bisogno di far riferimento ad un altro tipo di dB, che esprimono invece la tensione elettrica.

L’unità di misura dei dBu e dei dBvu è il Volt (V).

Il valore di riferimento per i dBu è 0,775 V mentre per i dBvu è 1,23 V*.

Capiamo però le differenze tra questi due: per cosa vengono utilizzati?

I dBu nascono dal bisogno di considerare circuiti che hanno inglobato un valore di impedenza standard di 600 Ω.

I dBvu, invece, sono quelli che ci danno il valore SOL per le apparecchiature analogiche.

Non sai cos’è il SOL? No, non è quello dopo il Fa#.

Lo Standard Operating Level (Livello Standard di Operatività) è il livello di tensione ottimale per una registrazione o una riproduzione, in pratica è il livello giusto per evitare distorsioni e allontanarsi il più possibile dal rumore di fondo dei circuiti.

Ma spieghiamoci meglio, questi due tipi di dB hanno una stretta correlazione, insieme ci daranno i valori che userai per migliorare il tuo lavoro sensibilmente.

Prima di tutto scopriamo a quanto corrispondono 0 dBu in dBvu:

Ora sappiamo che 0 dBu = 4 dBvu, quindi, se il tuo apparecchio audio lavora a 0 dBu il suo SOL sarà 4 dBvu.

* prendendo in considerazione apparecchiature professionali, se parliamo di Hi-Fi il valore di riferimento è 0,316 V (SOL: -10 dBvu). Più tensione abbiamo e più sarà fedele la riproduzione.

 

dBfs (Full Scale)

dbfs

Passiamo ora al digitale. La differenza da gli altri tipi di dB è che il massimo valore che possiamo raggiungere è lo 0 dBfs, quindi lavoreremo solo con valori negativi.

Oltre lo 0 dBfs si ha una distorsione irreparabile del suono, mentre con l’analogico questo effetto lo abbiamo in modo progressivo, qui lo si ha non appena superato quel valore: MAI superare lo 0 dBfs, segnatelo.

Scopriamo ora qual è il livello ideale per passare da analogico a digitale, quindi a quale livello puoi lavorare meglio per le tue registrazioni.

Sappiamo che i dBu e i dBvu hanno una stretta correlazione, ma la hanno anche con i dBfs, pensavi di esserteli tolti di torno, eh? Dovrai conviverci!

0 dBu = 1,23 V
4 dBvu = 1,23 V

preparati

-18 dBfs = 1,23 V

Esatto, -18 dBfs è il tuo SOL se la tua apparecchiatura lavora a questo livello di tensione.

Ma ora parliamo di Dynamic Range (Dinamica). Cosa? Ti stai confondendo? Lo so, resisti, abbiamo quasi finito.

Ipotizziamo di avere il SOL a – 18 dBfs, essendo 0 dBfs il massimo valore, avremo quindi 18 dBfs di Headroom e, supponendo che il rumore di fondo sia a circa -60 dBfs, circa 48 dBfs di SNR (Signal to Noise Ratio).

 

dBm (Milliwatt)

pre-73 mkiii

Li ho tenuti per ultimo, nel nostro campo questo tipo di decibel, a differenza degli altri, lavora con logaritmo in base 10, ed esprime la potenza elettrica, spesso usata per il valore di uscita dei preamplificatori.

L’unità di misura dei dBm è il Watt (W).

Come già avrai già capito il valore di riferimento di questa scala è 0,001 W.

In questo caso, essendo il logaritmo in base 10 anziché 20 il raddoppio lo avremo ogni 3 dB.

Esempio:

40 dBm = 100 dBspl a 2 metri
43 dBm = 106 dBspl a 2 metri

Ma se invece mettiamo 43 dBm e l’ascolto a 4 metri?

43 dBm = 100 dBspl a 4 metri

Noti nulla di strano? No, non è strano, è fisica acustica. Se raddoppiamo la distanza, la pressione sonora dimezzerà (-6dBspl).

 

Conclusioni

Arrivato a questo punto, dovresti avere le capacità per saper distinguere la tipologia di decibel per ogni apparecchiatura o situazione, spero di esserti stato utile!

Se ti sono rimasti dubbi o domande, non esitare a lasciarci un commento qui sotto! Ti risponderemo quanto prima!