Por que utiliza-se "log" na definição de pressão sonora?

Question

Por que utilizamos o logaritmo na definição de pressão sonora?

E sabem qual o significado do dB(A)? Para que existem essas curvas de ponderação, como dB(A), dB(B), etc.?

Answer 1

Toda medição consiste em calcular quantas vezes uma determinada unidade está contida na grandeza a ser medida. A pressão sonora no ar representa a variação da pressão atmosférica em relação a um valor de referência, percebido pelo ouvido. O ouvido humano responde a uma larga faixa de intensidade acústica, desde o limiar da audição até o limite da dor como, por exemplo: a 1000 Hz a intensidade acústica capaz de causar a sensação de dor é de 1014 vezes a intensidade capaz de causar sensação de audição. Pela dificuldade de se expressar números de ordens de grandezas tão diferentes em uma escala linear, utiliza-se, então, a escala logarítmica. Um valor de divisão adequado a esta escala seria log 10, sendo que a razão das intensidades do exemplo acima seria representada por log 1014 divisões da escala. Ao valor de divisão de escala log 10, dá-se o nome de Bel que é um valor de divisão de escala muito grande, usando-se, então, o decibel (dB) que é um décimo do Bel. Um decibel, portanto, corresponde a 100,1 = 1,26, ou seja, é igual à variação na intensidade de 1,26 vezes. Uma mudança de 3 dB corresponde a 100,3 = 2. Ao se dobrar a intensidade sonora, observa-se um acréscimo de 3 dB. Sempre que se observar um acréscimo de 3 dB no nível de pressão sonora, pode-se dizer que se tem um risco duplicado. Outra observação importante diz respeito à duplicação da distância da fonte emissora, que produz um decréscimo de 6 dB. Exemplificando: se uma fonte emite ruído avaliado em 82 dB a 4 m, a 8m de distância o nível de ruído será de 76 dB.

O nível de Pressão Sonora pode ser, então, definido como uma relação logarítmica expressa como : NPS= 20 log P/P0, onde P é o valor eficaz de pressão medida em Pascal ou N/m2 e P0 é o valor de referência ( menor pressão percebida pelo ouvido humano a 100Hz) equivalente a 2 x 10-5 N/m2 ou 20µ m Pa ( Iso 1.683/83).

Como os níveis de ruído variam de maneira aleatória no tempo, utiliza-se medir o nível equivalente (Leq), expresso em dB, que representa a média de energia sonora durante um intervalo de tempo. É um método de análise de valores médios através de aproximação matemática. Este valor já é calculado normal e automaticamente por alguns instrumentos de medição de ruído. A dose de ruído é uma variante do nível equivalente, com o tempo de medição fixado em 8 horas, tempo máximo normalmente estabelecido para limites de tolerância. A dose é expressa em porcentagem de exposição diária permitida

Answer 2

A sensibilidade do ouvido humano é proporcional ao logaritmo 10 da intensidade sonora.

Em palavras simples, se um ruído tem 40dB e outro tem 50dB, esse último é dez vezes mais intenso que o primeiro. Se passar de 50 para 60dB, a intensidade terá aumentado dez vezes, e de 40dB para 60dB, cem vezes.

À noite, na cidade, o ruído típico tem 50dB. O som em baladas alcança 100dB. Ou seja, na night, você toma um banho de potência auditiva 10^[(100-50)/10] = 100.000 vezes maior do que a do lado de fora da casa noturna. Mas, para o ouvido, o som parece ter aumentado só 60 pontos, de 50 para 100dB.

Às vezes, menosprezamos o valor em decibéis. A turbina de jatos em aeroportos, por exemplo, podem atingir até 130dB. O tolerável para o ser humano é 60dB. Ou seja, se você não proteger seus ouvidos no decolar de um avião, tal como fazem os homens que trabalham lá no aeroporto, você vai tomar um banho de intensidade sonora 10^[(130-60)/10] = 10.000.000 de vezes mais alta do que o aceitável.

Se alguém diz: 130dB são só 70 pontos acima do aceitável...
Aí você responde: e seu ouvido vai aguentar uma porrada 10.000.000 vezes maior que do que ele aguenta normalmente...?