Rumore degli elettrodomestici: quello che non sapevate sui decibel

Volume e decibel

Probabilmente avete già sentito o letto molte volte che un elettrodomestico, una macchina, una voce, un animale o qualsiasi altra fonte sonora emette una quantità determinata di decibel. Esistono, ad esempio, anche varie normative governative che stabiliscono i limiti di rumore in determinate condizioni. Pensate che 29 dB sembrano un suono piuttosto forte o, al contrario, debole? Senza contesto e conoscenze specifiche, è difficile immaginare quanto sia effettivamente forte quel suono.

I decibel sono un'unità di misura più complessa di quanto possa sembrare a prima vista. Proviamo a fare chiarezza su questo concetto.

Un po' di fisica

Per comprendere il principio della misurazione del volume, è necessario affrontare questo argomento, seppur superficialmente e semplificato, dal punto di vista della fisica. Non preoccupatevi, non dovete necessariamente leggere questa parte, ma vi aiuterà significativamente a capire il problema del suono e dei decibel. In sostanza, non è qualcosa di incomprensibile.

Il suono si propaga attraverso onde. Queste onde trasportano energia, che aumenta con la frequenza (cioè l'altezza) e con l'ampiezza (cioè il volume). Per l'udito umano, è importante anche la dispersione delle onde sonore nello spazio. Pertanto, anche se le cuffie suonano molto più silenziose rispetto, ad esempio, ai grandi altoparlanti, possono essere molto più pericolose per l'udito, poiché tutto il suono viene trasmesso direttamente al timpano. Data la superficie minuscola del timpano (circa 50 mm2) e la sua parte interna, che elabora le onde sonore in segnali leggibili dal cervello (circa 3 mm2), basta una piccola quantità di energia sonora per far aumentare notevolmente i livelli di intensità sonora su una superficie così ridotta.

L'intensità del suono è definita come il rapporto tra la potenza dell'onda sonora e la superficie attraversata dall'onda. Nel contesto dell'udito umano, questo valore può variare enormemente, rendendo difficile la comprensione. Il limite dell'udito ha un valore di 10^-12 W/m2, o 0,000 000 000 001 W/m2. Il limite del dolore è di 1 W/m2. Come potete vedere, l'intervallo tra questi valori è enorme e alquanto confuso. Per questo motivo è stata introdotta l'unità decibel.

Limite dell'udito: il livello più basso di suono che l'orecchio umano può rilevare.
Limite del dolore: il livello di intensità sonora a cui si avverte una sensazione dolorosa. Esiste il rischio di danni all'udito.

I decibel sono un'unità derivata, introdotta principalmente per facilitare la misurazione del volume sonoro, soprattutto nel contesto dell'udito umano. È un'unità con un intervallo chiaramente definito, in cui 0 dB indica il limite dell'udito e 120 dB indica il limite del dolore. È una rappresentazione più comprensibile del livello di intensità sonora, poiché la maggior parte dei suoni della nostra vita quotidiana si trova in questo intervallo. Ma come si è arrivati a questo intervallo di valori?

Il decibel non è una normale unità di misura come il chilometro o il chilogrammo. È un'espressione del rapporto tra due valori su una scala logaritmica. Il calcolo dei decibel viene effettuato come segue:

Il logaritmo decimale è una funzione che ci dice di quale numero dobbiamo moltiplicare dieci per ottenere l'argomento, cioè il numero tra parentesi. Questo metodo di calcolo regola i valori dell'intensità sonora per renderli più comprensibili. Tuttavia, presenta anche delle difficoltà.

La principale difficoltà nella comprensione dei decibel come unità è la menzionata scala logaritmica. Poiché i decibel esprimono il livello di intensità sonora su una funzione logaritmica, non possiamo dire, ad esempio, che 20 dB è due volte più forte di 10 dB, come molti potrebbero aspettarsi. In realtà, un aumento di 10 dB rappresenta un suono dieci volte più forte. Un aumento di 20 dB rappresenta cento volte più rumore, e un aumento di 30 dB è mille volte più rumore, e così via. Questo è il principio della funzione logaritmica.

I decibel negativi sono ovviamente possibili. Tuttavia, si riferiscono a suoni di un'intensità che l'orecchio umano non è in grado di percepire. Un esempio si trova più avanti nelle curiosità.

Confronto delle fonti sonore

Basta con la fisica e la teoria sui decibel. Diamo un'occhiata a un confronto pratico tra le varie fonti di suono. Naturalmente, non mancherà il nostro frigorifero più silenzioso sul mercato, Lord C15.

—------------------– Limite dell'udito: 0 dB —--------------------

Respiro tranquillo: 10 dB
Sussurro delle foglie al vento: 15 dB
Giardino tranquillo: 20 dB
Lord C15: 29 dB
Sussurro: 30 dB
Pioggia leggera, conversazione sommessa: 40 dB
Conversazione normale: 60 dB
Aspirapolvere: 70 dB
Traffico cittadino intenso, urla: 85 dB
Treno in movimento: 90 dB
Musica a volume massimo nelle cuffie: 95 - 110 dB
Limite del fastidio: 105 dB
Banda rock: 110 - 120 dB
Aereo in decollo: 120 dB

-—-------------------- Limite del dolore: 120 dB —-------------------

Pistola da starter, fuochi d'artificio: 140 dB
Decollo di un razzo: 180 dB

Un suono di 150 dB o più può rompere i timpani. Dovremmo stare lontani da fonti sonore di tale intensità o utilizzare adeguati dispositivi di protezione. I suoni di 85 dB o più che agiscono sull'udito umano per periodi prolungati possono essere considerati pericolosi e possono danneggiare l'udito. Ad esempio, ascoltare musica a volume massimo nelle cuffie per molto tempo può causare problemi uditivi spiacevoli come acufene, che si manifesta come un fischio costante nelle orecchie.

Curiosità sul suono

Suono nel vuoto?
Per la propagazione del suono, è necessario che il mezzo contenga particelle. Se il mezzo non contiene particelle, il suono non può propagarsi attraverso le onde. Il vuoto non contiene particelle, quindi il suono non si propaga affatto nel vuoto. Pertanto, nello spazio esterno non c'è suono. Tuttavia, il suono nello spazio può essere osservato. Ma questo è un altro capitolo, che richiede un'analisi più approfondita.

Velocità del suono
La velocità del suono nell'aria è di circa 340 m/s. Nell'acqua, le onde sonore viaggiano a 1500 m/s, quasi 4,5 volte più veloce. La velocità del suono dipende dalla densità e dall'elasticità del materiale. Nei liquidi e nei solidi, il suono si propaga più velocemente che nei gas.

L'animale più rumoroso
Il campione del regno animale è la balena, in particolare il capodoglio. I canti di queste incredibili creature possono propagarsi sott'acqua per centinaia o migliaia di chilometri, raggiungendo volumi fino a 230 dB. Per confronto, il suono del barrito di un elefante africano ha un valore di circa 115 dB.

Un piccolo ma rumoroso
Tra gli animali che sorprendono per il volume del loro suono c'è il gambero. Questo piccolo essere può emettere suoni fino a 200 dB.

Il suono più forte nella storia dell'umanità
L'eruzione del vulcano Krakatoa nel 1883 fu udita su circa un terzo di tutto il pianeta e l'onda sonora fece il giro della Terra 3,5 volte. Il livello di intensità sonora raggiunse i 310 dB.

Il luogo più silenzioso della Terra
Il luogo più silenzioso del mondo è una camera di ricerca nella sede di Microsoft negli Stati Uniti. Il livello di rumore misurato lì è stato fissato a -20,3 dB.

Rumore degli elettrodomestici

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