Livello di potenza sonora

Si definisce come livello di potenza sonora la potenza trasmessa sotto forma di suono, misurata in decibel anziché in watt, in rapporto a una potenza di riferimento di W₀ = 10^-12 watt^[1]:

${\displaystyle L_{W}=10\log {\frac {W}{W_{0}}}{dB}}$

In genere va specificata la banda di frequenza a cui si fa riferimento o la curva di ponderazione. Se il livello si misura ad esempio in dB(A), il simbolo diventa L_WA.

Noto il livello di potenza sonora emessa da una sorgente, è possibile calcolare il livello di pressione acustica ideale indotta dalla sorgente nei vari punti dello spazio. Poiché la pressione è direttamente misurabile con un fonometro, è possibile anche effettuare il calcolo inverso, per determinare la potenza acustica di una sorgente in base alle misure di pressione fatte nelle sue vicinanze^[2].

Conoscendo la potenza sonora di una sorgente puntiforme e il suo fattore di direzionalità Q (rapporto fra l'intensità sonora effettiva e l'intensità che si avrebbe avuto se la sorgente avesse irradiato uniformemente), si può calcolare il livello di pressione sonora a una certa distanza r, in un ambiente con costante acustica R (R = S a /(1-a) con S superficie totale dell'ambiente in metri e a coefficiente acustico medio di assorbimento del locale, secondo Sabine):

${\displaystyle L_{p}=L_{W}+10\log \left({\frac {Q}{4\pi r^{2}}}+{\frac {4}{R}}\right)}$

La precedente equazione vale solamente se ci troviamo in campo diffuso.

Se la sorgente è puntiforme onnidirezionale in campo libero, si applica la formula semplificata:

${\displaystyle L_{p}=L_{W}-20\log r-11}$

Per una sorgente puntiforme posta su un piano riflettente (Q = 2) si ha:

${\displaystyle L_{p}=L_{W}-20\log r-8}$

Questa è un'approssimazione di come si diffonde il suono all'aperto sulla superficie terrestre; per la divergenza delle onde, il livello di pressione diminuisce in proporzione al logaritmo della distanza dalla sorgente.

Da questa formula consegue che è possibile, anche senza conoscere il livello di potenza della sorgente, determinare il livello di pressione a una certa distanza dalla sorgente puntiforme, noto il livello di pressione a un'altra distanza:

${\displaystyle L_{p2}=L_{p1}-20\log \left({\frac {r_{2}}{r_{1}}}\right)}$

Si comprende come, con ogni raddoppio della distanza, si ha una diminuzione di circa 6 dB del livello di pressione sonora.

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