Para esto, el nivel de intensidad ß de una onda sonora se define como.
ß= 10 log (I/I0)
Siendo I0 una intensidad arbitraria de referencia, que se toma igual a 10-12 W/m2 y que corresponde al sonido más débil que se puede oír, los niveles de intensidad se expresan en decibeles (dB), en honor al americano Grahan Bell.
Así que el sonido más fuerte que puede tolerar un oído y que tiene una intensidad de 1 W/m2, tendrá un nivel de intensidad de:
ß= 10 log (1/10-12) = 120 dB
A continuación se muestran algunos niveles de intensidad de diferentes sonidos.
FUENTE | NIVEL EN decibeles (dB) |
| Umbral de sensación sonora | 0 |
| Conversación en voz baja | 20 |
| Pequeño motor | 40 |
| Conversación normal | 60 |
| Calle de mucho tráfico | 80 |
| Taladro de romper pavimento | 100 |
| Umbral de la sensación dolorosa | 120 |
La sensación subjetiva o sonoridad que percibe el oído es proporcional al nivel de intensidad. Esto se debe a la ley sicofísica de Weber-Fechner, ley aproximativa y válida también para la sensaciones de los otros sentidos, que dice: La magnitud de una sensación S es proporcional al logaritmo de la energía excitadora E; o sea: S= k log (E/E0).
E0 es la energía de la excitación de referencia.
Ejemplo:
Una fuente irradia en todas las direcciones 0.4π watts de energía acústica. Encontremos la intensidad y el nivel de intensidad en un punto situado a 100 metros.
Solución
La intensidad es:
I= P/(4πr2)= 0.4π/(4π(100)2) = 10-5 w/m2
El nivel de intensidad es:
ß= 10 log (I/I0)= 10log(10-5/10-12) = 70 dB
Si 10 fuentes iguales a la anterior irradian en todas las direcciones, a 100 metros tendremos una intensidad de;
I’ = 10I= 10*10-5= 10-4 W/ m2
Y un nivel de intensidad:
ß= 10 log (I’/I0)= 10log(10-4/10-12) = 80 dB
a. Tono
El tono de un sonido es la cualidad que corresponde a la sensación de un sonido más o menos bajo o alto. L experiencia nos muestra que el sonido se hace más y más alto cuando crece la frecuencia, por lo tanto, podemos medir el tono de un sonido por su frecuencia.b. Timbre
Dos sonidos de la misma intensidad y de igual tono pueden dar sensaciones muy diferentes. Si se escucha la misma nota, dada por un violín y por un piano, inmediatamente se sabrá a que instrumento pertenece cada nota, estos sonidos difieren por sus timbres; tienen diferentes armónicos
