Calcolatore dell’attenuazione del suono con la distanza
Dati di input
| Tipo di sorgente | Sorgente puntiforme |
|---|---|
| Livello sonoro alla distanza di riferimento | 100 dB |
| Distanza di riferimento | 1 m |
| Distanza obiettivo | 10 m |
Calcolatore dell’attenuazione del suono con la distanza
Calcola di quanto scende il livello sonoro allontanandosi dalla sorgente. Inserisci il livello a una distanza di riferimento e il calcolatore applica la legge dell’inverso del quadrato: circa 6 dB per ogni raddoppio della distanza per una sorgente puntiforme e 3 dB per una sorgente lineare.
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Perché il suono si affievolisce con la distanza
Il suono trasporta energia verso l’esterno dalla sua sorgente. Man mano che l’onda si allarga, questa quantità fissa di potenza si distribuisce su una superficie sempre più grande, così l’energia che attraversa un piccolo elemento di area — l’intensità — continua a calare. Il fonometro lo legge come una diminuzione costante in decibel man mano che ci si allontana dalla sorgente.
In un campo libero — aria aperta senza superfici riflettenti e senza assorbimento apprezzabile — il calo dipende solo dal rapporto tra due distanze. Se il livello è a una distanza di riferimento , allora a una distanza più lontana il livello per una sorgente puntiforme è
Compare solo il rapporto tra le distanze, quindi non importa se misuri in metri o in piedi, purché entrambe le distanze usino la stessa unità.
La legge dell’inverso del quadrato
Una sorgente compatta che irradia in modo uguale in tutte le direzioni è una sorgente puntiforme. La sua energia si distribuisce sulla superficie di una sfera, e l’area di una sfera cresce con il quadrato del raggio. Raddoppiare la distanza quadruplica l’area, così l’intensità scende a un quarto:
Un rapporto di intensità si converte in decibel con , e un quarto dell’intensità è
Ecco l’origine della nota regola: circa 6 dB in meno per ogni raddoppio della distanza. Il fattore 20 nella formula del livello è semplicemente applicato a un rapporto di distanze al quadrato, poiché .
Sorgente puntiforme e sorgente lineare
Non tutte le sorgenti sono compatte. Un flusso costante di traffico su un’autostrada, o una lunga linea ferroviaria, si comporta come una fila ininterrotta di sorgenti — una sorgente lineare. La sua energia si distribuisce sulla superficie curva di un cilindro anziché di una sfera, e l’area di un cilindro cresce in proporzione diretta al raggio, non al suo quadrato. L’intensità cala allora come , e la formula del livello perde un fattore due:
Una sorgente lineare si attenua quindi solo di circa 3 dB per raddoppio della distanza. Questo calcolatore commuta il fattore tra 20 e 10 a seconda del tipo di sorgente che scegli.
| Variazione di distanza | Calo sorgente puntiforme | Calo sorgente lineare |
|---|---|---|
| ×2 (raddoppio) | 6,0 dB | 3,0 dB |
| ×4 | 12,0 dB | 6,0 dB |
| ×10 | 20,0 dB | 10,0 dB |
| ×100 | 40,0 dB | 20,0 dB |
Esempio svolto
Una macchina segna a . Quanto è rumorosa a come sorgente puntiforme?
Il livello cala di 20 dB, coerentemente con la regola del raddoppio: passare da 1 m a 10 m sono circa 3,3 raddoppi, e . Se la stessa sorgente fosse lineare, il calo sarebbe di soli 10 dB, lasciando 90 dB a 10 m.
Ciò che la stima tralascia
La formula coglie solo la divergenza geometrica — il puro effetto del fronte d’onda che cresce. Diversi fattori reali cambiano il livello effettivo:
- Riflessioni. Al chiuso, pareti, pavimenti e soffitti rimandano energia all’ascoltatore, così il livello cala molto meno della previsione in campo libero. Vicino alla sorgente il comportamento a inverso del quadrato regge ancora, ma oltre la "distanza critica" domina il campo riverberante e il livello si appiattisce.
- Assorbimento dell’aria. Su centinaia di metri, l’aria stessa assorbe il suono, soprattutto alle alte frequenze, aggiungendo attenuazione oltre alla divergenza.
- Suolo e meteo. All’aperto, terreno morbido, barriere, vento e gradienti di temperatura deviano e assorbono il suono, ed è per questo che le mappe del rumore usano modelli più elaborati della sola divergenza geometrica.
Usa questo calcolatore per la perdita per divergenza — l’effetto dominante all’aperto vicino a una sorgente — e trattalo come una base pulita, non come una previsione acustica completa.
Domande frequenti (FAQ)
Come cambia il livello sonoro con la distanza?
L’energia sonora di una sorgente compatta si disperde propagandosi, così la stessa potenza si distribuisce su un’area sempre più ampia e il livello misurato in un punto scende. In uno spazio aperto senza riflessioni né assorbimento, il calo dipende solo dal rapporto tra le due distanze. Passare da una distanza di riferimento d₁ a una più lontana d₂ abbassa il livello di 20·log₁₀(d₂/d₁) decibel per una sorgente puntiforme.
Che cos’è la legge dell’inverso del quadrato per il suono?
Per una sorgente puntiforme che irradia in modo uguale in tutte le direzioni, l’intensità sonora (potenza per unità di area) è inversamente proporzionale al quadrato della distanza: raddoppiando la distanza, l’intensità scende a un quarto. Poiché la scala dei decibel è logaritmica, un quarto dell’intensità è un calo di 10·log₁₀(4) ≈ 6 dB. Ecco perché il livello scende di circa 6 dB a ogni raddoppio della distanza.
Perché 6 dB per ogni raddoppio della distanza?
Un raddoppio significa d₂/d₁ = 2, quindi la riduzione per una sorgente puntiforme è 20·log₁₀(2) ≈ 6,02 dB. La regola vale per qualsiasi raddoppio: da 1 m a 2 m, o da 50 m a 100 m, entrambi calano di circa 6 dB. Quattro volte la distanza sono due raddoppi, cioè circa 12 dB, e dieci volte la distanza danno esattamente 20 dB.
Qual è la differenza tra una sorgente puntiforme e una lineare?
Una sorgente puntiforme (una singola macchina, un altoparlante o una sirena) irradia sulla superficie di una sfera, quindi il suo livello scende di 6 dB per raddoppio. Una sorgente lineare (un flusso costante di traffico su una strada o una linea ferroviaria) si comporta come una fila infinitamente lunga di sorgenti; la sua energia si distribuisce su un cilindro anziché su una sfera, così il livello scende solo di 3 dB per raddoppio — il fattore passa da 20 a 10.
Quando questa stima in campo libero smette di valere?
La formula presuppone un campo libero: aria aperta senza superfici riflettenti e con assorbimento dell’aria trascurabile. Al chiuso, le riflessioni di pareti e soffitti tengono alto il livello, quindi il calo reale è minore del previsto. All’aperto, su lunghe distanze, contano l’assorbimento dell’aria, l’effetto del suolo, il vento e i gradienti di temperatura, e barriere o terreno possono aggiungere ulteriore attenuazione. Considera il risultato come la perdita per divergenza geometrica, non come il quadro completo.