SPL – Sound Pressure Level
(уровень звукового давления)

Многие наблюдаемые физические явления охватывают поистине огромный динамический диапазон, и звук здесь не является исключением. Изменения в давлении воздуха, вызываемые самыми тихими из воспринимаемых на слух звуков, составляют порядка 20 микропаскалей, т.е. 0,00002 Pa, тогда как те, которые вызваны звуками, находящимися на пороге болевых опущений для ушей, составляют порядка 20Pa, что дает соотношение один к миллиону. Если же говорить о самых-самых громких звуках, например о звуке реактивных двигателей или ракет, то это соотношение составляет почти один к миллиарду! Понятно, что обычная линейная система чисел является неудобной для прикладного описания такого широкого динамического диапазона, а поэтому, чтобы ужать широкие динамические диапазоны до удобоваримых чисел, и было введено понятие «бел» (bel). Бел – это просто логарифм отношения двух степеней, а децибел равен одной десятой бела.

Акустическое давление изменяется в паскалях (количество ньютонов на квадратный метр), у которых нет единиц моцности. Для того, чтобы выразить акустическое давление в дицибелах, необходимо возвести давление в квадрат и разделить его на квадрат эталонного давления. Для удобства возведение в квадрат двух давлений выполняется вне логарифма (что является удобных свойством логарифмов).

Для преобразования акустического давления в децибелы можно написать следующую формулу:

где p – интересующее нас акустическое давление, p_o – исходное давление.

Когда в качестве эталонного давления берется 20 микропаскалей, то звуковое давление, выраженное в децибелах, называется уровнем звукового давления (SPL – от англ. sound pressure level). Таким образом, звуковое давление, равное 3 Pa, эквивалентно уровню звукового давления 103,5 дБ

Вышеупомянутый акустический динамический диапазон можно выразить в децибелах в виде следующих уровней звукового давления: от 0 дБ – для самых тихих звуков, 120 дБ – для звуков на уровне болевого порога, и до 180 дБ – для самых громких звуков.

Децибелами можно пользоваться и для выражения электрических величин, таких как напряжение и сила тока, и в этом случае эталонное значение зависит от данного конкретного случая (и должно быть непременно указано).

При рассмотрении величин, у которых есть единицы мощности, таких как мощность звука или электрическая мощность, необязательно возводить эти величины в квадрат внутри логарифма, а поэтому отношение двух мощностей, выраженных в децибелах, составляет:

10 log₁₀ (W1/W2) — логарифм десятичный