A zajt számszerűsítő mérhető fizikai mennyiségek

2. Intenzitásszint és hangnyomásszint: decibel-skála

A „zajszint” bármelyiket jelentheti: bár az intenzitás és a nyomásamplitúdó

összefüggése alapján elméletileg nem feltétlenül egyeznek meg, a gyakorlatban nem követünk el nagy hibát, ha nem különböztetjük meg őket. (A mikrofonok leginkább a nyomásváltakozást alakítják elektromos jelekké, így a műszerek általában hangnyomásszintet mérnek: SPL = sound pressure level.)

Az intenztásszint decibelben kifejezett értéke definíció szerint

vagyis annak a tízszerese, ahány nagyságrenddel nagyobb az illető hang I intenzitása, mint a referenciaként választott I₀ intenzitás. (Az elején levő tízes szorzó miatt „deci”.)

A választott I₀ referencia-intenzitás: 10^–12 W/m², ennyinek ismerték az egészséges fülű átlagember számára még éppen hallható tiszta 1000 Hz-es hang intenzitását. (Később kiderült, hogy a hallásküszöb valamivel magasabb, de a definíción már nem változtattak.) Más frekvenciájú hangok esetében az emberi fül érzékenysége ettől eltérő.

Ha az egyéb változók esetleges eltérésétől eltekintünk,

ezért

ahol normál légköri nyomáson (10⁵ Pa = 1 bar) a hallásküszöbnek (a referencia-intenzitásnak) megfeleltethető p₀ nyomásamplitúdó 1000 Hz frekvencián 2∙10^–5 Pa (= 20 μPa). Ez az ingadozás igen csekély a légnyomás értékéhez képest, de még a fájdalomküszöbhöz tartozó nyomásamplitúdó is több nagyságrenddel kisebb a légnyomásnál.

A logaritmikus skála azt jelenti, hogy az intenzitás, illetve a nyomásamplitúdó exponenciális növekedése az intenzitásszint egyenletes növelésének felel meg. Másképpen, az intenzitás mértani sorozat szerinti növekedése az intenzitásszint számtani sorozat szerinti növekedésével jár.

Animáció ennek szemléltetésére

Tízszeres intenzitás 10 decibellel emeli az intenzitásszintet.

Kétszeres intenzitásnak 10∙lg2 = 3,01 dB szintnövekedés felel meg.