A nossa percepção de intensidade sonora (vulgarmente chamada de volume) é expressa em termos do nível de intensidade sonora, definido por:
alpha=10 log 10(II0)
sendo I0 o limiar da audibilidade.
(a) Essa é uma medida absoluta ou relativa?
(b) A escala logarítmica realmente representa a nossa capacidade de percepção da intensidade sonora? Explique.

Passo 1

O enunciado nos dá o nível de intensidade sonora
alpha = 10 log10!gl(II0gr)
onde I é a intensidade sonora medida e I0 é o limiar da audibilidade. Pede-se:
a) se alpha é uma medida absoluta ou relativa;
b) se a escala logarítmica corresponde à nossa percepção de volume.

Passo 2

Definimos “medida absoluta” como aquela que fixa um zero em valor intrínseco (por exemplo, temperatura em kelvin) e “medida relativa” como a que compara um valor a uma referência. Como alpha é dado em função da razão tfracII0, trata-se de uma medida que só faz sentido comparando I com o limiar I0. Logo, alpha é uma medida relativa.

Passo 3

A percepção humana de som não cresce linearmente com I: para ouvirmos o dobro da “força” sonora precisamos muito mais do que dobrar I. O princípio de Weber–Fechner diz que nossa sensação cresce aproximadamente com o logaritmo da grandeza física. Assim, usar
alpha = 10 log10!l(I/I0r)
faz com que saltos iguais em alpha (por ex. +10 dB) correspondam a razões fixas em I (aumentar I em fator 10), o que está de acordo com a forma aproximadamente logarítmica da nossa percepção de volume.

Passo 4

Convém notar, porém, que a resposta do ouvido varia com a frequência e não é exatamente logarítmica em toda a faixa; por isso existem curvas de equal-loudness e unidades como phon e sone para refinar o modelo. Ainda assim, a escala em decibéis é um excelente primeiro modelo da nossa percepção sonora.

Resposta

(a) Relativa.
(b) Sim. A escala em decibéis usa logaritmo justamente porque nossa sensação de volume cresce aproximadamente com o logaritmo da intensidade sonora (princípio de Weber–Fechner), embora na prática haja ajustes adicionais segundo a frequência.

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