La intensidad del sonido se refiere a la amplitud de la onda sonora, es decir, a cuánto se alejan las partículas del medio (y por tanto el tímpano) de su posición de reposo durante cada ciclo de vibración. La amplitud de la onda sonora está directamente relacionada con la energía de la vibración y, por ende, con la percepción de la intensidad del sonido por parte del oído humano.
El oído humano es capaz de detectar una amplia gama de intensidades sonoras, desde sonidos extremadamente suaves hasta aquellos que pueden causar dolor. La percepción de la intensidad sonora se incrementa de forma logarítmica, lo que significa que la sensación sonora se duplica aproximadamente cada vez que la amplitud del sonido se multiplica por diez.
Para describir la intensidad sonora, se utiliza la escala logarítmica de decibelios (dB). Los decibelios miden la relación entre dos amplitudes de onda, donde 𝑎a es la amplitud de la onda sonora que se está midiendo y 𝑎refaref es la amplitud de referencia, generalmente el umbral de audición. Esta relación se expresa mediante la fórmula:
dB = 10 log_{10} {a^2 \over a^2_{ref}}El uso de la escala logarítmica permite manejar la enorme gama de intensidades sonoras perceptibles por el oído humano, que abarca más de 15 órdenes de magnitud.
Además de la amplitud, muchos sonidos varían su intensidad con el tiempo, siguiendo un patrón conocido como envolvente. Por ejemplo, un piano produce un sonido con un ataque inicial fuerte que decae rápidamente, mientras que una flauta emite un sonido con una intensidad más constante mientras se mantiene la nota.
| Descripción | Nivel (dB) | Presión (Pa) |
|---|---|---|
| Umbral del dolor | 140 | 200 |
| Discoteca | 110 | 6.3 |
| Fábrica textil | 105 | 3.5 |
| Camión pesado a 15m | 85 | 0.35 |
| Aspiradora a 3m | 70 | 0.063 |
| Conversación normal | 50 | 0.0063 |
| Susurro a dos metros | 35 | 0.0011 |
| Estudio de grabación vacío | 25 | 0.00035 |
| Umbral de audición | 0 | 0.00002 |
Relacionado con la intensidad del sonido está el concepto de rango dinámico, que es la diferencia en decibelios entre el sonido más fuerte y el más débil que un sistema puede producir. En equipos de sonido de alta calidad, este rango dinámico suele oscilar entre 80 dB y 95 dB, indicando la capacidad del sistema para reproducir sonidos desde el volumen máximo hasta el nivel de ruido de fondo más bajo cuando no hay señal.
En resumen, la intensidad del sonido es una medida de la amplitud de las ondas sonoras, y se percibe de manera logarítmica, permitiendo al oído humano detectar un rango muy amplio de intensidades. Esta intensidad se mide en decibelios, facilitando la comparación de diferentes niveles sonoros en una escala manejable.