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Decibel nell'audio: dBFS, dBu, dBV e dB SPL senza confusione

Il decibel è un rapporto, non un'unità assoluta: cosa indicano dBFS, dBu, dBV e dB SPL, come si collegano tra loro e come leggere davvero un misuratore.

Nel mondo dell'audio il decibel compare ovunque: sui misuratori della DAW, sulle schede tecniche dei microfoni, sulle manopole delle interfacce, nelle specifiche delle piattaforme. Il problema è che quasi sempre si tratta di decibel diversi. Capire a cosa si riferisce ciascuno evita errori di livello e permette di leggere correttamente qualsiasi specifica.

Il decibel è un rapporto

Il decibel non misura una grandezza in senso assoluto: esprime il rapporto tra due valori su scala logaritmica. Per le grandezze di ampiezza, come tensione o pressione, si usa:

dB = 20 × log10(valore / riferimento)

Da questa formula derivano alcune regole utili da tenere a mente:

  • +6 dB corrisponde circa al doppio dell'ampiezza;
  • -6 dB circa alla metà;
  • +20 dB a dieci volte l'ampiezza;
  • 0 dB significa che il valore è uguale al riferimento.

Per le grandezze di potenza il fattore è 10 invece di 20: raddoppiare la potenza vale circa +3 dB.

Una conseguenza importante: quando una specifica dice solo «dB», senza suffisso, sta parlando di una variazione relativa (ad esempio un guadagno di +10 dB), non di un livello assoluto.

dBFS: il mondo digitale

Il dBFS (decibel relativi al fondo scala) è il riferimento dell'audio digitale. Il valore massimo rappresentabile è 0 dBFS; tutto il resto è negativo. Non esistono valori positivi in un sistema a numeri interi: oltre lo zero il segnale viene tagliato (clipping).

Esempi tipici:

  • picchi di una voce ben registrata: tra -12 e -6 dBFS;
  • livello medio di riferimento in registrazione: intorno a -18 dBFS;
  • rumore di fondo di una buona registrazione domestica: ben sotto -60 dBFS.

dBu e dBV: il mondo analogico

Le apparecchiature analogiche lavorano con tensioni, e il riferimento cambia:

  • dBu: riferito a 0,775 volt efficaci. È lo standard del mondo professionale; il livello nominale tipico è +4 dBu.
  • dBV: riferito a 1 volt efficace. È usato per le apparecchiature consumer; il livello nominale tipico è -10 dBV.

La differenza tra i due livelli nominali è di circa 12 dB. Per questo collegare un'uscita consumer a un ingresso professionale può dare un segnale troppo basso, e il contrario un segnale troppo alto. Molte interfacce hanno un selettore +4/-10 proprio per questo motivo.

Il ponte tra analogico e digitale

Ogni convertitore stabilisce quanti dBu corrispondono a 0 dBFS. Questo valore varia da modello a modello ed è indicato nelle specifiche come «livello massimo in ingresso». Se un'interfaccia ha un massimo di +18 dBu, un segnale nominale a +4 dBu arriverà a circa -14 dBFS: c'è margine per i picchi.

dB SPL: il suono nell'aria

Il dB SPL (Sound Pressure Level) misura la pressione sonora nell'aria, riferita a 20 micropascal, valore vicino alla soglia minima di udibilità.

Situazione indicativa dB SPL approssimativi
Stanza molto silenziosa di notte 25-30
Conversazione normale a un metro 60 circa
Traffico intenso in strada 80-85
Concerto rock vicino al palco oltre 100

Le schede tecniche dei microfoni usano i dB SPL per indicare il massimo livello sopportabile (Max SPL) e il rumore proprio (self-noise, spesso pesato «A», in dBA). Un microfono con self-noise basso è adatto a sorgenti deboli; uno con Max SPL alto regge una batteria o un amplificatore per chitarra.

Le pesature: dBA e dBC

Le misure in dBA applicano un filtro che imita la minore sensibilità dell'orecchio ai bassi e agli acuti a volumi moderati. Le misure in dBC sono più piatte e includono di più le basse frequenze. Un fonometro in dBA sottostima il contenuto di bassi di un impianto potente.

Come leggere una catena completa

Seguiamo una voce dal cantante al file:

  1. La voce produce circa 80-90 dB SPL a pochi centimetri dal microfono.
  2. Il microfono la converte in pochi millivolt, secondo la sua sensibilità.
  3. Il preamplificatore aggiunge guadagno (in dB relativi) e porta il segnale vicino al livello di linea, misurato in dBu.
  4. Il convertitore lo trasforma in campioni, misurati in dBFS.

Nel mio lavoro, quando un livello non torna, ripercorro questa catena un passaggio alla volta: quasi sempre il problema è un guadagno sbagliato o una differenza tra +4 dBu e -10 dBV.

In sintesi

  • Il decibel esprime un rapporto: senza suffisso indica una variazione, non un livello.
  • I dBFS valgono nel digitale, con 0 dBFS come massimo assoluto.
  • dBu e dBV misurano tensioni analogiche; +4 dBu e -10 dBV sono i livelli nominali tipici.
  • I dB SPL misurano la pressione sonora nell'aria e compaiono nelle specifiche dei microfoni.
  • Seguire la catena dal suono al file aiuta a trovare l'origine dei problemi di livello.
MM
Marco Marzaduri

Marco Marzaduri si occupa di cybersecurity, informatica forense e sviluppo web. Laureato in informatica, unisce il rigore dell'analisi tecnica all'attenzione per le persone che usano la tecnologia.

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