La propagació de l’ona sonora es veu afectada per la naturalesa del medi en què es transmet. El so, igual que la llum, forma una ona esfèrica en l’aire en repòs. A mesura que el so s’allunya de la font que el produeix, la seva energia es reparteix en volums més grans i, per tant, s’atenua. La teoria aplicada considera una font sonora puntual que genera una ona de superfície esfèrica el nivell de pressió sonora de la qual és inversament proporcional al quadrat de la distància.
Per calcular l’atenuació de la pressió acústica entre un punt a la distància Da i un altre a la distància Db:
Cada vegada que es dobla la distància, la pressió sonora disminueix en 6 dB SPL
Exercici
El següent dibuix mostra la SPL aconseguida amb un altaveu exponencial de 109 dB de sensibilitat (1 W, 1 m, 1 kHz):
Si el nivell de soroll és d’uns 70 dB SPL, per exemple, les tres persones ho escoltaran bé amb 1 W aplicat a l’altaveu. Si el soroll és més alt, caldrà aplicar més potència o els oients més allunyats perdran intel·ligibilitat.
A més del que s’ha comentat anteriorment sobre l’atenuació i la potència aplicada, podem introduir un altre tema: la uniformitat de la cobertura acústica. Observem que a l’altura de l’oïda de les persones hi ha una diferència de 13,3 dB SPL entre la més propera i la més allunyada. És molt difícil que un sol altaveu cobreixi grans distàncies de manera homogènia. Una diferència de 13,3 dB és excessiva; un bon disseny procura que la variació de pressió acústica sigui menor (d’1 a 5 dB SPL). Per aconseguir-ho, habitualment es distribueixen altaveus, s’agrupen, s’orienten per aprofitar la seva directivitat, s’apliquen potències diferents, s’utilitzen formats específics…
En instal·lacions amb diversos altaveus distribuïts per l’espai, el càlcul de la SPL resultant es complica força. Depèn de si la distància entre ells és inferior a la longitud d’ona i si el senyal emès és el mateix en fase i amplitud. Si és així, les senyals són coherents i l’augment al doblar la potència (suposem dos subwoofers apilats) és de 6 dB per a cert rang de freqüències (recordem que la longitud d’ona d’un senyal d’àudio va de 1,7 cm a 17 m). Si no és així, parlem de senyals no coherents i se sumen de manera lineal.
Exercici
A un punt de la sala arriben les senyals de tres altaveus: una de 94 dB, una altra de 90 dB i una altra de 92 dB. Quina pressió acústica rep un oient situat en aquest punt?
Solució
Per passar de dB SPL a W
Per tant
