Quando ouvimos alguma música ou a voz de uma pessoa durante uma conversa, somos capazes de distinguir algumas qualidades do som. O som emitido por um contrabaixo é mais grave do que o som emitido por um violino, ou seja, é possível distinguir a altura do som desses dois instrumentos. Também podemos distinguir a intensidade do som: quando escutamos uma música que nos empolga, é muito comum aumentarmos o volume do aparelho de som. E, por último, sabemos muito bem diferenciar o som emitido por instrumentos musicais diferentes, pois eles possuem timbres diferentes.
O fator que determina a altura do som é a freqüência da onda. Sabemos que o ouvido humano é capaz de captar sons na faixa de freqüência que vai de 20 Hz a 20000 Hz. Sons graves, ou baixos, são aqueles que estão na faixa de baixa freqüência, enquanto que sons agudos, ou altos, são aqueles que possuem suas ondas com uma freqüência de vibração alta.
A diferença no timbre de diversos sons vem do fato de que as ondas sonoras possuem formatos diferentes. Exemplificando: a forma da onda sonora emitida por um violino é diferente da forma da onda sonora emitida por uma flauta, mesmo que esses dois instrumentos estejam emitindo a mesma nota musical. Observe a diferença entre a forma da onda sonora de um piano e de uma clarineta correspondente à nota dó. As figuras foram obtidas através de um osciloscópio.
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Essa expressão define que a intensidade de uma onda é dada pela potência da fonte dividida pela área da superfície que está recebendo a onda sonora. No Sistema Internacional, a intensidade de uma onda sonora é dada pela unidade W/m2.
O limiar da audição humana é dado por uma intensidade de 10-12 W/m2, mas normalmente não se usa o W/m2 para medição da intensidade sonora.
Para se medir a intensidade sonora ou a sonoridade usa-se o bel ou o decibel, mas no cotidiano ouvimos falar mais do decibel. O cálculo da sonoridade em decibéis é dado por uma expressão logarítmica que é conhecida como lei de Weber-Fechner. Mas não é preciso conhecê-la para entender a conversão de W/m2 em decibel.
O valor 10-12 W/m2 é definido como intensidade sonora de referência e é chamada de 0 bel. A sonoridade de 1 bel, ou 10 decibéis, corresponde a um som 10 vezes mais intenso ao som de 0 bel. Sendo assim, 10 dB correspondem a uma intensidade de 10-11 W/m2.
Se tivermos um som de 20 decibéis, então temos um som 100 vezes, ou seja, 102 vezes, mais intenso que a sonoridade de referência e isso corresponde a uma intensidade de 10-10 W/m2. Usando o mesmo raciocínio, 30 decibéis correspondem a um som 103 vezes mais intenso que o limiar da audição e a uma intensidade de 10-9 W/m2. A lei de Weber-Fechner está representada no quadro abaixo.
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Nesse quadro, N é o nível sonoro, medido em decibéis, I é a intensidade sonora em estudo e Irefé a intensidade de referência, que vale 10-12 W/m2. Na tabela abaixo estão alguns níveis sonoros de destaque.
| Respiração normal | 10 decibéis |
| Conversação em ambiente silencioso | 45 decibéis |
| Rua barulhenta | 90 decibéis |
| Trovão próximo | 120 decibéis (limiar da dor) |
| Decolagem de jato nas proximidades | 150 decibéis |
Por ordem alfabética
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