A hang, a zaj mérésére, jellemzésére használt mértékegység a decibel. Egészen különleges tulajdonságú indikátor, amelynek jellemzőit meg kell ismernünk ahhoz, hogy környezeti zajjal kapcsolatos információkat – még a legegyszerűbb szinten is – megérthessük.
Mint tudjuk, az ember a levegő nyomásának ismétlődő gyors változását (rezgését), annak tovaterjedését, fülünkhöz való érkezését érzékeli hangként. Az a hangnyomás-tartomány, amelyet az emberi hallórendszer átfog (a hallásküszöbtől a fájdalomküszöbig), rendkívül széles (milliószoros arányok). Ha a hallásküszöb (ahol meghallunk egy hangot) nyomásértékét 1-nek tekintjük, akkor a fájdalomküszöböt jelentő nyomásérték 1013 (10.000.000.000.000) nagyságú.
Ez a gyakorlatban kezelhetetlen tartományt jelent. Ezért az értékeket logaritmikus skálán kezeljük. Ez a legegyszerűbben fogalmazva azt jelenti, hogy azzal számolunk, „hány nulla” van az adott mérőszámban. Ha egy nulla, akkor az 1, ha tizenhárom nulla, akkor az 13.
Lényegében (természetesen leegyszerűsítve!) ezt végezzük el, amikor egy adott mennyiséget „logaritmizálunk”, például hang/zaj esetén a következő alapösszefüggés szerint (p – az adott nyomásérték, p0 – a 20 μPa, ún. vonatkoztatási érték, L – a hangnyomásszint):
A hangnyomásszintek logaritmikus skáláján a 0 dB-es szint a hallásküszöb értéke, a 120 dB-es szint pedig a fájdalomküszöböt jelentő 20 Pa-nak megfelelő érték. (Mindez a logaritmus matematikai szabályaiból következik.) Ennek azonban következményei vannak: azon aritmetikai szabályok, amelyekhez a lineáris skálákon szoktunk hozzá, itt nem érvényesek! Nem lehet úgy összeadni két hangnyomásszintet, ahogy azt egyébként megszoktuk.
Például ha két azonos nagyságú szintértéket adunk össze, akkor az összegzés eredményeképp kapott érték 3 dB-lel nagyobb, mint az eredeti szint volt!
50 dB + 50 dB ≈ 53 dB - nem pedig 100 dB.
Vagy egy más jellegű példa: amennyiben nagyobb (jellemzően 10 dB-nél nagyobb) szintkülönbségű tényezőket adunk össze, akkor az eredmény a nagyobb szintértékkel gyakorlatilag megegyezik!
65 dB + 50 dB ≈ 65,1 dB - nem pedig 115 dB.
Egy gyakorlati példát mutatunk be ennek illusztrálására:
Ha egy forgalmas közút zajkibocsátása az adott, meglevő forgalom mellett 65 dB, akkor a forgalom megfelezését jelentő beavatkozással csupán 3 dB zajszint-csökkenést érünk el. Azaz a kibocsátás 62 dB-re változik. Ez „rossz hír” a zajcsökkentés szempontjából, nekünk viszont jó tudni, hogy egy 3 dB-es zajszintcsökkentés az energiamennyiség megfelezését jelenti!