Decibel

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.

Chámase decibelio ou decibel (dB) ó valor empregado en acústica ou telecomunicación para expresar a relación, en escala logarítmica, entre dúas potencias, acústicas ou eléctricas.

O decibelio, co símbolo dB, é unha cantidade adimensional na escala logarítmica, décima parte do belio, que sería a base, aínda que non se usa por ser excesivamente grande na práctica. Unha medida de +10dB implica una intensidade sonora 10 veces maior.

Asignóuselle o nome belio na honra de Alexander Graham Bell, tradicionalmente considerado como inventor do teléfono.

Aplicacións en Acústica[editar | editar a fonte]

O decibelio é a principal unidade de medida usada para o nivel de potencia ou nivel de intensidade do son. Nesta aplicación, a escala úsase ata os 140 dB, onde se chega ó limiar de dor.

Úsase unha escala logarítmica porque a sensibilidade que presenta o ouvido humano ás variacións de intensidade sonora segue unha escala aproximadamente logarítmica, non lineal. Por iso o belio e mailo seu submúltiplo o decibelio, son axeitados para valorar a percepción dos sons por un ouvinte. Defínese como a comparación (relación) entre dous sons porque nos estudos sobre acústica fisiolóxica viuse que un ouvinte ó que se lle fai escoitar un só son non pode dar unha indicación fiable da súa intensidade, mentres que, se se lle fai escoitar dous sons diferentes, é capaz de distinguir a diferenza de intensidade.

Unha diferenza de 3 decibelios representa o dobre de sinal, e resulta ser aproximadamente a mínima diferenza apreciable por un oído humano san.

Unha diferenza de 10 decibelios aparenta fisioloxicamente un sinal dobre, mais a diferenza de sonoridade é de dez veces.

Para o cálculo da sensación recibida por un ouvinte, a partir das unidades físicas, medibles, dunha fonte sonora, defínese nivel de potencia,  {L_W} , (en decibelios) , relacionando a potencia da fonte de son a estudar coa potencia doutra fonte con son no umbral de audición, pola fórmula seguinte:

 {L_W}= 10\times log \frac{W_1}{W_0} (dB)

onde W1 é a potencia a estudar, e W0 é a potencia umbral de audición, que expresada en unidades do SI, equivale a 10^{-12} \,\! vatios.

As ondas de son producen un aumento de presión no ar, co que outro xeito de medir fisicamente o son é en unidades de presión (pascales). Pode definirse o Nivel de presión, LP, que tamén se mide en decibelios.

 {L_P}= 20\times log \frac{P_1}{P_0} (dB)

onde P1 é a presión de son a estudar, e P0 é a presión umbral de audición, que expresada en unidades do SI, equivale a 2\times 10^{-5} Pa.

Decibelio Ponderado[editar | editar a fonte]

O oído humano non percibe igual as distintas frecuencias e acada o máximo de percepción nas medias, de aí que para aproximar máis a unidade á realidade auditiva, pondéranse as unidades.

Aplicacións en Telecomunicación[editar | editar a fonte]

O decibelio é talvez a unidade máis utilizada no campo das telecomunicaciñins pola simplificación que a súa natureza logarítmica posibilita á hora de efectuar cálculos con rangos de valores de potencia do sinal moi amplos.

Como relación de potencias que é, a cifra en decibelios non indica nunca o valor absoluto das dúas potencias comparadas, senón a relación entre elas.
Isto permite, por exemplo, expresar en decibelios a gañancia dun amplificador ou a perda dun atenuador sen necesidade de se referir á potencia de entrada que, en cada momento, se lles estea aplicando.

A perda ou gañancia dun dispositivo, expresada en decibelios vén dada pola fórmula:

 {dB}= 10\times log \frac{P_E}{P_S}

onde PE é a potencia do sinal na entrada do dispositivo, e PS a potencia á saída do mesmo.
Se hai gañancia de sinal (amplificación) a cifra en decibelios será positiva, mentres que se hai perda (atenuación) será negativa.

En Telecomunicación moitas veces utilízase como nivel de referencia o milivatio, obténdose os resultados en dB referidos a 1 mW, isto é, en dBm.

Para sumar ruídos, ou sinais en xeral, é moi importante lembrarse que ao usar unha escala logarítmica non é correcto sumar directamente valores das fontes de ruído expresados en decibelios. Así, dúas fontes de ruído de 21dB non dan 42dB senón 24dB.

Neste caso emprégase a formula:

10\cdot \log_{10}(10^{\frac{X_1}{10}}+10^{\frac{X_2}{10}}+ ... )  =dB totais

Onde X_n son os valores de ruído ou sinal, expresados en decibelios, a sumar.

10 \cdot \log_{10} \left( antilog\left( \frac{X_1}{10} \right )+ antilog \left( \frac{X_2}{10} \right )+ ... \right)  = dB totais

Véxase tamén[editar | editar a fonte]

Outros artigos[editar | editar a fonte]