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Decibel

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El decibel (dB) es una medida de la razón entre dos cantidades, siendo usado para una gran variedad de medições en acústica, física y electrónica . El decibel es muy usado en la medida de la intensidad de sonidos . ES una unidad de medida adimensional, semejante al porcentaje. La definición del dB es obtenida con el uso del logaritmo.

Tabla de contenido

Definición

Una intensidad sonora I o potencia P puede ser expresa en decibels por medio de la ecuación

Falló al verificar gramática (El ejecutable texvc no fue encontrado. Consulte math/README para instrucciones de la configuración.): I_\mathrm{dB} = 10 \log_{10} \left(\frac{I}{I_0} \right) \quad \mathrm{o \quad} P_\mathrm{dB} = 10 \log_{10} \left(\frac{P}{P_0} \right)\ ,

en la cual I0 y P 0 son las intensidad y potencia de referencia.

Si PdB es 3 dB, entonces P es el doble de P 0.

Si PdB es 10 dB, entonces P es 10 veces mayor que P0.

Si PdB es -10 dB, entonces P es 10 veces más pequeña que P0.

Si PdB es 20 dB, entonces P es 100 veces mayor que P0.

Si PdB es -20 dB, entonces P es 100 veces más pequeña que P0.

La tensión eléctrica V, corriente eléctrica I o presión p puede ser expresa en decibels por medio de la ecuación

Falló al verificar gramática (El ejecutable texvc no fue encontrado. Consulte math/README para instrucciones de la configuración.): X_\mathrm{dB} = 20 \log_{10} \left (\frac{X}{X_0} \right )


en la cual X puede ser la tensión V, corriente I o presión p, y X 0 es su valor de referencia. Note que es incorrecto utilizar esas medidas si las impedâncias eléctricas o acústicas no son las mismas en los puntos donde la tensión o presión es comparada. Usando esa abordagem, el decibel es una medida de intensidad o potencia relativa.

Si VdB es 6 dB, entonces V es el doble que V0.

Si VdB es 20 dB, entonces V es 10 veces mayor que V0.

Si VdB es -20 dB, entonces V es 10 veces más pequeña que V0.

Si VdB es 40 dB, entonces V es 100 veces mayor que V0.

Si VdB es -40 dB, entonces V es 100 veces más pequeña que V0.


Aunque el Comité Internacional de Pesos y Medidas (BIPM) endoso su utilización con el sistema , él no es una unidad del SÍ. A pesar de eso, se siguen las convenciones del SÍ, y la letra d es grafada en minúscula por corresponder al prefijo deci- del SÍ, y B es grafado en mayúsculo pues es una abreviatura (y no abreviação) de la unidad bel, que es derivada de nombre Alexander Graham Bell. Como el bel es una medida muy grande para uso diario, el decibel (dB), que corresponde la décima parte de un bel (B), acabó haciéndose la medida de uso más común.

Ventajas

Las ventajas del uso del decibel son:

Ver ejemplo en *Sound files te lo show the size of la decibel.

Otras escalas logarítmicas

Historia y uso del bel y decibel

El bel (símbolo B) es una unidad de medida de razones . Él es principalmente usado en las telecomunicaciones, electrónica, y acústica . Fue inventado por ingenieros del Bell Labs para cuantificar la reducción en el nivel acústico sobre un cabo telefónico patrón con 1 milla de largura. Originalmente era llamado de unidad de transmisión o TÚ , pero fue renombrado entre 1923 y 1924 en homenaje al fundador del laboratorio, Alexander Graham Bell.

Decibel en la medida física del sonido

El sonido es una oscilación en la presión del aire (o de otro medio elástico) capaz de ser percibida por el oído humano. El número de oscilaciones de la presión del aire por unidad de tiempo definen su frecuencia, mientras la magnitud de la presión media define la potencia y la intensidad sonora. La frecuencia es expresa en hertz (o ciclos/segundo), y la presión, en pascal (o newtons /m2), mientras la potencia es la energía emitida por la fuente sonora por unidad de tiempo, expresa en joules/s o W (estamos usando unidades del Sistema Internacional). La intensidad sonora puede ser definida como potencia por unidad de área , expresa en watts/m2. Esas escalas para medida de presión, potencia e intensidad de las ondas sonoras son escalas lineales.

Pero, la presión, la potencia y la intensidad de los sonidos captados por el oído humano cubren un amplio rango de variación.Por ejemplo, un murmúrio irradia una potencia de 0.000 000 001 watt, mientras el grito de una persona común tiene una potencia sonora de cerca de 0.001 watt; una orquesta sinfônica llega a producir 10 watts, mientras un avión la jato emite 100 000 watts de potencia al despegar. Siendo así, una escala logarítmica, como el **decibel**, es más adecuada para medida de esas grandezas físicas. Por este motivo, son usadas las siguientes escalas logarítmicas:


Nivel de Presión Sonora

Falló al verificar gramática (El ejecutable texvc no fue encontrado. Consulte math/README para instrucciones de la configuración.): dB_{\rm SPL}=20\,\log( P_{\rm ef}/P_lo)


Falló al verificar gramática (El ejecutable texvc no fue encontrado. Consulte math/README para instrucciones de la configuración.): P_{\rm ef}

= valor eficaz de la presión sonora 

Falló al verificar gramática (El ejecutable texvc no fue encontrado. Consulte math/README para instrucciones de la configuración.): P_lo=2\equipos 10^{-5}\, {\rm N/m}^2


Nivel de Intensidad Sonora

Falló al verificar gramática (El ejecutable texvc no fue encontrado. Consulte math/README para instrucciones de la configuración.): dB_{\rm IL} =10\, \log(I/I_lo)


I = intensidad acústica

Falló al verificar gramática (El ejecutable texvc no fue encontrado. Consulte math/README para instrucciones de la configuración.): I_lo=10^{-12}\, {\rm W/m}^2


Nivel de Potencia Sonora

Falló al verificar gramática (El ejecutable texvc no fue encontrado. Consulte math/README para instrucciones de la configuración.): dB_{\rm PWL}=10\, \log(W/W_lo)


W = potencia acústica

Falló al verificar gramática (El ejecutable texvc no fue encontrado. Consulte math/README para instrucciones de la configuración.): W_lo=10^{-12}\, {\rm W}


Los valores de referencia, Plo, Ilo y Wlo, corresponden a los umbrales (o umbrales) de percepção del oído humano. Note que el dB en el umbral es cero. En las expresiones arriba,

SPL = sound pressure level;

IL = (sound) intensity level;

PWL = (sound) power level.

Decibels o decibéis?

Esa es una duda que muchas personas tienen. Según el "Nuevo Diccionario Aurélio de la Lengua Portuguesa" (2ª edición revista y atualizada), el plural de bel es bels, mientras para el plural de decibel las dos formas son correctas: decibels y decibéis .

Sin embargo, en el Brasil, el Decreto Federal nº 81.621, de 03/05/1978 (Anexiono 3.2), sobre el Cuadro General de Unidades de Medidas, establece que la forma legal del plural de decibel es decibels.

Esas dos son las interpretaciones populares de la cuestión de las unidades y de sus plurales, pero están erradas. Una unidad es un calificativo, un patrón, no una cantidad. Las unidades no tienen, por lo tanto, plural, ni género. Una "unidad" es UNO. A rigor se debe, por lo tanto, decir 1 decibel (1 x 1 decibel), 10 decibel (10 x 1 decibel, diez veces la unidad normalizada decibel) etc. Ver definición de unidades de medida.

Ver también