El Decibelio puede definirse
como la unidad relativa empleada en Acústica
y Telecomunicaciones, este para expresar la relación entre
dos Magnitudes, ya ase Acústicas
o Eléctricas, o entre la Magnitud que se estudia y una Magnitud de Referencia.
Definiendo con más claridad este término, decimos que este es representado
por un Símbolo correspondiente a dB,
siendo esta la unidad Logarítmica.
Este a su vez es un submúltiplo del Belio, de símbolo B,
que es el logaritmo de la relación entre la Magnitud
de Interés y la de Referencia,
aunque no se utiliza en la práctica por ser demasiado grande, es por eso que se
utiliza el Decibelio, siendo esta la
décima parte de un Belio.
Más bien, decimos que un Belio equivale
a 10 Decibelios y representa un Aumento de Potencia de 10 Veces sobre la Magnitud de Referencia.
Cero Belios es el Valor de la Magnitud de Referencia. Así, Dos Belios representan un aumento de Cien Veces en la Potencia, mientras que 3 Belios equivalen a un Aumento
de Mil Veces y así sucesivamente.
Aplicaciones en Acústica
Aplicando
dicho término en la Acústica decimos
que, el Decibelio es la Unidad de Medida utilizada para el Nivel de
Potencia y
el nivel de Intensidad del Ruido.
Este
utiliza una Escala Logarítmica, ya
que la sensibilidad que presenta el Oído
Humano a las variaciones de Intensidad Sonora sigue una Escala aproximadamente Logarítmica, No Lineal.
Debido
a esto, el Belio (B) y su submúltiplo el Decibelio (dB), resultan adecuados para valorar la percepción de los Sonidos por un oyente. Este se define como la comparación
o relación entre dos Sonidos porque
en los estudios sobre Acústica
Fisiológica se vio que un oyente, al que se le hace escuchar un solo Sonido, este no puede dar una
indicación fiable de su Intensidad, mientras
que, si se le hace escuchar dos Sonidos
diferentes, es capaz de distinguir la Diferencia
de Intensidad.
Siendo
el Decibelio es una unidad relativa,
para las Aplicaciones Acústicas, se
ha tomado como convención, un Umbral de Audición
de 0 dB equivalente a un Sonido
con una presión de 20 Micropascales (como un
aumento de la Presión Atmosférica Normal de 1/5.000.000.000.)
Sin
embargo, verdadero Umbral de Audición varía entre distintas
personas y dentro de la misma persona, para distintas Frecuencias.
Más
bien, se considera el Umbral del Dolor para el humano a partir de
los 140 dB. Esta suele ser, aproximadamente, la medida máxima
considerada en aplicaciones de Acústica.
Haciendo
un cálculo en base a la sensación recibida por un oyente decimos que:
A
partir de las Unidades Físicas medibles
de una Fuente Sonora, se define el Nivel de Potencia, LW,
en Decibelios.
Para
ello se relaciona la Potencia de la Fuente del Sonido a estudiar con la
potencia de otra fuente cuyo Sonido esté
en el Umbral de Audición.
Este
se representa por la fórmula siguiente:
Lw= 10 x log10 _____W1_____ (dB)
Wo (10-12)
En
otro orden las Ondas de Sonido- producen un aumento de presión en el Aire, otra manera de medir físicamente
el Sonido es en Unidades de Presión (Pascales).
Esta puede definirse el Nivel de Presión, LP, que también se mide en Decibelios.
Lp = 20 x log10 P1 (dB)
P0
Decibelio Ponderado
En este el Oído Humano no
percibe igual las distintas frecuencias y alcanza el máximo de percepción en
las medias, es de ahí que para aproximar más la unidad a la realidad auditiva,
se ponderen las unidades (estas utilizan Curvas
Isofónicas).
Sin embargo, por tal motivo se definió el Decibelio a (dBA), una Unidad de Nivel Sonoro medido con un Filtro previo que quita parte de las Bajas y las muy Altas Frecuencias.
De esta manera, después de la medición se Filtra el sonido para conservar solamente las frecuencias más
dañinas para el oído, razón por la cual la exposición medida en dBA
es un buen indicador del Riesgo Auditivo
y vital.
Hay además otras unidades ponderadas, como dBC, dBD, adecuadas para
medir la reacción del oído ante distintos Niveles
de Sonoridad.
Unidades basadas en el Decibelio
Es
este caso, como el Decibelio es a Dimensional y Relativo, aunque para medir valores absolutos se necesita
especificar a qué unidades está referida la medida:
- dBSPL, este hace referencia al Nivel de Presión Sonora.
- dBW, en esta la W indica que el decibelio hace referencia a Vatios. Es decir, se toma como referencia 1 W (Vatio). Así, a un vatio le corresponden 0 dBW.
Sin embargo,
la relación entre dBu y dBm es la siguiente:
- dBm: es cuando el valor expresado en Vatios es muy pequeño, este usa el Milivatio (mW). Así, a un mW le corresponden 0 dBm.
- dBu: El dBu expresa el nivel de señal en decibelios y referido a 0,7746 Voltios
(√3). 0,7746
5
V es la Tensión
que aplicada a una impedancia de 600
Ω, desarrolla una potencia de 1 mW. Se emplea la referencia de una impedancia de 600 Ω por
razones históricas.
En
algunos casos (especialmente en telecomunicaciones), al medir niveles relativos
en decibelios, se da un nombre específico a la unidad, dependiendo del tipo de
medida.
- dBc: Nivel relativo entre una señal Portadora (Carrier) y alguno de sus Armónicos.
- dBi: Decibelios medidos con respecto a una antena isotrópica.
- dBd: Decibelios medidos con respecto a una antena dipolo.
UMBRAL DE AUDICIÓN
Puede definirse el Umbral de Audición
como la Intensidad mínima de Sonido capaz de impresionar el Oído Humano. Aunque no siempre este Umbral sea el mismo para todas las
frecuencias que es capaz de percibir el Oído
Humano, es el nivel mínimo de un sonido para que logre ser percibido.
El Valor Normal se sitúa entre 0 dB Audiométrico
(equivalentes a 20 Micropascales) y 25 dB Audiométrico, sin
embargo, en frecuencias muy bajas, como aproximados a los 20 Hz hasta los casi 80 Hz,
este Umbral tiende a subir debido a
que estas frecuencias poseen un Sonido
mucho más bajo.
En caso contrario sucede en las frecuencias superiores a 10.000 Hz; pues debido a la agudeza de
estas Ondas el Umbral de 0 siempre es
éste.
Los 0 dB se expresan en Intensidad como 10-12 Watts/m2 y en variación de la presión
como 2·10-5 N/m2.
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