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El decibel

El decibel

Published On Apr-05-2017

Transcripción

La amplitud se expresa en decibeles, una unidad de medición poco comprendida debido a su naturaleza logarítmica. 

¿Por qué se usan los decibeles? Se utilizan porque el sonido no se comporta de manera lineal. Veamos un ejemplo. Contamos con una receta de cocina para 4 porciones que incluye 125 mililitros de leche. Si deseamos cocinar 8 porciones, simplemente utilizamos el doble de leche: 250 mililitros. 

Sin embargo, para duplicar el volumen percibido de un sonido no basta con duplicar su magnitud. Por ejemplo. Para que el oído humano sea capaz de percibir un cambio mínimo en el volumen, la potencia aplicada a un amplificador debe aumentar un 26%. 

Apliquemos cifras a este ejemplo (tabla 4.1). Si la potencia aplicada a un amplificador es de 1 W, sería necesario aumentarla a 1.26 W para que percibamos un volumen levemente más alto. De manera similar, una potencia de 100 W debe ser aumentada a 126 W, para percibir una mínima diferencia de nivel. En el primer caso aumentamos 0.26 W y en el segundo 26 W, correspondientes al 26%. A pesar de que las magnitudes no son iguales, el resultado sonoro sí lo es. 

Tabla 4.1.


De esta manera, los cambios de magnitud en el sonido se expresan siguiendo dos pasos básicos:

Primero, determinamos la relación entre el valor nuevo y el valor original.

Y segundo, calculamos el logaritmo de esa relación. Por lo general, se utilizan logaritmos con base 10. 

El logaritmo

Repasemos por un momento, este concepto matemático tan importante en el mundo del audio. Un logaritmo es el exponente al que la base debe estar elevada para que resulte un número. Veamos un ejemplo (Figura 6.36). En este caso, la base es 10, el exponente es 3, y el número es 1000. Por lo tanto, el logaritmo base 10 de 1000, es 3.

Figura 4.20. El logaritmo. 


El logaritmo en el audio

Los logaritmos se utilizan en el audio para representar escalas no lineales. El sonido se comporta de manera logarítmica en muchos aspectos. Por ejemplo, entre 100 Hz y 200 Hz, existe la misma distancia musical que entre 10kHz y 20kHz. La relación de cambio entre magnitudes es proporcional, de manera que este crecimiento, puede representarse mediante logaritmos. Veamos otro ejemplo, aplicado directamente a decibeles. Un aumento de 6 dB, siempre representa una duplicación de la amplitud.

Logaritmos y decibeles

La intensidad sonora es, esencialmente, la energía que ejerce una onda de sonido en una superficie o punto de captación. En este contexto, el decibel expresa cambios en cualquier magnitud y funciona para el sonido, porque permite expresar cambios logarítmicos de forma lineal. No entraremos en detalles matemáticos, pero es importante comprender que existen diferentes tipos de decibeles, calculados según valores de referencia relacionados con su contexto: 

  • dB SPL: expresa cambios de presión acústica con respecto a un valor de referencia de 20 micropascales.
  • dBV: expresa cambios de voltaje con respecto a un valor de referencia de 1 V.
  • dBu: expresa cambios de voltaje con respecto a un valor de referencia de 0.775 V.
  • dBm: expresa cambios de potencia eléctrica con respecto a un valor de referencia de 1 mW.
  • dBW: expresa cambios de potencia eléctrica con respecto a un valor de referencia de 1 W.

Así, los decibeles se utilizan para expresar las modificaciones de amplitud que suceden a través de los sistemas de audio, cuando el sonido se manifiesta en los dominios acústico y eléctrico. 

Por ejemplo, al grabar, la amplitud en dB SPL ingresa a un micrófono, se convierte su energía al dominio eléctrico e ingresa en una consola de mezcla, donde su magnitud se expresa en dBu o dBV. Al ser emitida por los altoparlantes del sistema, la amplitud se expresa nuevamente en dB SPL. 

En la práctica, los decibeles nos ayudan a conceptualizar los cambios de amplitud de una manera directa y concisa. Por ejemplo, la magnitud de la siguiente figura es equivalente a: -12dBu.

Figura 4.21. Voltaje equivalente a -12dBu. 


De esta manera, la comprensión de los principios técnicos y matemáticos detrás de los decibeles, ayuda al productor musical a comprender mejor las herramientas de trabajo y a comunicarse mejor con su equipo de producción. 


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