¿Qué es un decibel? (Una explicación que podrás entender)

Si existe un término ampliamente utilizado en el audio es el decibel (dB). Sin embargo, muchos no entienden y no conocen lo que realmente significa.

En este artículo te explicaré de manera sencilla qué es un decibel y te mostraré algunos puntos claves que, toda persona dispuesta a trabajar con sonido debe saber.

El decibel (dB) no sólo es utilizado para medir niveles de sonido, también se usa en mediciones de señales eléctricas y de comunicaciones.

No es una unidad de medida en sí como lo sería por ejemplo, el voltaje (V), el watio (W) y el amperio (A). Mas bien es una unidad que relaciona o compara el valor de un número respecto a otro. Esta relación puede ser, por ejemplo, de potencias, voltajes, intensidades, presión acústica u otras.

El dB no es una unidad en sí, sino una relación que compara el valor de un número respecto a otro. Es una unidad que relaciona 2 valores.

La mayoría de las unidades de medida que utilizamos son lineales.

 

Un ejemplo de eso son las unidades de distancia: 2 metros son dos veces la longitud de 1 metro; 8 metros son dos veces la distancia de 4m, y así sucesivamente. Si hacemos un gráfico de esto resultará una línea recta, tal como se ve en el gráfico de la derecha.

El decibel, sin embargo, no es una unidad de medida lineal sino logarítmica.

Para aquellos que no recuerdan los logaritmos, una escala o medida logarítmica nos permite representar grandes cantidades a través de números pequeños.

Para entender mejor esto, veamos un ejemplo con números.

Supongamos que tenemos dos parlantes sonando al mismo tiempo y uno produce un nivel de potencia P1 y el segundo otro de P2. La diferencia o relación, medida en dB, entre las dos potencias será:

Si el segundo parlante produce el doble de potencia que el primero (P2=2xP1), la diferencia en dB será:

 

Si la potencia del segundo parlante es 10 veces mayor que la del primero (P2=10xP1), la diferencia en decibeles será:

De la misma forma, si P2 es un millón de veces más grande que P1 (P2=1.000.000xP1) la diferencia en dB será:

Estos resultados se muestran en el siguiente gráfico que relaciona dB vs. (P2/P1)

 

La escala logarítmica nos permite representar grandes cantidades a través de números pequeños. Como regla general:

• Un incremento o disminución de 3 dB es equivalente a aumentar o disminuir la potencia al doble
• Un incremento o disminución de 10 dB equivale a aumentar o disminuir la potencia diez veces.
• Un incremento o disminución de 60 dB equivale a aumentar o disminuir la potencia un millón de veces.

El decibel en la música y el sonido

En la música, el decibel se utiliza como unidad de medida del Nivel de Presión Sonora, en inglés Sound Pressure Level (SPL).

Cuando por ejemplo, estamos en un concierto y los parlantes «producen un sonido» de 100 dB, lo que realmente significa es que su Nivel de Presión Acústica es de 100 dB = 100 dB SPL.

Como el dB es una unidad de relación de valores, estos 100 dB son el resultado de la comparación de la presión que producen los parlantes en relación al nivel normal de presión atmosférica en la tierra (20 micropascal).

Este ultimo se asume como el mínimo sonido que puede percibir el ser humano y por ello se utiliza como referencia.

El Nivel de Presión Sonora es una medida que relaciona el valor promedio o RMS (Root Medium Square) de la presión acústica con el valor mínimo audible.

Existe una diferencia muy importante entre la unidad de medida en dB de potencia acústica y de SPL.

Si bien vimos que la relación de potencias expresada en dB es igual a 10 log(P2/P1), en el caso del Nivel de Presión Sonora, al ser una relación de valores RMS, se expresa de la siguiente forma:

p1 es la presión acústica de la fuente sonora y p0 es el valor normal de presión atmosférica de 20 micropascales.

Entonces, si hacemos las mismas comparaciones anteriores de doblar el valor, aumentarlo 10 veces o un millón, según la ecuación de SPL resultaría lo siguiente:

• Un incremento o disminución de 6 dB equivale a aumentar o disminuir el SPL al doble
• Un incremento o disminución de 20 dB equivale a aumentar o disminuir el SPL diez veces.
• Un incremento o disminución de 120 dB equivale a aumentar o disminuir el SPL un millón de veces.

Para poner todo esto en contexto, a continuación muestro una tabla con algunos ejemplos de ruidos reales y sus valores SPL correspondientes.

Como regla general y a manera de conclusión podemos decir que

Cuando nos referimos a niveles de una señal de audio con base a la potencia, su valor en dB será 10 veces el logaritmo de la relación de las dos potencias.

Cuando lo hagamos con base a la Presión Sonora, su valor en dB será 20 veces el logaritmo de la relación entre la presión promedio (RMS) p1 de la fuente sonora y el valor normal de la presión atmosférica (20 micropascales) p0.

Espero que este artículo te haya ayudado a entender mejor lo que es el decibel (dB). Si te gustó te invito a compartirlo.