Historia del decibelio

El término tiene su origen a principios del siglo XX, cuando el telégrafo se convirtió en el medio de comunicación más rápido y popular. Debido a la necesidad de cuantificar las pérdidas que sufría una línea de cableado, los laboratorios Bell propusieron una medida llamada bel (en honor al fundador de la compañía, Alexander Graham Bell). Consistía básicamente en calcular el logaritmo en base 10 del factor de atenuación de la línea de transmisión. La medida se les quedaba pequeña, y en la práctica se empleaba más a menudo la décima parte de un bel. Así nació el decibelio.

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Ellicott City Station, EE.UU

Definición

El decibelio es una unidad relativa y logarítmica que sirve para determinar la relación existente entre dos valores de una cantidad física (potencia, fuerza, tensión, intensidad…). Logarítmica porque para su cálculo se emplea la operación matemática del logarítmo. Relativa porque relaciona 2 magnitudes, al contrario de las unidades absolutas como los kilogramos, metros o segundos, que no miden relación alguna. En otras palabras, podemos decir que una persona pesa 70Kg o bien mide 1,70m, pero técnicamente no podemos decir que un aspirador hace un ruido de 40dB. Sin embargo, sí podemos afirmar por ejemplo, que la diferencia de ruido entre un modelo de aspirador u otro es de 10dB.

Decimos técnicamente, por qué en la práctica el lenguaje cotidiano está plagado de incorrecciones técnicas. Todos decimos “pesa 70Kg” cuando deberíamos decir que “su masa es de 70Kg”, pues el kilogramo es una unidad de masa y no de peso. Del mismo modo, cuando decimos que un aspirador hace un ruido de 40dB, realmente deberíamos decir que su ruido es de 40dB SPL.

De este modo, la definición general es:

Ecuación 1: decibelios de una relación lineal

Siendo R una relación (cociente) entre dos magnitudes equiparables.

En el lenguaje común se acostumbra a hablar de decibelios como sinónimo de cantidad de sonido, del mismo modo que nos referimos a distancias en metros o al tiempo en segundos. Siendo estrictos, es un error. El decibelio no es una unidad de medida de sonido. De hecho, además del sonido, existen otras magnitudes físicas que pueden expresarse mediantedecibelios.

El decibelio (dB) es una unidad relativa, que sirve para expresar la relación entre la magnitud de interés respecto a un valor de referencia. Por lo tanto, desde un punto de vista físico el decibelio no representa por sí mismo un valor dentro de una escala absoluta: hay que indicar cuál es la referencia.

Las personas no oímos decibelios, sino oscilaciones de presión sonora. Dicho en otras palabras: lo que percibe el oído son vibraciones de las partículas del aire. Muy básicamente, cuanta mayor amplitud tenga la oscilación de presión – cuya unidad de medida es el Pascal (Pa) -, mayor será la sensación de sonoridad:

Presion_Sonora

Para expresar el nivel de presión sonora (SPL) en dB usaremos la siguiente expresión:

Expresión Logarítmica del NPS

Donde:­

P: presión eficaz (Pa)
P0: presión de referencia = 20·10-6 Pa

¿Y por qué usar fórmulas matemáticas con logaritmos? Por el amplísimo rango de presión sonora que es capaz de captar el oído humano, que va desde el llamado umbral de audición (cifrado en 20 µPa) hasta el umbral del dolor, en donde ocurre la rotura del tímpano (sobre 200 Pa).

De este modo, empleando la fórmula anterior se comprime una escala con un rango de 107 unidades hasta dejarla en sólo 140, mucho más manejable. La desventaja es que la escala de decibelios es no lineal, y eso complica las operaciones matemáticas.

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Comparativa presión sonora y nivel de presión sonora.

Por lo tanto si queremos hablar de ruido con propiedad, cuidado con el lenguaje que usamos.