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 mediante decibelios.

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.

1. ¿Qué es el decibelio?

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.

Escala Decibelios Sonido Noisess

2. Otros usos del decibelio

Por lo tanto, hablar en dB es cuantificar cómo de grande es una magnitud respecto al valor mínimo esperado para dicha magnitud. En el caso del sonido hablamos de presión sonora (Pa), pero insistimos: hay más aplicaciones donde es normal trabajar con escalas logarítmicas. La cuestión está en saber cuál es el valor de referencia.

Sin ir más lejos, dentro del mundillo de la acústica ambiental tenemos otro uso del dB como la expresión de niveles de vibración – la magnitud objetiva que se mide es la aceleración (m/s2) –:

Expresión logarítmia de Vibraciones

Donde:

a: aceleración eficaz (m/s2)
a0: aceleración de referencia = 10-6 m/s2

En radiocomunicaciones son muy habituales el dBW – es una unidad de Potencia  electromagnética respecto a 1 W – o el dBm – también expresa Potencia, pero en este caso respecto a 1 mW –. En electrónica también es normal emplear el dBu, que representa un nivel de señal eléctrica respecto a 0,7746 Voltios (V).

Y por último, no olvidemos la simpleza de la expresión de ganancias (o atenuaciones) mediante decibelios, sea cual sea la magnitud objetiva que estemos considerando:

Ganancia relativa

Es decir: multiplicar o dividir por 1000 una unidad lineal equivale, respectivamente, a sumar o restar 30 dB en la escala logarítmica. Un claro ejemplo de esto es la expresión del aislamiento acústico de edificios – es una atenuación – o la ganancia que puede conseguir un amplificador de señal de TV.

Resumiendo: el dB no tiene por qué referirse únicamente al sonido… aunque en un blog de acústica como éste sea lo más lógico.