Decibel

El decibel (símbolo: dB ) es una unidad de medida relativa equivalente a una décima parte de un belio ( B ). Expresa la relación de dos valores de una magnitud de potencia o raíz de potencia en una escala logarítmica . Dos señales cuyos niveles difieren en un decibelio tienen una relación de potencia de 10 ^1/10 (aproximadamente1,26 ) o una relación de potencia de raíz de 10 ^1/20 (aproximadamente1.12 ). ^[1]^[2]

La unidad expresa fundamentalmente un cambio relativo, pero también puede utilizarse para expresar un valor absoluto como la relación entre un valor y un valor de referencia fijo; cuando se utiliza de esta manera, el símbolo de la unidad suele ir precedido de códigos de letras que indican el valor de referencia. Por ejemplo, para el valor de referencia de 1 voltio , un sufijo común es "V" (p. ej., "20 dBV"). ^[3]^[4]

Se utilizan comúnmente dos tipos principales de escala del decibel. Cuando se expresa una relación de potencia, se define como diez veces el logaritmo con base 10. [ ^5] Es decir, un cambio en la potencia por un factor de 10 corresponde a un cambio de 10 dB en el nivel. Cuando se expresan cantidades de potencia raíz, un cambio en la amplitud por un factor de 10 corresponde a un cambio de 20 dB en el nivel. Las escalas de decibeles difieren en un factor de dos, de modo que los niveles de potencia y potencia raíz relacionados cambian por el mismo valor en sistemas lineales, donde la potencia es proporcional al cuadrado de la amplitud.

La definición del decibelio se originó en la medición de la pérdida de transmisión y la potencia en telefonía de principios del siglo XX en el Sistema Bell en los Estados Unidos. El belio recibió su nombre en honor a Alexander Graham Bell , pero rara vez se utiliza. En cambio, el decibelio se utiliza para una amplia variedad de mediciones en ciencia e ingeniería , principalmente para la potencia del sonido en acústica , en electrónica y teoría de control . En electrónica, las ganancias de los amplificadores, la atenuación de las señales y las relaciones señal-ruido a menudo se expresan en decibelios.

Historia

El decibelio tiene su origen en los métodos utilizados para cuantificar la pérdida de señal en los circuitos telegráficos y telefónicos. Hasta mediados de la década de 1920, la unidad de pérdida era la milla de cable estándar (MSC). 1 MSC correspondía a la pérdida de potencia en una milla (aproximadamente 1,6 km) de cable telefónico estándar a una frecuencia de5000 radianes por segundo (795,8 Hz), y coincidía estrechamente con la atenuación más pequeña detectable para un oyente. Un cable telefónico estándar era "un cable que tenía una resistencia uniformemente distribuida de 88 ohmios por milla de bucle y una capacitancia en derivación uniformemente distribuida de 0,054 microfaradios por milla" (que corresponde aproximadamente a un cable de calibre 19 ). ^[6]

En 1924, los Laboratorios Telefónicos Bell recibieron una respuesta favorable a una nueva definición de unidad entre los miembros del Comité Asesor Internacional sobre Telefonía de Larga Distancia en Europa y reemplazaron el MSC por la Unidad de Transmisión (TU). 1 TU se definió de manera que el número de TU fuera diez veces el logaritmo en base 10 de la relación entre la potencia medida y una potencia de referencia. ^[7] La definición se eligió convenientemente de manera que 1 TU se aproximara a 1 MSC; específicamente, 1 MSC era 1,056 TU. En 1928, el sistema Bell renombró la TU como decibelio, ^[8] siendo una décima parte de una unidad recientemente definida para el logaritmo en base 10 de la relación de potencia. Se denominó bel , en honor al pionero de las telecomunicaciones Alexander Graham Bell . ^[9] El bel se usa rara vez, ya que el decibelio fue la unidad de trabajo propuesta. ^[10]

El nombre y la definición inicial del decibelio se describen en el Anuario de Normas NBS de 1931: ^[11]

Desde los primeros días del teléfono, se reconoció la necesidad de una unidad para medir la eficiencia de transmisión de las instalaciones telefónicas. La introducción del cable en 1896 proporcionó una base estable para una unidad conveniente y el "cable estándar de milla" comenzó a usarse de manera general poco después. Esta unidad se empleó hasta 1923, cuando se adoptó una nueva unidad que se consideró más adecuada para el trabajo telefónico moderno. La nueva unidad de transmisión se usa ampliamente entre las organizaciones telefónicas extranjeras y recientemente se la denominó "decibel" por sugerencia del Comité Asesor Internacional sobre Telefonía de Larga Distancia.
El decibel puede definirse mediante la afirmación de que dos cantidades de potencia difieren en 1 decibel cuando están en una relación de 10 ^0,1 y dos cantidades de potencia cualesquiera difieren en N decibeles cuando están en una relación de 10 ^{N (0,1)} . El número de unidades de transmisión que expresan la relación de dos potencias cualesquiera es, por tanto, diez veces el logaritmo común de esa relación. Este método de designar la ganancia o pérdida de potencia en los circuitos telefónicos permite la suma o resta directa de las unidades que expresan la eficiencia de las diferentes partes del circuito...

En 1954, J. W. Horton argumentó que el uso del decibel como unidad para magnitudes distintas de la pérdida de transmisión generaba confusión, y sugirió el nombre logit para "magnitudes estándar que se combinan por multiplicación", en contraste con la unidad de nombre para "magnitudes estándar que se combinan por adición". ^[12]^{[ aclaración necesaria ]}

En abril de 2003, el Comité Internacional de Pesas y Medidas (CIPM) consideró una recomendación para la inclusión del decibel en el Sistema Internacional de Unidades (SI), pero decidió no aceptar la propuesta. ^[13] Sin embargo, el decibel es reconocido por otros organismos internacionales como la Comisión Electrotécnica Internacional (CEI) y la Organización Internacional de Normalización (ISO). ^[14] La IEC permite el uso del decibel con cantidades de potencia raíz así como de potencia y esta recomendación es seguida por muchos organismos de normalización nacionales, como el NIST , lo que justifica el uso del decibel para relaciones de voltaje. ^[15] A pesar de su uso generalizado, los sufijos (como en dBA o dBV) no son reconocidos por la IEC o la ISO.

Definición

La norma ISO 80000-3 describe definiciones de cantidades y unidades de espacio y tiempo.

La norma IEC 60027-3:2002 define las siguientes magnitudes. El decibel (dB) es una décima parte de un belio: 1 dB = 0,1 B. El belio (B) es 1 ⁄ 2 ln(10) neperios : 1 B = 1 ⁄ 2 ln(10) Np . El neperio es el cambio en el nivel de una magnitud de potencia raíz cuando la magnitud de potencia raíz cambia por un factor de e , es decir, 1 Np = ln(e) = 1 , relacionando así todas las unidades como logaritmos naturales adimensionales de razones de magnitudes de potencia raíz.1dB = 0,115 13 ... Np = 0,115 13 ... . Finalmente, el nivel de una cantidad es el logaritmo de la relación entre el valor de esa cantidad y un valor de referencia del mismo tipo de cantidad.

Por lo tanto, el bel representa el logaritmo de una relación entre dos cantidades de potencia de 10:1, o el logaritmo de una relación entre dos cantidades de potencia raíz de √ 10 :1. ^[16]

Dos señales cuyos niveles difieren en un decibel tienen una relación de potencia de 10 ^1/10 , que es aproximadamente1.258 93 , y una relación de amplitud (cantidad raíz-potencia) de 10 ^1/20 (1.122 02 ). ^[1]^[2]

El bel rara vez se utiliza sin prefijo o con prefijos de unidades del SI distintos del deci ; por ejemplo, se acostumbra utilizar centésimas de decibel en lugar de milibelios . Por lo tanto, cinco milésimas de bel normalmente se escribirían 0,05 dB y no 5 mB. ^[17]

El método para expresar una relación como un nivel en decibeles depende de si la propiedad medida es una cantidad de potencia o una cantidad de raíz-potencia ; consulte Potencia, raíz-potencia y cantidades de campo para obtener más detalles.

Magnitudes de potencia

Cuando se hace referencia a mediciones de magnitudes de potencia , una relación se puede expresar como un nivel en decibeles evaluando diez veces el logaritmo en base 10 de la relación entre la magnitud medida y el valor de referencia. Así, la relación entre P (potencia medida) y P ₀ (potencia de referencia) se representa por L _P , dicha relación expresada en decibeles, ^[18] que se calcula utilizando la fórmula: ^[19]

L_{P}={\frac {1}{2}}\ln \!\left({\frac {P}{P_{0}}}\right)\,{\text{Np}}=10\log _{10}\!\left({\frac {P}{P_{0}}}\right)\,{\text{dB}}

El logaritmo en base 10 de la relación entre las dos magnitudes de potencia es el número de belios. El número de decibelios es diez veces el número de belios (equivalentemente, un decibelio es una décima parte de un belio). P y P ₀ deben medir el mismo tipo de magnitud y tener las mismas unidades antes de calcular la relación. Si P = P ₀ en la ecuación anterior, entonces L _P = 0. Si P es mayor que P _0, entonces L _P es positivo; si P es menor que P _0, entonces L _P es negativo.

Reorganizando la ecuación anterior se obtiene la siguiente fórmula para P en términos de P ₀ y L _P :

P=10^{\frac {L_{P}}{10\,{\text{dB}}}}P_{0}

Magnitudes de potencia (campo) de raíz

Cuando se hace referencia a mediciones de magnitudes de potencia raíz, es habitual considerar la relación entre los cuadrados de F (medida) y F ₀ (referencia). Esto se debe a que las definiciones se formularon originalmente para dar el mismo valor para las relaciones relativas tanto para las magnitudes de potencia como para las de potencia raíz. Por lo tanto, se utiliza la siguiente definición:

L_{F}=\ln \!\left({\frac {F}{F_{0}}}\right)\,{\text{Np}}=10\log _{10}\!\left({\frac {F^{2}}{F_{0}^{2}}}\right)\,{\text{dB}}=20\log _{10}\left({\frac {F}{F_{0}}}\right)\,{\text{dB}}

La fórmula se puede reorganizar para dar

F=10^{\frac {L_{F}}{20\,{\text{dB}}}}F_{0}

De manera similar, en los circuitos eléctricos , la potencia disipada suele ser proporcional al cuadrado del voltaje o la corriente cuando la impedancia es constante. Si tomamos el voltaje como ejemplo, esto nos lleva a la ecuación para el nivel de ganancia de potencia L _G :

L_{G}=20\log _{10}\!\left({\frac {V_{\text{salida}}}{V_{\text{entrada}}}}\right)\,{\text{dB}}

donde V _out es el voltaje de salida cuadrático medio (rms), V _in es el voltaje de entrada rms. Una fórmula similar se aplica a la corriente.

El término cantidad de potencia raíz fue introducido por la Norma ISO 80000-1:2009 en lugar de cantidad de campo . El término cantidad de campo ha quedado obsoleto en esa norma y en este artículo se utiliza potencia raíz .

Relación entre los niveles de poder y poder raíz

Aunque las cantidades de potencia y potencia de raíz son cantidades diferentes, sus niveles respectivos se miden históricamente en las mismas unidades, normalmente decibeles. Se introduce un factor de 2 para que los cambios en los niveles respectivos coincidan en condiciones restringidas, como cuando el medio es lineal y se considera la misma forma de onda con cambios en la amplitud, o la impedancia del medio es lineal e independiente tanto de la frecuencia como del tiempo. Esto se basa en la relación

{\frac {P(t)}{P_{0}}}=\left({\frac {F(t)}{F_{0}}}\right)^{2}

^[20] En un sistema no lineal, esta relación no se cumple según la definición de linealidad. Sin embargo, incluso en un sistema lineal en el que la cantidad de potencia es el producto de dos cantidades relacionadas linealmente (por ejemplo, voltaje y corriente ), si la impedancia depende de la frecuencia o del tiempo, esta relación no se cumple en general, por ejemplo, si cambia el espectro de energía de la forma de onda.

Para las diferencias de nivel, la relación requerida se relaja de la anterior a una de proporcionalidad (es decir, las cantidades de referencia P ₀ y F ₀ no necesitan estar relacionadas), o equivalentemente,

{\frac {P_{2}}{P_{1}}}=\left({\frac {F_{2}}{F_{1}}}\right)^{2}

debe cumplirse para permitir que la diferencia de nivel de potencia sea igual a la diferencia de nivel de potencia raíz de la potencia P ₁ y F ₁ a P ₂ y F ₂ . Un ejemplo podría ser un amplificador con ganancia de voltaje unitario independiente de la carga y la frecuencia que impulsa una carga con una impedancia dependiente de la frecuencia: la ganancia de voltaje relativa del amplificador siempre es 0 dB, pero la ganancia de potencia depende de la composición espectral cambiante de la forma de onda que se amplifica. Las impedancias dependientes de la frecuencia se pueden analizar considerando las cantidades de densidad espectral de potencia y las cantidades de potencia raíz asociadas a través de la transformada de Fourier , que permite la eliminación de la dependencia de la frecuencia en el análisis analizando el sistema en cada frecuencia de forma independiente.

Conversiones

Dado que las diferencias de logaritmos medidas en estas unidades a menudo representan razones de potencia y razones raíz-potencia, los valores para ambas se muestran a continuación. El bel se utiliza tradicionalmente como unidad de razón de potencia logarítmica, mientras que el neper se utiliza para la razón raíz-potencia (amplitud) logarítmica.

Ejemplos

La unidad dBW se utiliza a menudo para indicar una relación para la cual la referencia es 1 W y, de manera similar, dBm para un punto de referencia de 1 mW .

Calcular la relación en decibeles de 1 kW (un kilovatio o1000 vatios) a 1 W produce: $L_{G}=10\log _{10}\left({\frac {1\,000\,{\text{W}}}{1\,{\text{W}}}}\right)\,{\text{dB}}=30\,{\text{dB}}$
La relación en decibeles de √ 1000 V ≈ 31,62 V a 1 V es: $L_{G}=20\log _{10}\left({\frac {31.62\,{\text{V}}}{1\,{\text{V}}}}\right)\,{\text{dB}}=30\,{\text{dB}}$

(31,62 V / 1 V) ² ≈ 1 kW / 1 W , lo que ilustra la consecuencia de las definiciones anteriores de que L _G tiene el mismo valor, 30 dB, independientemente de que se obtenga a partir de potencias o de amplitudes, siempre que en el sistema específico considerado las relaciones de potencias sean iguales al cuadrado de las relaciones de amplitudes.

La relación en decibelios de 10 W a 1 mW (un milivatio) se obtiene con la fórmula: $L_{G}=10\log _{10}\left({\frac {10{\text{W}}}{0.001{\text{W}}}}\right)\,{\text{dB}}=40\,{\text{dB}}$
La relación de potencia correspondiente a un cambio de nivel de 3 dB viene dada por: $G=10^{\frac {3}{10}}\times 1=1.995\,26\ldots \approx 2$

Un cambio en la relación de potencia por un factor de 10 corresponde a un cambio en el nivel de 10 dB . Un cambio en la relación de potencia por un factor de 2 o ⁠1/2⁠ es aproximadamente un cambio de 3 dB . Más precisamente, el cambio es ±3,0103 dB, pero en los textos técnicos casi siempre se redondea a 3 dB. Esto implica un aumento del voltaje por un factor de √ 2 ≈ 1.4142 . De la misma manera, una duplicación o reducción a la mitad del voltaje, correspondiente a una cuadruplicación o cuarta parte de la potencia, se describe comúnmente como 6 dB en lugar de ±6.0206dB .

Si fuera necesario hacer la distinción, el número de decibelios se escribe con cifras significativas adicionales . 3.000 dB corresponde a una relación de potencia de 10 ^3/10 , o1,9953 , aproximadamente un 0,24 % diferente de exactamente 2, y una relación de voltaje de1,4125 , 0,12 % diferente de exactamente √ 2. De manera similar, un aumento de 6,000 dB corresponde a que la relación de potencia es 10 ^6/10 ≈ 3.9811 , aproximadamente 0.5% diferente de 4.

Propiedades

El decibel es útil para representar proporciones grandes y para simplificar la representación de efectos multiplicativos, como la atenuación de múltiples fuentes a lo largo de una cadena de señales. Su aplicación en sistemas con efectos aditivos es menos intuitiva, como en el nivel de presión sonora combinado de dos máquinas que funcionan juntas. También es necesario tener cuidado con los decibelios directamente en fracciones y con las unidades de operaciones multiplicativas.

Informar sobre ratios elevados

La naturaleza de la escala logarítmica del decibelio significa que una amplia gama de proporciones se puede representar mediante un número conveniente, de manera similar a la notación científica . Esto permite visualizar claramente cambios enormes de cierta cantidad. Véase el diagrama de Bode y el diagrama semilogarítmico . Por ejemplo, 120 dB SPL puede ser más claro que "un billón de veces más intenso que el umbral de audición". ^{[ cita requerida ]}

Representación de operaciones de multiplicación

Los valores de nivel en decibeles se pueden sumar en lugar de multiplicar los valores de potencia subyacentes, lo que significa que la ganancia total de un sistema de múltiples componentes, como una serie de etapas de amplificación , se puede calcular sumando las ganancias en decibeles de los componentes individuales, en lugar de multiplicar los factores de amplificación; es decir, log( A × B × C ) = log( A ) + log( B ) + log( C ). En la práctica, esto significa que, armados únicamente con el conocimiento de que 1 dB es una ganancia de potencia de aproximadamente el 26%, 3 dB es aproximadamente 2× ganancia de potencia y 10 dB es 10× ganancia de potencia, es posible determinar la relación de potencia de un sistema a partir de la ganancia en dB con solo una simple suma y multiplicación. Por ejemplo:

Un sistema consta de 3 amplificadores en serie, con ganancias (relación entre la potencia de salida y la potencia de entrada) de 10 dB, 8 dB y 7 dB respectivamente, para una ganancia total de 25 dB. Dividido en combinaciones de 10, 3 y 1 dB, esto es:
25 dB = 10 dB + 10 dB + 3 dB + 1 dB + 1 dB
Con una entrada de 1 vatio, la salida es aproximadamente
1 ancho × 10 × 10 × 2 × 1,26 × 1,26 ≈ 317,5 ancho
Calculado con precisión, la salida es 1 W × 10 ^25/10 ≈ 316,2 W. El valor aproximado tiene un error de solo +0,4% con respecto al valor real, lo cual es insignificante dada la precisión de los valores suministrados y la exactitud de la mayoría de los instrumentos de medición.

Sin embargo, según sus críticos, el decibel crea confusión, oscurece el razonamiento, está más relacionado con la era de las reglas de cálculo que con el procesamiento digital moderno, y es engorroso y difícil de interpretar. ^[21]^[22] Las cantidades en decibeles no son necesariamente aditivas , ^[23]^[24] siendo por tanto "de forma inaceptable para su uso en análisis dimensional ". ^[25] Por lo tanto, las unidades requieren un cuidado especial en las operaciones con decibeles. Tomemos, por ejemplo, la relación portadora-densidad de ruido C / N ₀ (en hercios), que implica la potencia portadora C (en vatios) y la densidad espectral de potencia de ruido N ₀ (en W/Hz). Expresada en decibeles, esta relación sería una resta ( C / N ₀ ) _dB = C _dB − N _{0 dB} . Sin embargo, las unidades de escala lineal todavía se simplifican en la fracción implícita, de modo que los resultados se expresarían en dB-Hz.

Representación de operaciones de adición

Según Mitschke, ^[26] "La ventaja de utilizar una medida logarítmica es que en una cadena de transmisión hay muchos elementos concatenados y cada uno tiene su propia ganancia o atenuación. Para obtener el total, la suma de los valores en decibeles es mucho más conveniente que la multiplicación de los factores individuales". Sin embargo, por la misma razón que los humanos son mejores en operaciones aditivas que en multiplicaciones, los decibeles son difíciles en operaciones inherentemente aditivas: ^[27]

si dos máquinas producen individualmente un nivel de presión sonora de, digamos, 90 dB en un punto determinado, entonces cuando ambas estén funcionando juntas deberíamos esperar que el nivel de presión sonora combinado aumente a 93 dB, pero ciertamente no a 180 dB!; supongamos que se mide el ruido de una máquina (incluyendo la contribución del ruido de fondo) y se encuentra que es 87 dBA pero cuando la máquina se apaga el ruido de fondo solo se mide como 83 dBA. [...] el ruido de la máquina [nivel (solo)] puede obtenerse 'restando' el ruido de fondo de 83 dBA del nivel combinado de 87 dBA; es decir, 84,8 dBA.; para encontrar un valor representativo del nivel de sonido en una habitación, se toman varias mediciones en diferentes posiciones dentro de la habitación, y se calcula un valor promedio. [...] Compare los promedios logarítmico y aritmético de [...] 70 dB y 90 dB: promedio logarítmico = 87 dB; promedio aritmético = 80 dB.

La suma en una escala logarítmica se denomina suma logarítmica y se puede definir tomando exponenciales para convertir a una escala lineal, sumando allí y luego tomando logaritmos para obtener el resultado. Por ejemplo, donde las operaciones en decibeles son suma/resta logarítmica y multiplicación/división logarítmica, mientras que las operaciones en la escala lineal son las operaciones habituales:

87\,{\text{dBA}}\ominus 83\,{\text{dBA}}=10\cdot \log _{10}{\bigl (}10^{87/10}-10^{83/10}{\bigr )}\,{\text{dBA}}\approx 84.8\,{\text{dBA}}

{\begin{aligned}M_{\text{lm}}(70,90)&=\left(70\,{\text{dBA}}+90\,{\text{dBA}}\right)/2\\&=10\cdot \log _{10}\left({\bigl (}10^{70/10}+10^{90/10}{\bigr )}/2\right)\,{\text{dBA}}\\&=10\cdot \left(\log _{10}{\bigl (}10^{70/10}+10^{90/10}{\bigr )}-\log _{10}2\right)\,{\text{dBA}}\approx 87\,{\text{dBA}}\end{aligned}}

La media logarítmica se obtiene de la suma logarítmica restando , ya que la división logarítmica es una resta lineal. $10\log _{10}2$

Fracciones

Las constantes de atenuación , en temas como la comunicación por fibra óptica y la pérdida de trayectoria de propagación de radio , a menudo se expresan como una fracción o proporción de la distancia de transmisión. En este caso, dB/m representa decibelios por metro, dB/mi representa decibelios por milla, por ejemplo. Estas cantidades se deben manipular obedeciendo las reglas del análisis dimensional , por ejemplo, un recorrido de 100 metros con una fibra de 3,5 dB/km produce una pérdida de 0,35 dB = 3,5 dB/km × 0,1 km.

Usos

Percepción

La percepción humana de la intensidad del sonido y la luz se aproxima más al logaritmo de la intensidad que a una relación lineal (véase la ley de Weber-Fechner ), lo que hace que la escala dB sea una medida útil. ^[28]^[29]^[30]^[31]^[32]^[33]

Acústica

El decibel se utiliza habitualmente en acústica como unidad de nivel de potencia sonora o nivel de presión sonora . La presión de referencia del sonido en el aire se establece en el umbral típico de percepción de un ser humano medio y existen comparaciones habituales que se utilizan para ilustrar los diferentes niveles de presión sonora . Como la presión sonora es una magnitud de potencia de raíz, se utiliza la versión adecuada de la definición de la unidad:

L_{p}=20\log _{10}\!\left({\frac {p_{\text{rms}}}{p_{\text{ref}}}}\right)\,{\text{dB}},

donde p _rms es la raíz cuadrada media de la presión sonora medida y p _ref es la presión sonora de referencia estándar de 20 micropascales en aire o 1 micropascal en agua. ^[34]

El uso del decibel en acústica submarina genera confusión, en parte debido a esta diferencia en el valor de referencia. ^[35]^[36]

La intensidad del sonido es proporcional al cuadrado de la presión sonora. Por lo tanto, el nivel de intensidad del sonido también se puede definir como:

L_{p}=10\log _{10}\!\left({\frac {I}{I_{\text{ref}}}}\right)\,{\text{dB}},

El oído humano tiene un amplio rango dinámico en la recepción del sonido. La relación entre la intensidad del sonido que causa daño permanente durante una exposición corta y la del sonido más silencioso que el oído puede oír es igual o mayor que 1 billón (10 ¹² ). ^[37] Estos amplios rangos de medición se expresan convenientemente en escala logarítmica : el logaritmo de base 10 de 10 ¹² es 12, que se expresa como un nivel de intensidad de sonido de 120 dB re 1 pW/m ² . Los valores de referencia de I y p en el aire se han elegido de modo que correspondan aproximadamente a un nivel de presión sonora de 120 dB re 20 μPa .

Dado que el oído humano no es igualmente sensible a todas las frecuencias de sonido, el espectro de potencia acústica se modifica mediante ponderación de frecuencia ( la ponderación A es el estándar más común) para obtener la potencia acústica ponderada antes de convertirla en un nivel de sonido o nivel de ruido en decibeles. ^[38]

Telefonía

El decibel se utiliza en telefonía y audio . De manera similar a su uso en acústica, a menudo se utiliza una potencia ponderada en frecuencia. Para las mediciones de ruido de audio en circuitos eléctricos, las ponderaciones se denominan ponderaciones sofométricas . ^[39]

Electrónica

En electrónica, el decibel se utiliza a menudo para expresar relaciones de potencia o amplitud (como en el caso de las ganancias ) en lugar de relaciones aritméticas o porcentajes . Una ventaja es que la ganancia total en decibeles de una serie de componentes (como amplificadores y atenuadores ) se puede calcular simplemente sumando las ganancias en decibeles de los componentes individuales. De manera similar, en telecomunicaciones, los decibeles indican la ganancia o pérdida de señal de un transmisor a un receptor a través de algún medio ( espacio libre , guía de ondas , cable coaxial , fibra óptica , etc.) utilizando un presupuesto de enlace .

La unidad decibel también se puede combinar con un nivel de referencia, que suele indicarse mediante un sufijo, para crear una unidad absoluta de potencia eléctrica. Por ejemplo, se puede combinar con "m" de "milivatio" para producir " dBm ". Un nivel de potencia de 0 dBm corresponde a un milivatio, y 1 dBm es un decibel más (aproximadamente 1,259 mW).

En las especificaciones de audio profesional, una unidad popular es el dBu . Se trata de una unidad relativa al voltaje cuadrático medio que entrega 1 mW (0 dBm) en una resistencia de 600 ohmios, o √ 1 mW × 600 Ω ≈ 0,775 V _RMS . Cuando se utilizan en un circuito de 600 ohmios (históricamente, la impedancia de referencia estándar en circuitos telefónicos), dBu y dBm son idénticos.

Óptica

En un enlace óptico , si se lanza una cantidad conocida de potencia óptica , en dBm (referenciada a 1 mW), a una fibra , y se conocen las pérdidas, en dB (decibeles), de cada componente (por ejemplo, conectores, empalmes y longitudes de fibra), la pérdida total del enlace se puede calcular rápidamente mediante la suma y resta de cantidades de decibeles. ^[40]

En espectrometría y óptica, la unidad de bloqueo utilizada para medir la densidad óptica es equivalente a −1 B.

Vídeo e imágenes digitales

En relación con los sensores de vídeo e imagen digital , los decibeles generalmente representan relaciones de voltajes de vídeo o intensidades de luz digitalizadas, utilizando 20 log de la relación, incluso cuando la intensidad representada (potencia óptica) es directamente proporcional al voltaje generado por el sensor, no a su cuadrado, como en un sensor de imágenes CCD donde el voltaje de respuesta es lineal en intensidad. ^[41] Por lo tanto, una relación señal-ruido de la cámara o un rango dinámico citado como 40 dB representa una relación de 100:1 entre la intensidad de la señal óptica y la intensidad de ruido oscuro ópticamente equivalente, no una relación de intensidad (potencia) de 10.000:1 como 40 dB podría sugerir. ^[42] A veces, la definición de relación 20 log se aplica a los recuentos de electrones o de fotones directamente, que son proporcionales a la amplitud de la señal del sensor sin necesidad de considerar si la respuesta del voltaje a la intensidad es lineal. ^[43]

Sin embargo, como se mencionó anteriormente, la convención de intensidad de 10 log prevalece de manera más general en la óptica física, incluida la fibra óptica, por lo que la terminología puede volverse confusa entre las convenciones de la tecnología fotográfica digital y la física. Lo más común es que las cantidades llamadas "rango dinámico" o "relación señal-ruido" (de la cámara) se especifiquen en 20 log dB, pero en contextos relacionados (por ejemplo, atenuación, ganancia, relación señal-ruido del intensificador o relación de rechazo) el término debe interpretarse con cautela, ya que la confusión de las dos unidades puede dar lugar a grandes malentendidos sobre el valor.

Los fotógrafos suelen utilizar una unidad logarítmica de base 2 alternativa, el stop , para describir las relaciones de intensidad de la luz o el rango dinámico.

Sufijos y valores de referencia

Los sufijos se suelen añadir a la unidad básica dB para indicar el valor de referencia con el que se calcula la relación. Por ejemplo, dBm indica la medida de potencia relativa a 1 milivatio.

En los casos en que se indica el valor unitario de la referencia, el valor en decibelios se denomina "absoluto". Si el valor unitario de la referencia no se indica explícitamente, como en el caso de la ganancia en dB de un amplificador, el valor en decibelios se considera relativo.

Esta forma de añadir sufijos a dB está muy extendida en la práctica, aunque va en contra de las reglas promulgadas por los organismos de normalización (ISO e IEC), ^[15] dada la "inaceptabilidad de adjuntar información a unidades" ^[a] y la "inaceptabilidad de mezclar información con unidades". ^[b] La norma IEC 60027-3 recomienda el siguiente formato: ^[14] L _x (re x _ref ) o como L _{x / x _ref} , donde x es el símbolo de la cantidad y x _ref es el valor de la cantidad de referencia, por ejemplo, L _E (re 1 μV/m) = 20 dB o L _{E /(1 μV/m)} = 20 dB para la intensidad del campo eléctrico E relativa al valor de referencia de 1 μV/m. Si el resultado de la medición de 20 dB se presenta por separado, se puede especificar utilizando la información entre paréntesis, que entonces es parte del texto circundante y no parte de la unidad: 20 dB (re: 1 μV/m) o 20 dB (1 μV/m).

Fuera de los documentos que se adhieren a las unidades del SI, la práctica es muy común, como lo ilustran los siguientes ejemplos. No hay una regla general, con diversas prácticas específicas de cada disciplina. A veces, el sufijo es un símbolo de unidad ("W", "K", "m"), a veces es una transliteración de un símbolo de unidad ("uV" en lugar de μV para microvoltio), a veces es un acrónimo para el nombre de la unidad ("sm" para metro cuadrado, "m" para milivatio), otras veces es una mnemotecnia para el tipo de cantidad que se está calculando ("i" para ganancia de antena con respecto a una antena isotrópica, "λ" para cualquier cosa normalizada por la longitud de onda EM), o de lo contrario un atributo general o identificador sobre la naturaleza de la cantidad ("A" para nivel de presión sonora ponderado A ). El sufijo a menudo se conecta con un guion , como en "dB‑Hz", o con un espacio, como en "dB HL", o entre paréntesis, como en "dB(sm)", o sin ningún carácter intermedio, como en "dBm" (que no cumple con los estándares internacionales).

Lista de sufijos

Voltaje

Dado que el decibel se define con respecto a la potencia, no a la amplitud, las conversiones de relaciones de voltaje a decibeles deben elevar al cuadrado la amplitud o utilizar el factor de 20 en lugar de 10, como se explicó anteriormente.

dBV: dB(V _RMS ): voltaje relativo a 1 voltio, independientemente de la impedancia. ^[3] Esto se utiliza para medir la sensibilidad del micrófono y también para especificar el nivel de línea del consumidor de −10 dBV , con el fin de reducir los costos de fabricación en relación con los equipos que utilizan una señal de nivel de línea de +4 dBu . ^[44]

dBu o dBv: Voltaje RMS relativo a (es decir, el voltaje que disiparía 1 mW en una carga de 600 Ω). Por lo tanto, un voltaje RMS de 1 V corresponde a ^[3] Originalmente dBv, se cambió a dBu para evitar confusiones con dBV. ^[45] La v proviene de voltio , mientras que u proviene de la unidad de volumen utilizada en el medidor VU . ^[46] $V={\sqrt {600\,\Omega \cdot 0.001\,{\text{W}}}}\approx 0.7746\,{\text{V}}$ $20\cdot \log _{10}\left({\frac {1\,V_{\text{RMS}}}{{\sqrt {0.6}}\,V}}\right)=2.218\,{\text{dBu}}.$
El dBu se puede utilizar como medida de voltaje, independientemente de la impedancia, pero se deriva de una carga de 600 Ω que disipa 0 dBm (1 mW). El voltaje de referencia proviene del cálculo donde es la resistencia y es la potencia. $V={\sqrt {R\cdot P}}$ $R$ $P$
En audio profesional , el equipo puede calibrarse para indicar un "0" en los medidores VU un tiempo finito después de que se haya aplicado una señal a una amplitud de +4 dBu . El equipo de consumo normalmente utiliza un nivel de señal "nominal" más bajo de −10 dBV . ^[47] Por lo tanto, muchos dispositivos ofrecen operación de voltaje dual (con diferentes ajustes de ganancia o "ajuste") por razones de interoperabilidad. Un interruptor o ajuste que cubra al menos el rango entre +4 dBu y −10 dBV es común en el equipo profesional.

dBm0s: Definido por la Recomendación UIT-R V.574.; dBmV: dB(mV _RMS ) – voltaje relativo a 1 milivoltio a través de 75 Ω. ^[48] Ampliamente utilizado en redes de televisión por cable , donde la intensidad nominal de una sola señal de TV en los terminales del receptor es de aproximadamente 0 dBmV. La televisión por cable utiliza un cable coaxial de 75 Ω, por lo que 0 dBmV corresponde a −78,75 dBW (−48,75 dBm) o aproximadamente 13 nW.

dBμV o dBuV: dB(μV _RMS ): voltaje relativo a 1 microvoltio. Se utiliza ampliamente en especificaciones de amplificadores de antena y televisión. 60 dBμV = 0 dBmV.

Acústica

Probablemente el uso más común de "decibeles" en referencia al nivel de sonido es dB SPL, nivel de presión sonora referenciado al umbral nominal de la audición humana: ^[49] Las medidas de presión (una cantidad de potencia raíz) utilizan el factor de 20, y las medidas de potencia (por ejemplo, dB SIL y dB SWL) utilizan el factor de 10.

Nivel de presión sonora en dB: dB SPL ( nivel de presión sonora ): para sonido en el aire y otros gases, relativo a 20 micropascales (μPa), o2 × 10 ⁻⁵ Pa , aproximadamente el sonido más silencioso que un ser humano puede oír. Para el sonido en el agua y otros líquidos, se utiliza una presión de referencia de 1 μPa. ^[50]
Una presión sonora RMS de un pascal corresponde a un nivel de 94 dB SPL.
Nivel de seguridad en dB: Nivel de intensidad de sonido en dB : relativo a 10 ⁻¹² W/m ² , que es aproximadamente el umbral de la audición humana en el aire.
Nivel de carga de trabajo (SWL) en dB: Nivel de potencia acústica en dB – relativo a 10 ⁻¹² W.
dBA, dBB y dBC: Estos símbolos se utilizan a menudo para indicar el uso de diferentes filtros de ponderación , utilizados para aproximar la respuesta del oído humano al sonido, aunque la medición sigue estando en dB (SPL). Estas mediciones suelen referirse al ruido y sus efectos en los seres humanos y otros animales, y se utilizan ampliamente en la industria cuando se debaten cuestiones de control del ruido, regulaciones y estándares ambientales. Otras variaciones que se pueden ver son dB _A o dB(A) . Según los estándares del Comité Electrotécnico Internacional ( IEC 61672-2013 ) ^[51] y el Instituto Nacional Estadounidense de Estándares, ANSI S1.4, ^[52] el uso preferido es escribir L _A = x dB. Sin embargo, las unidades dBA y dB(A) todavía se utilizan comúnmente como una abreviatura de mediciones ponderadas A. Compárese con dBc , utilizado en telecomunicaciones.
dB HL: El nivel de audición en dB se utiliza en audiogramas como medida de la pérdida auditiva. El nivel de referencia varía con la frecuencia según una curva de audibilidad mínima definida en ANSI y otras normas, de modo que el audiograma resultante muestre una desviación de lo que se considera una audición "normal". ^{[ cita requerida ]}
dBQ: A veces se utiliza para indicar el nivel de ruido ponderado, generalmente utilizando la ponderación de ruido ITU-R 468 ^{[ cita requerida ]}
dBpp: relativo a la presión sonora pico a pico. ^[53]
dBG: Espectro ponderado G ^[54]

Electrónica de audio

Véase también dBV y dBu más arriba.

dBm: dB(mW): potencia relativa a 1 milivatio . En audio y telefonía, dBm se suele referenciar en relación con una impedancia de 600 Ω, ^[55] que corresponde a un nivel de voltaje de 0,775 voltios o 775 milivoltios.
dBm0: Potencia en dBm (descrita anteriormente) medida en un punto de nivel de transmisión cero .
dBFS: dB( escala completa ): amplitud de una señal comparada con el máximo que un dispositivo puede manejar antes de que se produzca un recorte . La escala completa se puede definir como el nivel de potencia de una onda sinusoidal de escala completa o, alternativamente, una onda cuadrada de escala completa. Una señal medida con referencia a una onda sinusoidal de escala completa parece 3 dB más débil cuando se hace referencia a una onda cuadrada de escala completa, por lo tanto: 0 dBFS(onda sinusoidal de escala completa) = −3 dBFS(onda cuadrada de escala completa).
dBVU: Unidad de volumen dB ^[56]
dBTP: dB(true peak): amplitud pico de una señal comparada con el máximo que un dispositivo puede manejar antes de que se produzca el recorte. ^[57] En sistemas digitales, 0 dBTP equivaldría al nivel (número) más alto que el procesador es capaz de representar. Los valores medidos son siempre negativos o cero, ya que son menores o iguales a la escala completa.

Radar

dBZ: dB(Z) – decibel relativo a Z = 1 mm ⁶ ⋅m ⁻³ : ^[58] energía de reflectividad (radar meteorológico), relacionada con la cantidad de potencia transmitida que regresa al receptor del radar. Los valores superiores a 20 dBZ suelen indicar precipitación. ^[59]
dBsm: dB(m2 ⁾ – decibel relativo a un metro cuadrado: medida de la sección transversal del radar (RCS) de un objetivo. La potencia reflejada por el objetivo es proporcional a su RCS. Los aviones y los insectos "furtivos" tienen una RCS negativa medida en dBsm, las placas planas grandes o los aviones no furtivos tienen valores positivos. ^[60]

Potencia, energía e intensidad de campo de la radio

dBc: relativo a la portadora: en telecomunicaciones , indica los niveles relativos de ruido o potencia de banda lateral, en comparación con la potencia de la portadora. Compárese con dBC, que se utiliza en acústica.
dBpp: relativo al valor máximo de la potencia de pico.
dBJ: energía relativa a 1 julio . 1 julio = 1 vatio segundo = 1 vatio por hercio, por lo que la densidad espectral de potencia se puede expresar en dBJ.
dBm: dB(mW): potencia relativa a 1 milivatio . En el campo de la radio, dBm suele referirse a una carga de 50 Ω, con un voltaje resultante de 0,224 voltios. ^[61]
dBμV/m, dBuV/m o dBμ: ^[62] dB(μV/m): intensidad del campo eléctrico relativa a 1 microvoltio por metro . La unidad se utiliza a menudo para especificar la intensidad de la señal de una transmisión de televisión en un sitio receptor (la señal medida en la salida de la antena se expresa en dBμV).
dBf: dB(fW) – potencia relativa a 1 femtovatio .
dBW: dB(W) – potencia relativa a 1 vatio .
dBk: dB(kW) – potencia relativa a 1 kilovatio .
dBe: dB eléctrico.
dBo: dB óptico. Un cambio de 1 dBo en la potencia óptica puede resultar en un cambio de hasta 2 dBe en la potencia de la señal eléctrica en un sistema que está limitado por el ruido térmico. ^[63]

Medidas de antena

dBi: dB(isotrópico): la ganancia de una antena comparada con la ganancia de una antena isótropa teórica , que distribuye la energía de manera uniforme en todas las direcciones. Se supone una polarización lineal del campo electromagnético a menos que se indique lo contrario.
dBd: dB(dipolo): la ganancia de una antena comparada con la ganancia de una antena dipolo de media onda . 0 dBd = 2,15 dBi
dBiC: dB(isótropo circular): la ganancia de una antena en comparación con la ganancia de una antena isótropa polarizada circularmente teórica . No existe una regla de conversión fija entre dBiC y dBi, ya que depende de la antena receptora y de la polarización del campo.
dBq: dB(cuarto de onda): la ganancia de una antena en comparación con la ganancia de un látigo de cuarto de longitud de onda. Se utiliza muy poco, excepto en algunos materiales de marketing. 0 dBq = −0,85 dBi
dBsm: dB(m ² ) – decibel relativo a un metro cuadrado: medida del área efectiva de la antena . ^[64]
dBm ^-1: dB(m ⁻¹ ) – decibel relativo al recíproco del metro: medida del factor de antena .

Otras medidas

dB‑Hz: dB(Hz): ancho de banda relativo a un hercio. Por ejemplo, 20 dB‑Hz corresponden a un ancho de banda de 100 Hz. Se utiliza habitualmente en los cálculos de presupuesto de enlace . También se utiliza en la relación portadora-densidad de ruido (no debe confundirse con la relación portadora-ruido , en dB).
dBov o dBO: dB(sobrecarga): la amplitud de una señal (normalmente de audio) comparada con el máximo que un dispositivo puede manejar antes de que se produzca el recorte . Similar a dBFS, pero también aplicable a sistemas analógicos. Según la Rec. UIT-T G.100.1, el nivel en dBov de un sistema digital se define como: con la potencia de señal máxima , para una señal rectangular con la amplitud máxima . El nivel de un tono con una amplitud digital (valor pico) de es, por tanto , . ^[65] $L_{\text{ov}}=10\log _{10}\left({\frac {P}{P_{0}}}\right)\ [{\text{dBov}}],$ $P_{0}=1.0$ $x_{\text{over}}$ $x_{\text{over}}$ $L=-3.01\ {\text{dBov}}$
dBr: dB(relativo): simplemente una diferencia relativa con respecto a otra cosa, que se hace evidente en el contexto. La diferencia de la respuesta de un filtro con respecto a los niveles nominales, por ejemplo.
dBrn: dB por encima del ruido de referencia . Véase también dBrnC
dBrnC: dBrnC representa una medida de nivel de audio, típicamente en un circuito telefónico, relativa a un nivel de referencia de -90 dBm, con la medida de este nivel ponderada en frecuencia por un filtro de ponderación de mensajes C estándar. El filtro de ponderación de mensajes C se utilizó principalmente en América del Norte. El filtro sofométrico se utiliza para este propósito en circuitos internacionales. Consulte Ponderación sofométrica para ver una comparación de las curvas de respuesta de frecuencia para los filtros de ponderación de mensajes C y sofométricos. ^[66]
dBK: dB(K) – decibeles relativos a 1 K ; se utiliza para expresar la temperatura del ruido . ^[67]
dB/K: dB(K ⁻¹ ) – decibeles relativos a 1 K ⁻¹ . ^[68] — no decibeles por kelvin: Se utiliza para el factor G/T , una cifra de mérito utilizada en comunicaciones por satélite , que relaciona la ganancia de antena G con la temperatura equivalente de ruido del sistema receptor T . ^[69]^[70]

Lista de sufijos en orden alfabético

Sufijos sin puntuación

dBA: ver dB(A) .
dBa: ver dBrn ajustado .
dBB: ver dB(B) .
dBc: relativo a la portadora: en telecomunicaciones , esto indica los niveles relativos de ruido o potencia de banda lateral, en comparación con la potencia de la portadora.
dBC: ver dB(C) .
dBD: ver dB(D) .
dBd: dB(dipolo): la ganancia directa de una antena en comparación con una antena dipolo de media onda . 0 dBd = 2,15 dBi
dBe: dB eléctrico.
dBf: dB(fW) – potencia relativa a 1 femtovatio .
dBFS: dB( escala completa ): amplitud de una señal comparada con el máximo que un dispositivo puede manejar antes de que se produzca un recorte . La escala completa se puede definir como el nivel de potencia de una onda sinusoidal de escala completa o, alternativamente, una onda cuadrada de escala completa. Una señal medida con referencia a una onda sinusoidal de escala completa parece 3 dB más débil cuando se hace referencia a una onda cuadrada de escala completa, por lo tanto: 0 dBFS(onda sinusoidal de escala completa) = −3 dBFS(onda cuadrada de escala completa).
dBG: Espectro ponderado G
dBi: dB(isotrópico): ganancia directa de una antena en comparación con la antena isotrópica hipotética , que distribuye la energía de manera uniforme en todas las direcciones. Se supone que el campo electromagnético tiene polarización lineal a menos que se indique lo contrario.
dBiC: dB(isótropo circular): ganancia directa de una antena en comparación con una antena isótropa polarizada circularmente . No existe una regla de conversión fija entre dBiC y dBi, ya que depende de la antena receptora y de la polarización del campo.
dBJ: energía relativa a 1 julio . 1 julio = 1 vatio segundo = 1 vatio por hercio, por lo que la densidad espectral de potencia se puede expresar en dBJ.
dBk: dB(kW) – potencia relativa a 1 kilovatio .
dBK: dB(K) – decibeles relativos a kelvin : se utiliza para expresar la temperatura del ruido .
dBm: dB(mW) – potencia relativa a 1 milivatio .
dBm0: Potencia en dBm medida en un punto de nivel de transmisión cero.
dBm0s: Definido por la Recomendación UIT-R V.574.
dBmV: dB(mV _RMS ): voltaje relativo a 1 milivoltio a través de 75 Ω.
dBo: dB óptico. Un cambio de 1 dBo en la potencia óptica puede resultar en un cambio de hasta 2 dBe en la potencia de la señal eléctrica en un sistema con ruido térmico limitado.
dBO: ver dBov
dBov o dBO: dB(sobrecarga): la amplitud de una señal (generalmente audio) en comparación con el máximo que un dispositivo puede manejar antes de que se produzca un recorte .
dBpp: relativo a la presión sonora pico a pico.
dBpp: relativo al valor máximo de la potencia de pico.
dBq: dB(cuarto de onda): la ganancia hacia delante de una antena en comparación con una antena de látigo de un cuarto de longitud de onda. Se utiliza muy poco, excepto en algunos materiales de marketing. 0 dBq = −0,85 dBi
dBr: dB(relativo): simplemente una diferencia relativa con respecto a otra cosa, que se hace evidente en el contexto. La diferencia de la respuesta de un filtro con respecto a los niveles nominales, por ejemplo.
dBrn: dB por encima del ruido de referencia . Véase también dBrnC
dBrnC: dBrnC representa una medida de nivel de audio, típicamente en un circuito telefónico, en relación con el nivel de ruido del circuito , con la medida de este nivel ponderada en frecuencia por un filtro de ponderación de mensajes C estándar. El filtro de ponderación de mensajes C se utilizó principalmente en América del Norte.
dBsm: dB(m ² ) – decibel relativo a un metro cuadrado
dBTP: dB(pico verdadero): amplitud máxima de una señal en comparación con el máximo que un dispositivo puede manejar antes de que se produzca un recorte.
dBu o dBv: Voltaje RMS relativo a . ${\sqrt {0.6}}\,{\text{V}}\,\approx 0.7746\,{\text{V}}\,\approx -2.218\,{\text{dBV}}$
dBu0s: Definido por la Recomendación UIT-R V.574.
dBuV: ver dBμV
dBuV/m: ver dBμV/m
dBv: ver dBu
dBV: dB(V _RMS ): voltaje relativo a 1 voltio, independientemente de la impedancia.
dBVU: unidad de volumen dB
dBW: dB(W) – potencia relativa a 1 vatio .
dBW·m ⁻² ·Hz ⁻¹: densidad espectral relativa a 1 W·m ⁻² ·Hz ⁻¹^[71]
dBZ: dB(Z) – decibel relativo a Z = 1 mm ⁶ ⋅m ⁻³
dBμ: ver dBμV/m
dBμV o dBuV: dB(μV _RMS ): voltaje relativo a 1 microvoltio.
dBμV/m, dBuV/m o dBμ: dB(μV/m) – intensidad del campo eléctrico relativa a 1 microvoltio por metro .

Sufijos precedidos de un espacio

dB HL: El nivel de audición en dB se utiliza en audiogramas como medida de la pérdida auditiva.
dBQ: A veces se utiliza para indicar el nivel de ruido ponderado.
Nivel de seguridad en dB: Nivel de intensidad sonora en dB – relativo a 10 ⁻¹² W/m ²
Nivel de presión sonora en dB: dB SPL ( nivel de presión sonora ): para sonido en el aire y otros gases, relativo a 20 μPa en el aire o 1 μPa en el agua
Nivel de carga de trabajo (SWL) en dB: Nivel de potencia acústica en dB – relativo a 10 ⁻¹² W.

Sufijos entre paréntesis

dB(A) , dB(B) , dB(C) , dB(D) , dB(G) y dB(Z): Estos símbolos se utilizan a menudo para indicar el uso de diferentes filtros de ponderación , que se utilizan para aproximar la respuesta del oído humano al sonido, aunque la medición sigue estando en dB (SPL). Estas mediciones suelen referirse al ruido y sus efectos en los seres humanos y otros animales, y se utilizan ampliamente en la industria cuando se debaten cuestiones de control del ruido, normativas y estándares ambientales. Otras variaciones que se pueden observar son dB _A o dBA .

Otros sufijos

dB-Hz: dB(Hz) – ancho de banda relativo a un hercio
dB/K: dB(K ⁻¹ ) – decibeles relativos al recíproco de kelvin
dBm ^-1: dB(m ⁻¹ ) – decibel relativo al recíproco del metro: medida del factor de antena

mBm: mB(mW) – potencia relativa a 1 milivatio , en milibelios (una centésima parte de un decibelio). 100 mBm = 1 dBm. Esta unidad se encuentra en los controladores de Wi-Fi del núcleo Linux ^[72] y en las secciones del dominio regulatorio. ^[73]

Véase también

Magnitud aparente
Ciento (música)
Nivel de ruido día-tarde-noche (L _den ) y nivel de sonido promedio día-noche (Ldl), estándares europeos y americanos para expresar el nivel de ruido durante un día entero
carreras de aceleración dB
Década (escala logarítmica)
Volumen
No hay nadie
Un tercio de octava § Base 10
pH
Teléfono
Escala de magnitud de Richter
Sono

Notas

^ "Cuando se da el valor de una cantidad, es incorrecto adjuntar letras u otros símbolos a la unidad para proporcionar información sobre la cantidad o sus condiciones de medición. En lugar de ello, las letras u otros símbolos deben adjuntarse a la cantidad." ^[15]^{: 16}
^ "Cuando se da el valor de una cantidad, toda información relativa a la cantidad o a sus condiciones de medida debe presentarse de forma que no esté asociada a la unidad. Esto significa que las cantidades deben definirse de forma que puedan expresarse únicamente en unidades aceptables..." ^[15]^{: 17}

Referencias

^ ab Mark, James E. (2007). Manual de propiedades físicas de polímeros . Springer. p. 1025. Bibcode :2007ppph.book.....M. […] el decibel representa una reducción de potencia de 1,258 veces […]
^ ab Yost, William (1985). Fundamentos de la audición: una introducción (segunda edición). Holt, Rinehart y Winston. pág. 206. ISBN 978-0-12-772690-8. [...] una relación de presión de 1,122 equivale a + 1,0 dB [...]
^ abc Utilities: Calculadora VRMS/dBm/dBu/dBV, Analog Devices , consultado el 16 de septiembre de 2016
^ Thompson y Taylor 2008, Guía para el uso del Sistema Internacional de Unidades (SI), Publicación especial NIST SP811 Archivado el 3 de junio de 2016 en Wayback Machine.
^ IEEE Standard 100: un diccionario de estándares y términos IEEE (7.ª ed.). Nueva York: The Institute of Electrical and Electronics Engineering. 2000. pág. 288. ISBN 978-0-7381-2601-2.
^ Johnson, Kenneth Simonds (1944). Circuitos de transmisión para comunicación telefónica: métodos de análisis y diseño . Nueva York: D. Van Nostrand Co. p. 10.
^ Davis, Don; Davis, Carolyn (1997). Ingeniería de sistemas de sonido (2.ª ed.). Focal Press . p. 35. ISBN 978-0-240-80305-0.
^ Hartley, RVL (diciembre de 1928). «'TU' se convierte en 'Decibel'». Bell Laboratories Record . 7 (4). AT&T: 137–139.
^ Martin, WH (enero de 1929). "DeciBel: el nuevo nombre de la unidad de transmisión". Bell System Technical Journal . 8 (1).
^ 100 años de conmutación telefónica , pág. 276, en Google Books , Robert J. Chapuis, Amos E. Joel, 2003
^ Harrison, William H. (1931). "Estándares para la transmisión del habla". Anuario de estándares . 119 . Oficina Nacional de Estándares, Oficina de Imprenta del Gobierno de los EE. UU.
^ Horton, JW (1954). "El decibel desconcertante". Ingeniería eléctrica . 73 (6): 550–555. doi :10.1109/EE.1954.6438830. S2CID 51654766.
^ "Acta de reunión" (PDF) . Comité Consultivo de Unidades. Sección 3. Archivado (PDF) desde el original el 6 de octubre de 2014.
^ ab "Símbolos de letras que se deben utilizar en tecnología eléctrica". Comisión Electrotécnica Internacional. 19 de julio de 2002. Parte 3: Magnitudes logarítmicas y afines, y sus unidades. IEC 60027-3, Ed. 3.0.
^ abcd Thompson, A. y Taylor, BN sec 8.7, "Cantidades y unidades logarítmicas: nivel, neper, bel", Guía para el uso del Sistema Internacional de Unidades (SI), edición 2008 , NIST Special Publication 811, 2.ª impresión (noviembre de 2008), SP811 PDF
^ "Símbolos de letras que se utilizan en tecnología eléctrica". Norma internacional CEI-IEC 27-3 . Comisión Electrotécnica Internacional. Parte 3: Magnitudes y unidades logarítmicas.
^ Fedor Mitschke, Fibra óptica: física y tecnología , Springer, 2010 ISBN 3642037038 .
^ Pozar, David M. (2005). Ingeniería de microondas (3.ª ed.). Wiley. pág. 63. ISBN 978-0-471-44878-5.
^ IEC 60027-3:2002
^ IM Mills; BN Taylor; AJ Thor (2001), "Definiciones de las unidades radián, neperio, belio y decibelio", Metrologia , 38 (4): 353, Bibcode :2001Metro..38..353M, doi :10.1088/0026-1394/38/4/8, S2CID 250827251
^ R. Hickling (1999), Control de ruido y unidades del SI, J Acoust Soc Am 106, 3048
^ Hickling, R. (2006). Decibeles y octavas, ¿quién los necesita?. Journal of sound and vibrator, 291(3-5), 1202-1207.
^ Nicholas P. Cheremisinoff (1996) Control del ruido en la industria: una guía práctica, Elsevier, 203 pp, pág. 7
^ Andrew Clennel Palmer (2008), Análisis dimensional y experimentación inteligente, World Scientific, 154 pp, p.13
^ JC Gibbings, Análisis dimensional , pág. 37, Springer, 2011 ISBN 1849963177 .
^ Fibra óptica . Springer. 2010.
^ RJ Peters, Acústica y control del ruido , Routledge, 12 de noviembre de 2013, 400 páginas, pág. 13
^ Sensación y percepción , pág. 268, en Google Books
^ Introducción a la física comprensible, volumen 2 , pág. SA19-PA9, en Google Books
^ Percepción visual: fisiología, psicología y ecología , pág. 356, en Google Books
^ Psicología del ejercicio , pág. 407, en Google Books
^ Fundamentos de la percepción , pág. 83, en Google Books
^ Adaptar la tarea al ser humano , pág. 304, en Google Books
^ ISO 1683:2015
^ Chapman, DM y Ellis, DD (1998). Elusive decibel: Reflexiones sobre sonares y mamíferos marinos. Canadian Acoustics, 26(2), 29-31.
^ CS Clay (1999), Transmisión de sonido submarino y unidades del SI, J Acoust Soc Am 106, 3047
^ "El ruido fuerte puede provocar pérdida de audición". cdc.gov . Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades. 7 de octubre de 2019 . Consultado el 30 de julio de 2020 .
^ Richard L. St. Pierre, Jr. y Daniel J. Maguire (julio de 2004), El impacto de las mediciones del nivel de presión sonora con ponderación A durante la evaluación de la exposición al ruido (PDF) , archivado (PDF) del original el 22 de diciembre de 2015 , consultado el 13 de septiembre de 2011
^ Reeve, William D. (1992). Manual de transmisión y señalización de bucle de abonado – Analógico (1.ª ed.). IEEE Press. ISBN 0-87942-274-2.
^ Chomycz, Bob (2000). Manual de campo para instaladores de fibra óptica. McGraw-Hill Professional. Págs. 123-126. ISBN. 978-0-07-135604-6.
^ Stephen J. Sangwine y Robin EN Horne (1998). Manual de procesamiento de imágenes en color. Springer. Págs. 127-130. ISBN. 978-0-412-80620-9.
^ Francis TS Yu y Xiangyang Yang (1997). Introducción a la ingeniería óptica. Cambridge University Press. pp. 102-103. ISBN 978-0-521-57493-8.
^ Junichi Nakamura (2006). "Conceptos básicos de los sensores de imagen". En Junichi Nakamura (ed.). Sensores de imagen y procesamiento de señales para cámaras fotográficas digitales . CRC Press. págs. 79–83. ISBN 978-0-8493-3545-7.
^ Winer, Ethan (2013). El experto en audio: todo lo que necesita saber sobre audio. Focal Press. pág. 107. ISBN 978-0-240-82100-9.
^ Stas Bekman. "3.3 – ¿Cuál es la diferencia entre dBv, dBu, dBV, dBm, dB SPL y el viejo dB? ¿Por qué no utilizar simplemente mediciones de voltaje y potencia habituales?". stason.org .
^ Rupert Neve (9 de octubre de 2015), Creación de la referencia de nivel estándar dBu, archivado desde el original el 30 de octubre de 2021
^ deltamedia.com. «DB or Not DB». Deltamedia.com. Archivado desde el original el 20 de junio de 2013. Consultado el 16 de septiembre de 2013 .
^ Diccionario estándar IEEE de términos eléctricos y electrónicos (6.ª ed.). IEEE. 1996 [1941]. ISBN 978-1-55937-833-8.
^ Jay Rose (2002). Postproducción de audio para vídeo digital. Focal Press. p. 25. ISBN 978-1-57820-116-7.
^ Morfey, CL (2001). Diccionario de acústica. Academic Press, San Diego.
^ IEC 61672-1:2013 Electroacústica - Sonómetros - Parte 1: Especificaciones . Ginebra: Comité Electrotécnico Internacional. 2013.
^ ANSI S1.4-19823 Especificación para medidores de nivel de sonido, 2.3 Nivel de sonido, pág. 2–3.
^ Zimmer, Walter MX, Mark P. Johnson, Peter T. Madsen y Peter L. Tyack. "Clics de ecolocalización de ballenas picudas de Cuvier (Ziphius cavirostris) en libertad". The Journal of the Acoustical Society of America 117, no. 6 (2005): 3919–3927.
^ "Medidas del ruido de las turbinas". Archivado desde el original el 12 de diciembre de 2010.
^ Bigelow, Stephen (2001). Entendiendo la electrónica telefónica . Newnes. p. 16. ISBN 978-0750671750.
^ Tharr, D. (1998). Estudios de caso: Sonidos transitorios a través de auriculares de comunicación. Higiene ocupacional y ambiental aplicada, 13(10), 691–697.
^ UIT-R BS.1770
^ "Glosario: D's". Servicio Meteorológico Nacional. Archivado desde el original el 8 de agosto de 2019. Consultado el 25 de abril de 2013 .
^ "Preguntas frecuentes sobre el radar RIDGE". Archivado desde el original el 31 de marzo de 2019 . Consultado el 8 de agosto de 2019 .
^ "Definición en Everything2". Archivado desde el original el 10 de junio de 2019 . Consultado el 8 de agosto de 2019 .
^ Carr, Joseph (2002). Componentes y circuitos de RF . Newnes. págs. 45-46. ISBN. 978-0750648448.
^ "El misterio de dBμ vs. dBu: ¿Intensidad de la señal vs. Intensidad del campo?". radio-timetraveller.blogspot.com . 24 de febrero de 2015 . Consultado el 13 de octubre de 2016 .
^ Chand, N., Magill, PD, Swaminathan, SV y Daugherty, TH (1999). Entrega de video digital y otros servicios multimedia (ancho de banda > 1 Gb/s) en banda de paso por encima de los servicios de banda base de 155 Mb/s en una red de acceso de servicio completo FTTx. Journal of lightwave technology, 17(12), 2449–2460.
^ David Adamy. EW 102: Un segundo curso sobre guerra electrónica . Consultado el 16 de septiembre de 2013 .
^ Rec. UIT-T G.100.1, "El uso del decibelio y de niveles relativos en las telecomunicaciones en banda vocal".
^ dBrnC se define en la página 230 de "Ingeniería y operaciones en el sistema Bell" (2.ª edición), RF Rey (editor técnico), copyright 1983, AT&T Bell Laboratories, Murray Hill, NJ, ISBN 0-932764-04-5
^ KN Raja Rao (31 de enero de 2013). Comunicación por satélite: conceptos y aplicaciones . Consultado el 16 de septiembre de 2013 .
^ Ali Akbar Arabi. Glosario completo de abreviaturas y acrónimos de telecomunicaciones . Consultado el 16 de septiembre de 2013 .
^ Mark E. Long. Manual de televisión digital por satélite . Consultado el 16 de septiembre de 2013 .
^ Mac E. Van Valkenburg (19 de octubre de 2001). Datos de referencia para ingenieros: radio, electrónica, computadoras y comunicaciones . Consultado el 16 de septiembre de 2013 .
^ "Copia archivada". Archivado desde el original el 3 de marzo de 2016 . Consultado el 24 de agosto de 2013 .{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link)
^ "es:users:documentation:iw [Linux Wireless]". wireless.kernel.org .
^ "¿A tu punto de acceso WiFi le faltan los canales 12 y 13?". wordpress.com . 16 de mayo de 2013.

Lectura adicional

Tuffentsammer, Karl (1956). "Das Dezilog, eine Brücke zwischen Logarithmen, Dezibel, Neper und Normzahlen" [El decílogo, un puente entre logaritmos, decibeles, neper y números preferidos]. VDI-Zeitschrift (en alemán). 98 : 267–274.
Paulin, Eugen (1 de septiembre de 2007). Logaritmos, Normzahlen, Dezibel, Neper, Phon - natürlich verwandt! [ Logaritmos, números preferidos, decibeles, neper, phon - ¡naturalmente relacionados! ] (PDF) (en alemán). Archivado (PDF) desde el original el 18 de diciembre de 2016 . Consultado el 18 de diciembre de 2016 .

Enlaces externos

¿Qué es un decibel? Con archivos de sonido y animaciones
Conversión de unidades de nivel de sonido: dBSPL o dBA a presión sonora p e intensidad sonora J
Normas de la OSHA sobre exposición al ruido en el trabajo
Trabajar con decibeles (señales de RF e intensidades de campo)