Decibelios

La intensidad del sonido I se puede expresar en decibelios por encima del umbral de audición estándar I₀ . La expresión es

El logaritmo involucrado, es exactamente la potencia de diez de la intensidad del sonido expresada como un múltiplo del umbral de la intensidad de audición. Ejemplo: Si I= 10.000 veces el umbral, entonces el ratio de la intensidad a la intensidad de umbral es 10⁴, la potencia de diez es 4, y la intensidad es 40 dB:

El factor de diez que multiplica al logaritmo, lo hace decibelio en vez de belio, y se incluye porque la diferencia apenas perceptible (JND) en la intensidad del sonido del oído humano estándar, es un decibelio.

Los decibelios proporcionan una medición relativa de la intensidad del sonido. Esta unidad que se basa en las potencias de diez, da un rango manejable de números, que abarca el amplio rango de respuesta de la audición humana, desde el umbral estándar de audición a 1000 Hz, hasta el umbral de dolor a unos diez billones de veces esa intensidad.

Otra consideración que impulsa el uso de potencias de 10 para la medición del sonido, es la regla de oro del volumen sonoro: se precisa 10 veces la intensidad del sonido para que sea apreciada como el doble de fuerte.

Decibelios Y Logaritmos

La escala de decibelios es una reflexión de la respuesta logarítmica del oído humano a los cambios en la intensidad del sonido:

El logaritmo en base 10 usado en esta expresión, es exactamente la potencia de 10 de la cantidad entre corchetes, de acuerdo con la definición básica del logaritmo:

Cálculo de Decibelios

Cálculo de Decibelios

La intensidad de sonido en decibelios por encima del umbral de audición estándar, se calcula como un logaritmo. Si la intensidad como múltiplo del umbral es

= x 10^

entonces, la intensidad en decibelios está dada por

dB

Los decibelios se pueden usar también para expresar la intensidad relativa de dos sonidos. Si uno se expresa como múltiplo del otro:

IA = xIB = x 10^xIB

entonces la diferencia en decibelios está dada por

IA = dB por encima de IB

Si se sabe el nivel de sonido en decibelios a una distancia en una zona abierta, entonces se puede estimar el nivel de dB a otra distancia haciendo uso de la ley del inverso del cuadrado.

JND en la Intensidad de Sonido

Una referencia útil de tipo general es que la diferencia apenas perceptible (JND) en la intensidad de sonido para el oído humano es de aproximadamente 1 decibelio.

De hecho, el uso del factor de 10 en la definición del decibelio es crear una unidad que sea aproximadamente el mínimo cambio detectable en la intensidad del sonido.

Habiéndose establecido lo anterior, se puede señalar que hay algunas variaciones. La JND es de aproximadamente 1 dB para sonidos suaves alrededor de 30-40 dB en frecuencias bajas y medias. Puede caer a 1/3, o a 1/2 de decibelio para los sonidos fuertes.

Se debe tener cuidado en la aplicación del criterio "un decibelio". Se supone que se está aumentando el mismo sonido en un decibelio. Si se añade un sonido fuera de la banda crítica de la frecuencia de este sonido, podría estar excitándose nuevas terminaciones nerviosas, y no se puede presumir que se aplique la regla de 1 decibelio. Esto causa cierta preocupación acerca de los esquemas de codificación perceptuales con la grabación digital moderna, que podría eliminar algún contenido significativo audible, por el uso del criterio de "un decibelio" en el contenido marginal.

Variaciones del Umbral de Diferenciación