El decibel

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EL DECIBEL (db)

Se denomina decibelio a la unidad empleada en Acústica y Telecomunicación para expresar la relación entre dos potencias, acústicas o eléctricas.
El decibelio, símbolo dB, es una unidad logarítmica y es la décima parte del belio, que sería realmente la unidad, pero que no se utiliza por ser demasiado grande en la práctica.
El belio recibió este nombre en honor de AlexanderGraham Bell, tradicionalmente considerado como inventor del teléfono
 Es una unidad de medida adimensional y relativa (no absoluta), que es utilizada para facilitar el cálculo y poder realizar gráficas en escalas reducidas.
N [dB] = 10 log | PSPE |
El dB relaciona la potencia de entrada y la potencia de salida en un circuito, a través de la fórmula:
 

Se puede usar para medir ganancia oatenuación (una ganancia negativa significa atenuación)
Una ganancia de 3dB significa que la potencia de salida será el doble de la de entrada.
Una atenuación de 3 dB (ganancia de –3dB) significa que la potencia de salida será la mitad de la de entrada, es decir, si se tratara de una fibra óptica, en esta se estaría perdiendo la mitad de la potencia óptica.
 

Tabla de equivalencias
Potenciaen watts |   | Potencia en dBm |
1 pW | 1pW | -90 |
10pW |   | -80 |
100pW |   | -70 |
1.000pW | =1 nW | -60 |
10.000pW |   | -50 |
100.000pW |   | -40 |
1.000.000pW | =1 mW | -30 |
10.000.000pW |   | -20 |
100.000.000pW |   | -10 |
1.000.000.000pW | =1 mW | 0 |
10mW |   | +10 |
100mW |   | +20 |
1.000mW | =1 W | +30 |

En esta tabla puede apreciarse laimposibilidad de manejar un gráfico en watts, y la comodidad de manejar cifras en dB. (pW=picowatt ,  nW=nanowatt,  mW=microwatt,  mW=miliwatt)
El decibelio es la principal unidad de medida utilizada para el nivel de potencia o nivel de intensidad del sonido. En esta aplicación la escala termina hacia los 140 dB, donde se llega al umbral del dolor.
Se utiliza una escala logarítmica porque lasensibilidad que presenta el oido humano a las variaciones de intensidad sonora sigue una escala aproximadamente logarítmica, no lineal. Por ello el belio y su submúltiplo el decibelio, resultan adecuados para valorar la percepción de los sonidos por un oyente.

Para el cálculo de la sensación recibida por un oyente, a partir de las unidades físicas, mensurables, de una fuente sonora, se define elnivel de potencia, LW, (en decibelios) y para ello se relaciona la potencia de la fuente del sonido a estudiar con la potencia de otra fuente cuyo sonido esté en el umbral de audición, por la fórmula siguiente:
(dB)
en donde W1 es la potencia a estudiar, y W0 es la potencia umbral de audición, que expresada en unidades del SI, equivale a vatios.
Las ondas de sonido producen un aumento de presiónen el aire, luego otra manera de medir físicamente el sonido es en unidades de presión (pascales). Y puede definirse el Nivel de presión, LP, que también se mide en decibelios.
 (dB)
en donde P1 es la presión del sonido a estudiar, y P0 es la presión umbral de audición, que expresada en unidades del SI, equivale a Pa.
El decibelio es quiza la unidad más utilizada en el campo de lasTelecomunicaciones por la simplificación que su naturaleza logarítmica posibilita a la hora de efectuar cálculos con valores de potencia de la señal muy pequeños.
Como relación de potencias que es, la cifra en decibelios no indica nunca el valor absoluto de las dos potencias comparadas, sino la relación entre ellas.
Esto permite, por ejemplo, expresar en decibelios la ganancia de un amplificador o lapérdida de un atenuador sin necesidad de referirse a la potencia de entrada que, en cada momento, se les esté aplicando.

La pérdida o ganancia de un dispositivo, expresada en decibelios viene dada por la fórmula:

en donde PE es la potencia de la señal en la entrada del dispositivo, y PS la potencia a la salida del mismo.
Si hay ganancia de señal (amplificación) la cifra en decibelios será...
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