Niveles de señales de audio

Niveles de las señales de audio
Un tema común de nuestra profesión es el de las magnitudes que se utilizan
para relacionar los niveles de las señales de audio. En la calibración de equipos,
en la regulación de niveles, en la homogeneización de componentes de la
cadena de sonido, etc. siempre necesitaremos adaptar los valores que toman
las señales para poder acoplar las etapasconvenientemente.
Vamos a estudiar solamente tres unidades que son las más usadas en el
desempeño de nuestras tareas; estas son: dBm, dBV y dBu.
Para poder hablar de ellas se hace necesario una definición primaria: ¿qué es
el decibel?.
El dB es la décima parte de un Bel y expresa ganancias o pérdidas de transmisión
y niveles de potencias relativas. Numéricamente es diez veces el logaritmo
decimal de uncociente entre una magnitud y la magnitud de referencia. Hoy en
día se usan varias unidades pero por definición la relación se realiza con la razón
de potencias.
R P
dB P 10 =10 · log
Donde:
P: es la potencia medida.
PR: es la potencia de referencia.
dBm: en este caso la magnitud de referencia es 1 mW. Se creó para la mensura
de las pérdidas de potencia en las líneas telefónicas. Estábasada sobre una
carga con impedancia de 600 O y una frecuencia de 1004 Hz (¿¿...??). O sea, 0
dBm equivale a 1 mW con una frecuencia de 1004 Hz conectado a una carga
de 600 O.
Sabemos por ley de Ohm que:
10 3 W 600 O 0.774596 V
2
= .V = P · R .V = - · =
R
P V
Entonces para los fines prácticos lo que debemos medir con un multímetro es
0.774596 V para estar en presencia de 0 dBm.
Desde elaño 1998 en la: “AES-R2-1998 AES project report for articles on professional
audio and for equipment specifications —Notations for expressing levels”
se encuentra que el símbolo dBm no tiene aprobación y se sustituye por:
dB (mW).
Este cambio se debe a la aparición de otras referencias para distintos tipos de
mensuras.
dBV: se trata del incremento o disminución de tensión independientemente dela impedancia de carga.
El valor de referencia es 1 V. De esta manera 0 dBV corresponde a la lectura
de 1 V en nuestro voltímetro.
Cuantitativamente el valor que adopta también corresponde a 10 veces el
logaritmo decimal del cociente, pero, el único tema es que como la relación
debe ser de potencias y la tensión varía de forma cuadrática; por propiedad de
los logaritmos nos queda veinteveces el logaritmo del cociente de tensiones.
R V
dBV V 10 = 20 · log
Donde:
V: es la tensión medida.
VR: es la tensión de referencia (1 V).
dBu: dadas las complicaciones que acarreaba la adaptación de los niveles
medidos en diferentes escalas se decidió adoptar una unidad que comprenda
las ventajas de las mencionadas anteriormente.
Dichas cualidades son:

En el caso del dBm la ampliaestandarización que tenía desde bastante
tiempo atrás, debido al extenso uso en la industria telefónica.

En el dBV, la ventaja consistía en la facilidad de la medición sin relación a la
impedancia de carga y la frecuencia.
Hagamos algunas relaciones:
0 dBm = 0.77459 V = -2.21 dBV
0 dBV = 1 V = 2.21 dBm
4 dBm = 1.29 V = 1.79 dBV
6 dBV = 2 V = 8.2 dBm
Como pueden apreciar los valores no sonfáciles de manipular y con base en
ese problema se halló la siguiente solución: al igual que el dBV, se utilizó la independencia
de la impedancia de carga, pero en este caso, se tomó como tensión
de referencia la que deriva de disipar 1 mW sobre 600 O; o sea, 0.774596
V. Para no tomar muchos, o fijar un número estándar de decimales la IEC
60268-2 y la ITU/R Rec. 574-3 adoptaron el valor de0.775 V. La diferencia resultante
equivale a 0.0045 dB, que para los fines prácticos resulta despreciable.
Cuantitativamente el valor que adquiere corresponde a 20 veces el logaritmo
decimal del cociente de tensiones, pero, la referencia es 0.775 V.
R V
dBu V 10 = 20 · log
Donde:
V: es la tensión medida.
VR: es la tensión de referencia (0.775 V).
La abreviación dBu está bien utilizada, es...