A sigla decibel ainda é sinônimo de dúvida para muitas pessoas que trabalham com áudio e acústica, mas não é por menos. Decibel é um assunto bastante complicado para marinheiros de primeira viagem e muitas vezes é deixado de lado por estes profissionais por não ter sido possível entender o assunto por completo.
Hoje eu tentarei explicar para vocês um pouco mais sobre Decibel e pretendo também tirar algumas das dúvidas mais comuns sobre o assunto. O objetivo aqui é dar alguns insights sobre Decibéis e ampliar a visão de algumas pessoas sobre o tema.
O que é Decibel?
Desde os primórdios do áudio o Decibel esteve presente. A razão pela qual ele é tão importante para nós é pelo fato de nos permitir representar números relativamente grandes com siglas pequenas e por estar alinhado com a resposta auditiva de um humano médio - que descobriu-se ser logarítmica após experimentos conduzidos pelos cientistas Weber e Fechner [1].
A escala Decibel foi criada inicialmente por cientistas da Bell Labs e o nome dado em homenagem ao cientista e inventor Alexander Graham Bell, dono das indústrias Bell, para mensurar perda de potência em cabos de telecomunicações. Por definição, um nível em Decibel é dado por 10 vezes o logaritmo de uma potência de interesse dividida por uma potência de referência. Dessa forma, Decibel pode ser utilizado para designar qualquer razão entre duas potências quaisquer [2].
Se mantermos P_{0} como um valor constante e igual a 1 Watt e variarmos o valor de P_{1} na fórmula acima, chegaremos aos valores da tabela abaixo. Com esta tabela fica bem fácil entender a facilidade de representar números relativamente grandes utilizando a escala Decibel.
Para representar potência em termos de dBW basta fazer o que fizemos acima: substitui-se o valor de P_{0} por 1 e atribuímos a P_{1} o valor de potência que desejamos converter para dBW. Um exercício interessante para memorização da fórmula é criar uma tabela para os valores de 1 a 10 Watts convertidos para dBW. Esta tabela pode inclusive ser guardada junto com você para cálculos rápidos quando necessário.
Representando nível de pressão sonora e tensão em Decibel
No cálculo de dB SPL a referência, L_{0}, será sempre o valor 20x10⁻⁶ Pa – este valor correspode à diferença mínima dmínisão que o ouvido humano consegue perceber -, enquanto que para o cálculo do dBV usa-se 1 Vrms como referência (V_{0}).termos de Decibels. Potência acústica está relacionada ao quadrado do nível de pressão sonora assim como a potência elétrica está relacionada ao quadrado da tensão elétrica. Dessa forma, reescrevemos a fórmula para o formato abaixo:
No cálculo de dB SPL a referência, Lo, será sempre o valor 20x10⁻⁶ Pa – este valor corresponde à menor pressão que o ouvido humano consegue perceber -, enquanto que para o cálculo do dBV usa-se 1 Vrms como referência (V_{0}).
É sempre bom ter em mente algumas relações simples para dB SPL e dBV quando se trabalha com estes valores rotineiramente. Vamos listar aqui algumas dicas que são essenciais para quem quer trabalhar com áudio e acústica:
O dobro de nível de pressão sonora ou o dobro da tensão elétrica corresponde a um acréscimo de 6 dB em escala Decibel, ou seja, o resultado da soma de duas fontes sonoras reproduzindo um mesmo som no mesmo volume corresponde a um ganho de +6 dB;
Metade do nível de pressão sonora ou metade da tensão elétrica corresponde a -6 dB em escala Decibel;
Um ganho de 10 vezes em nível de pressão sonora ou tensão elétrica corresponde a +20 dB;
A soma de 50 dB SPL com 30 dB SPL nunca será 80 dB SPL. Isto acontece porque não estamos mais trabalhando com uma escala linear, ou seja, não podemos simplesmente somar ou subtrair números em dB para encontrar o resultado da interação entre duas fontes sonoras.
A fim de curiosidade, ainda existe o dBu que é bastante utilizado para indicar níveis de tensão em aparelhos como amplificadores de áudio, mesas de som e afins. Para calcular dBu basta proceder da mesma forma que foi feito para dBV, mas troca-se a referência de 1 Vrms para 0,775 Vrms.
Espero que agora você se sinta um pouco mais seguro para enfrentar a escala Decibel do que você se sentia quando começou a ler este artigo. Mas se tiver alguma dúvida, não sinta vergonha em perguntar, vamos tentar fazer o melhor para te ajudar a resolver suas dúvidas. Nós fizemos um guia rápido para te ajudar com Decibel e disponibilizamos ele gratuitamente na nossa seção de downloads. Você pode ir lá agora e baixar gratuitamente, garanto que vai te ajudar a tirar mais dúvidas.
Espero que tenhamos conseguido passar um pouco mais sobre acústica para vocês e que continuem lendo nossos posts.
Gostou do que leu? Então siga a gente no Instagram e no Facebook e fique por dentro de mais novidades e dicas sobre #áudio e #acústica. Não se esqueça também de se inscrever na nossa newsletter para não perder os próximos artigos.
Referências:
[1] JARUSZEWSKA, Karolina et al. ArAc-Multibook of Architectural Acoustics. Energy Procedia, v. 78, p. 8-12, 2015.
[2] Augspurger, George et al. Sound System Design Reference Manual. JBL, 1999.