Tehnium.org

Decibelul

Ar putea pare curios că am dedicat un paragraf special acestei unităţi de măsură. Dar ea intervine astăzi la fiecare pas în tehnica audio şi adeseori unitatea de decibel – prescurtat dB – este folosită fără a avea o idee clară asupra semnificaţiei pe care o are.

Este foarte probabil ca amatorul care va căuta să se documenteze asupra definiţiei decibelului să găsească o explicaţie tehnică de felul: “Numărul de decibeli este de 10 ori logaritmul… ” iar aici se va opri… speriat. O explicaţie mai simplă, găsită adeseori, este: “Decibelul exprimă diferenţa dintre două cantităţi, cum ar fi tensiunea sau puterea”. Dar aceasta este o definiţie neclară si nu tocmai corectă.

Este oare decibelul o noţiune care să depăşească puterea de înţelegere a unui radioamator? Fără îndoială că nu. Decibelul este pur şi simplu un raport între două cantităţi – o comparaţie a unei cantităţi cu alta. El poate reprezenta un raport între două cantităţi de putere, fie electrică fie acustică.

Iniţial oamenii de ştiinţă au adoptat unitatea de “bel” pentru a exprima un raport între două puteri. O astfel de unitate era necesară, întrucît cu ajutorul ei devenea posibilă exprimarea prin cifre mici a unor rapoarte mari. Şi deoarece reprezintă un raport, exprimă mai bine modul în care urechea umană percepe o diferenţă de intensitate sonoră. Cu alte cuvinte, ceea ce contează pentru ureche nu este valoarea absolută a diferenţei dintre doua puteri, ci raportul dintre acestea.

Intrucît belul era o unitate prea mare, s-a adoptat o subunitate a acestuia – decibelul, care este egal cu 1/10 bel.

Un decibel, înseamnă că raportul dintre două puteri este egal cu 1,259. De exemplu, dacă ni se spune că difuzorul A produce cu 1 dB mai multă putere decît difuzorul B, aceasta înseamnă că difuzorul B produce o putere de 1,259 ori mai mare decît difuzorul A. Dacă difuzorul A debitează o putere acustică de 10 waţi, difuzorul B va debita o putere de 12,59 waţi. Dacă un al treilea difuzor C, va debita cu 1 dB mai mult decît difuzorul B, sau cu 2 dB mai mult decît A, înseamnă că va produce o putere acustică de 12,59×1,259 adică 15,85 waţi. Un difuzor K, care va debita cu 10 dB mai multă putere decît difuzorul A, va produce o putere de 100 waţi, întrucît au loc 10 înmulţiri succesive cu cifra 1,259. Deci unui raport de 100 îi corespunde un număr de 10 dB.

Ceea ce este important de reţinut este că adunarea de decibeli reprezintă multiplicarea raporturilor corespunzătoare.

S-a arătat mai sus că decibelul ilustrează mai bine reacţia umană la schimbări de intensitate sonoră, într-adevăr, o creştere egală în decibeli, pare să corespundă cu o creştere egală a nivelului de tărie perceput de ureche. De exemplu, puterea aplicată unui difuzor este mărită de la 1 la 4 waţi – adică o creştere de aproximativ 6 dB. Dacă urechea ar trebui acum să perceapă o nouă creştere, de valoare egală cu cea precedentă, nu este suficient să mărim puterea cu încă 3 wati, ci va trebui s-o mărim cu 6 dB, deci puterea aplicată difuzorului sa crească la 16 waţi.

In general trebuie ştiut de către amator, că o creştere de putere mai mica decît de la simplu la dublu, nu este percepută de ureche decît în mod vag. Din această cauză, s-a adoptat valoarea de 3 dB ca reprezentînd cel mai mic raport de amplificare sau atenuare perceptibil de auzul uman.

In cele de mai sus, decibelul a fost considerat ca reprezentînd raportul a două puteri. Intrucît puterea este produsul dintre tensiune şi intensitate, raportul de tensiuni sau intensităţi nu poate fi exprimat prin acelaşi număr de decibeli. în acest din urmă caz, decibelul reprezintă un raport de tensiuni sau intensităţi de 1,122 (în loc de 1,259).

In figura 5 este dat un tabel care indică numărul de dB corespunzători diferitelor rapoarte de puteri, iar în figura 6 un tabel pentru rapoartele de tensiuni sau curenţi.

De multe ori întîlnim afirmaţia că un anumit sunet are un nivel de atîţia sau atîţia decibeli. Aceasta poate crea impresia că decibelul este o unitate de măsură absolută a puterii acustice. Or, realitatea este că si în acest caz decibelul reprezintă o comparaţie şi anume, comparaţia dintre sunetul cel mai slab ce poate fi perceput de urechea umană, la 1090 Hz, care se consideră ca avînd un nivel de 0 dB şi sunetul respectiv. Deci, dacă spunem că nivelul sonor este de 50 dB, înseamnă că nivelul sonor este cu 50 dB mai mare decît sunetul cel mai slab pe care l-am putea auzi sau, exprimat în raport de puteri, de 100.000 ori mai mare.

în figura 7 este reprezentat un tabel sugestiv care indica nivelul de decibeli corespunzător unor zgomote sau sunete obişnuite, din viaţa de toate zilele.