sábado, 27 de julio de 2013

El Decibel


DEFINICION y ORIGEN:
Siempre que hablamos de antenas parabolicas, lnbf, amplificadores de linea, receptores satelitales, cables rg6, multiswitches, splitters, diseqcs, conectores, en algun momento mencionamos el dB, sea para indicar la ganancia, la atenuacion, ganancia de cascadas o la perdida por insercion en el circuito, de alguno de estos elementos de FTA.
pero ¿Que es un Decibel o Decibelio?. la primer respuesta correcta es indicar que se trata de la decima parte de un Belio, y que a su vez es el logaritmo de la relacion entre la magnitud que nos interesa y la magnitud de referencia. Le debe su nombre al conocido cientifico Alexander Graham Bell,el inventor del telefono (1847-1922).
Entonces, podemos resumir que sirve para comparar niveles de potencia o de tension en la forma de ganancia o atenuacion, segun sea positivo o negativo su valor. Se escribe abreviado como dB.

Operaciones Matematicas:
Un Belio representa un aumento de potencia de 10 veces sobre la magnitud de referencia, siendo cero belios el valor de referencia, luego 2 belios representa un aumento de 100 veces la potencia, 3 belios un aumento de 1000 veces. Entonces podemos decir que los decibelios no son todos iguales sino que su valor varia segun una funcion logaritmica.
entonces si comparamos dos dispositivos uno de 50 dB y el otro de 55 dB no significa que existe una "diferencia de potencia" del 10%, sino que la diferencia de potencia es, para este caso, del 316 %. Lo mismo sucede al querer sumar dos valores en dB, el resultado no es la suma directa sino muy diferente, como veremos mas adelante.

GANANCIA:
Para Calcular la diferencia en dB entre los dos valores, llevarla al eje horizontal del gráfico y en el eje vertical obtendremos el número de dB que se han de sumar al de mayor nivel.

Por ejemplo, dos niveles de 32 y 37 dB de ganancia, como tienen una diferencia de 5 dB entre si, vamos a la tabla y nos da 1.20, entonces sumamos al valor mas alto, el valor de la tabla, y nos da 37 + 1.20 = 38.20 dB.

CASO ESPECIAL 1:
La suma de dos niveles iguales dados en dB, siempre da un valor incrementado en 3 decibelios. Por ejemplo: 38 dB + 38 dB = 41 dB, o sino, 14 dB + 14 dB = 17 dB. es el tipico caso de dos antenas iguales, apareadas o enfasadas.

CASO ESPECIAL 2:
La suma de dos niveles dados en dB, en el que uno de ellos es superior al otro en 20 decibelios o más, da un resultado prácticamente igual al sumando mayor. Por ejemplo si sumamos 22 dB + 42 dB = 42 dB, ya que el valor a agregar al valor maximo,es insignificante.

CASO ESPECIAL 3: (multiplicacion de potencia)
cuando se trata de amplificadores de linea puestos en cascada, los valores en dB se suman pero las ganancias de potencia de cada uno de multiplican. entonces si un amplificador tiene una ganancia de 100 y el segundo de 10.000, entre ambos la ganancia sera de 1.000,000 y si el primer amplificador tiene una ganancia de 20 dB y el segundo de 40 dB, la ganancia de ambos sera de 60 dB conectados en cascada.

REDONDEO DE SUMAS:
La base de este metodo, se comprende mas facilmente si los ejemplos son de fuentes de sonido (ruido) y es que habiendo 12 dB o mas de diferencia entre valores, el valor mayor predomina y superpone al menor, es decir, si fuese ruido, el ruido mayor no deja escuchar el ruido inferior. a 12 dB de diferencia, el valor a sumar es de unos 0.25 dB

TABLA PRACTICA
diferencia de 0 ó 1  sumar 3
diferencia de 2 ó 3  sumar 2
diferencia de 4 a 8  sumar 1
diferencia de 9 a 12 sumar 0.5
diferencia de mas de 12 sumar 0

Algunos ejemplos:
34dB + 41dB = 42 la diferencia entre los valores es 7dB, se suma 1 al mayor.
Otro ejemplo:
47dB + 56dB = 56.5 la diferencia es de 9, se suma 0.5 al mayor.

ATENUACION:
Si tenes una señal de intensidad ( I ) y se desea llevar al 75% la salida de dicha señal, se tendrá que "bajar" los decibeles según la formula:

Delta (dB) = 10 log ( (I_sal/I_ent ))

Delta (dB) = 10 log (( 75 /100))
Delta = 10 log (0.75) = 10 * (-0.125) = -1.25 dB.

ALGUNOS LINKS:

tabla de dB, tension y potencia: tabla-de-la-relacion-entre-db-potencia

relacion entre decibeles y Kelvin:relacion-entre-db-y-grados-kelvin

tabla de Kelvin a Decibeles: tabla-de-conversion-kelvin-db

5 comentarios:

  1. excelente informe ! este nuevo campeonato, los goles de boca se van a expresar en Belios, así no se van a la B de Bell !! si se salvaron por decreto una vez, porque no otra ?

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    1. Perdne Ud. Caballero, pero los Goles de Boca son todos Belios, Belios, Bellos !!!

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  2. Muy buena info, pero es de la que tengo que leer un par de veces para tenerla clara. Explicada está perfecta, mas didáctica imposible, el duro con matemáticas soy yo. Soy de la época de la no existencia de las calculadoras científicas, y no hacían sacar un libraco que era la tabla de logaritmos y después a sacar la cuentas a lápiz. ¡¡¡¡Como me costó!!! Es el día de hoy que no sé como no me llevé matemáticas en el secundario. Recuerdo que cuando ingresé al 1er.año se implementaba la teoría de conjuntos y venía de una primaria obviamente sin base en eso, para colmo el profe era un ingeniero civil, que sabía mucho para el, pero el 80% de la clase nos mirábamos como diciendo: ¡¡¡¿¿Qué está diciendo, por favorrrrrr??!! Así que dejame masticarlo despacito para no indigestarme. Quiero aprenderlo, porque no tuve claro nunca la relación no lineal de los dB. Saludos.

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    1. esa epoca de la tabla de logaritmos era la mejor epoca. ahora con internet y computadoras, se copian a mas no poder en las escuelas y hacen copy y paste a todos los trabajos. dá gracias que no te tocó vivir en esta etapa, porque ay de los ingenieros y medicos del futuro en argentina !!! y peor aun... alguno de esos burros tecnologicos puede ser el intendente de America o el gobernador que es todavia peor !!!

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