¿Cómo pueden existir decibelios negativos?

Mucha gente malinterpreta dB y parte del problema es que a menudo dejamos caer la carta extra. …

Decibel o dB es en sí mismo una forma de escribir y calcular en términos de razones, especialmente cuando se trata de grandes diferencias. Formalmente, el dB es 10 veces el registro de una relación y, por lo tanto, si algo es 10 veces más grande, podemos escribir que es 10 dB más grande, ya que 10 x log (10) = 10. Del mismo modo, 1000 veces más pequeño es -30 dB ya que log (0.001) = -3 e interesantemente, 2 veces más grande es casi exactamente 3dB, lo cual es muy conveniente.

El problema surge cuando agregamos una carta después y luego olvidamos que estaba allí. Por ejemplo, normalmente nos referimos a la potencia en dBm, donde m nos recuerda que la potencia medida en comparación con 1mW y, por lo tanto, 30dBm realmente significa 1W. Cualquier cosa menor a 1mW tendría un valor negativo en dBm.

Para el sonido y el ruido, normalmente lo comparamos con lo que se considera el sonido más silencioso que un oído puede escuchar y agregamos las letras spl para el nivel de presión del sonido. Esto significa que cualquier cosa más fuerte siempre tendrá un dBspl positivo. Dado que esta es una unidad realmente larga, la mayoría de las personas sueltan el bit spl y escriben dB.

Entonces, para responder a su pregunta, si realmente se refiere a dBspl y solo se preocupa por entornos normales, entonces sí, las mediciones de dB del nivel de presión sonora son casi siempre positivas.

Pero si hablas con un diseñador de receptores de radio, podrían hablar de -150 dBm.

Y si habla de diferencias en el nivel de ruido, entonces uno podría ser -5dB en comparación con otro.

El “cómo” de los decibelios negativos es simplemente porque las mediciones en decibelios no son una medida absoluta de la energía del sonido, son una comparación con un nivel de referencia.

Si está hablando de alguna medida, en este caso decibelios medidos en una escala logarítmica, cuando el valor medido sea mayor que el valor de referencia, obtendrá un resultado positivo; y cuando el valor medido es menor que el valor de referencia, obtendrá un resultado negativo.

Lo que se informa es …

log 10 (Presión del sonido / presión de referencia) * 20

Puede haber decibelios negativos tan fácilmente como decibelios positivos. Todo depende de dónde esté “cero”.

Por ejemplo, una referencia de “escala completa” de señal digital va desde 0dB FS, que es lo más alto que pueden llegar las cosas, desde allí. -6dB FS es, lo adivinaste, 6dB más bajo que eso.

El decibel se usa para todo tipo de mediciones relativas logarítmicas, desde el nivel de presión acústica hasta todo tipo de estándares eléctricos. Cada uno tiene su referencia cero particular definido para hacer que cada escala sea útil. Recuerde que 0dB no está posicionado como sin señal, porque eso sería infinito negativo. Incluso cero dB SPL es en realidad una intensidad de sonido. Es alrededor de 20 x 10 a los -6 Pascales, que a menudo se considera el umbral de la audición.

El decibelio es simplemente una relación de dos niveles, por lo que el nivel superior será positivo en relación con el inferior y, por el contrario, el nivel inferior será negativo en relación con el nivel superior.

Si usamos 1 voltio y 1 milivoltio como ejemplo:

1 voltio es 1000 veces 1mV, por lo que es + 60dB en relación con 1mV.
1mV es 1/1000 de 1 Volt, por lo que es -60dB en relación con 1 Volt.

Los decibelios son solo 10 o 20 veces un logaritmo. Si un trozo de cable atenúa una señal por un factor de 10 (en potencia), eso es una décima parte, o diez a la potencia menos 1. tomas ese -1 y lo multiplicas por 10 y tienes -10dB. La ganancia de ese cable es -10dB.

Entonces, cualquier pérdida en un dispositivo será un número negativo de decibelios, una ganancia es un número positivo.

Cada vez que la salida es menor que la entrada, la proporcionalidad se puede describir mediante dB negativos.

Sí, dB es una escala relativa y el nivel de referencia debe especificarse o fijarse por convención.