Decibeles: ¿Qué es el dB? Entiendalo aplicado al audio profesional : Magroove Blog

Decibeles: ¿Qué es el dB? Entiendalo aplicado al audio profesional

Marzo 26, 2020 • 10 min de lectura

Sea en nuestra DAW (Digital Audio Workstation), en las especificaciones de um amp o micrófono, en un equipo en nuestro estudio de grabación casero, ya tratamos con él. Y así mismo, poca gente realmente entienden su importancia. Pocos saben, pero los decibeles son en la realidad la décima parte de un Bel (por eso “deci”), unidad creada en el momento de la Bell Labs, empresa de telefonía de Graham Bell, para medir pérdidas en líneas de transmisión.  Como nuestros usos son en orden de grandeza mucho menor, el decibel fue adoptado para mayor practicidad. Hoy, vamos entender cuales son los diferentes tipos de decibel y sus aplicaciones prácticas. De esa manera, más que solo aclarar el tema, al final, podrás grabar y mezclar con mejores resultados.

Entonces, empezamos aclarando la naturaleza del decibel. ¿Vamos juntos?

Decibel de punta a punta

Este es el resumen rápido que tu necesitas saber sobre decibel, en caso de que solo quieras recordar:

  1. No hay solo un tipo de decibel
  2. El dB no tiene una unidad incorporada. Eso significa que él solo no representa nada. Él siempre se aplica en alguna área de conocimiento  (tensión/voltaje, presión sonora, etc) y quien define eso es lo que está escrito después de él  (Ej: dBFS, dBSPL, dBv, dBu, etc)
  3. Decibeles son relativos. El dB siempre está comparando algo a una unidad de referencia. Siendo así:
  4. Todo tipo de dB tiene una unidad de referencia.
  5. Decibeles son una unidad comparativa. Cuando hablamos en dB, estamos hablando en comparación. Si dices que algo tiene/está con X decibeles, tu ya estás comparando dos cosas. ( en el caso, tu número actual con la unidad de referencia de la escala que estás usando)
  6. Cualquier valor de dB es equivalente a un valor REAL en la unidad que el dB está comparando.

Si no tienes idea de lo que está escrito allí, ¡mantén la calma! Vamos a la explicación más profunda de lo que significan, exactamente, estas declaraciones. Y empezemos por la progresión.

Tipos de decibeles más comunes

Son ellos y lo que usan para comparar:

  • dBSPL: Presión sonora (Pascal)
  • dBu: Tensión electrica (Volts)
  • dBv: Tensión electrica (Volts)
  • dBVU: Tensión electrica (Volts)
  • dBFS: Bits
  • dBw: Potencia (Watts)

Donde encontramos cada tipo de dB

Explicaremos más adelante qué es cada tipo de decibel, pero aquí hay una lista de lugares muy comunes en los que vemos decibel:

  • dBSPL: Tablas comparando el volumen en diferentes situaciones de nuestra vida diaria; decibelímetros, recomendación de nivel de volumen para mezclar; campeonatos de automoción de SPL.
  • dBu: Nivel de línea de equipos profesionales, escala del fader de la mesa de sonido, potenciómetro de algunos amplificadores de potencia.
  • dBv: Nivel de línea de equipos semi profesionales o vintage. Es ampliamente utilizado en los cálculos, debido a la facilidad de referencia en 1V.
  • dBVU: Pantalla de puntero de su equipo analógico o periférico externo.
  • dBFS: Nivel de grabación de la interfaz de audio volumen en que está el canal de la DAW
  • dBw: Amplificadores de potencia (dBw o dBu), atenuadores de salida de amplificadores de potencia.

Todos estos tipos de decibel son diferentes, ya que representan unidades diferentes. Lo único en común entre ellos es que todos están comparando valores con las respectivas unidades de referencia.

Escala de decibeles SPL junto con diferentes situaciones cotidianas.

Escala de decibeles SPL junto con diferentes situaciones cotidianas. Recuerda que son aproximaciones.

¿Cual la unidad de cada uno de los decibeles?

Un valor en dB siempre es traducible en un valor real en la unidad que estás comparando. ¿Recuerda que hablamos que cada uno de los decibeles tiene un punto de referencia comparación? Aquí veremos cuál es este punto para cada uno de los dB. Una información muy importante: ¡La referencia es siempre el punto de 0dB! O sea, Si en aquella escala de dB tenemos 0dB, tendremos exactamente el valor de referencia. Entonces, podemos hablar que el 0dB el el punto de calibración, o el punto de partida de la escala.

Aquí están ellos:

  • dBSPL: 0dBSPL = 20μPa, o 20 Micro Pascales. Pascal es la unidad internacional para presión sonora.
  • dBu: 0dBu = 0,775V, o 0,775 Volts. Él, en forma de +4 dBU (1,23V), representa el nivel de línea de equipos profesionales.
  • dBv: 0dBv = 1V. Él, en forma de -10 dBV (0,316V), representa el nivel de línea de equipos semi profesionales. Además, se utiliza por facilitar los cálculos ya que hay referencia en 1V, al revés de los 0,775 del dBu.
  • dBVU: Varía, porque no está estandarizado. ¡Lea más en el parráfo abajo!
  • dBFS: 0dBFS significa que todos los bits ocupados. Cuantos bits son dependerá de la bit depth en que está su proyecto. Eso significa que pasó de 0dB, ¡clippou! (modificó)
  • dBW: 0dB = 1W, o 1 Watt.
Escala de decibeles en los faders de una mesa de sonido

En la mesa, el 0dB es equivalente al nivel de línea. O sea, si entrar con 1,23V de promedio y mantener los faders en 0dB, la salida también tendrá 1,23V

¿Porque tantos tipos de dB?

Esta pregunta es similar a “¿Porque creamos el “Litro” se ya tenemos el “Metro”?”.

dB es solo el método de comparación, pero todavía necesitamos identificar cual el tema y cual la unidad usada. Es como si hablamos que una persona es “diez veces más” que la otra. Pero ella es diez veces más “¿qué”? ¿Rápida, inteligente, perezosa, alta, delgada? Sin la indicación del tipo de dB, no sabremos lo que estamos comparando.

¿Porque usamos dB?

Si cada valor en dB puede ser traducido a un valor real en la unidad que estamos comparando, bueno… ¿porque no usamos el valor absoluto directo?

¡Hermosa pregunta! Y esta respuesta viene en dos partes:

  • Es muy malo trabajar con la unidad que estamos comparando porque es demasiado pequeña o demasiado grande
  • Esta unidad no es intuitiva si comparamos los valores brutos. Esto se debe a que el fenómeno/unidad que estamos comparando escala logarítmicamente y no linealmente

Ejemplo de Pascal (lineal)

  • El nivel de presión sonora de dos personas hablando está alrededor de 50dB (¡ahora sabes que dB es SPL!). 50dBSPL es aproximadamente equivalente a 0.006324555 Pascales.
  • Una calle con mucho tráfico está en los 85dB. Esto es equivalente a 0.355655882 Pa.
  • Una sirena está en 120db. Esto es equivalente a 20 Pa.

Si hacemos los cálculos, veremos que las diferencias están alrededor de:

  • Sirena y una calle con mucho tráfico: 19,644344118 Pa de diferencia. Redondeo: 19,6 Pa
  • Calle con mucho tráfico y personas hablando: 0,349331327 Pa de diferencia. Redondeo: 0,3 Pa
  • Sirena y personas hablando: 19,993675445 Pa de diferencia. Redondeo:  19,9 Pa

Análisis

Haciendo eso, las comparaciones y los valores se vuelven o muy rápidos altos (cerca de los 20), o muy bajos (menos de 1). Pero sabemos intuitivamente que esto es mucho más lineal. Que la diferencia de personas hablando para una calle con mucho tráfico existe, pero sería más o menos la misma cosa de la calle con tráfico para la sirena. Sin embargo, los números dicen que la diferencia entre la sirena y la calle concurrida es 65 veces mayor que la diferencia entre personas hablando y una calle concurrida. Algo anda mal, ¿no? Esto se debe a que, para nosotros seres humanos, la percepción de la diferencia entre algunas cantidades y fenómenos que encontramos en el mundo no funciona linealmente, sino logarítmicamente.

Medimos la altura de las personas en centímetros. Tomamos la altura de una, sustraemos de la altura de la otra, y tenemos la diferencia entre sus alturas. Sustraer centímetros linealmente cuando hablamos de alturas de las personas es bastante práctico. Ahora, cuando hablamos de presión sonora, el uso de sustracciones lineales no es práctico. El ejemplo que hicimos anteriormente con Pascales sería el equivalente a “sustraer la altura de una persona por de la otra” pero dentro del alcance de la presión sonora. Sin embargo, hemos visto que no parece práctico. Aquí es donde viene el decibel para salvar. El dB es justamente eso: en lugar de hacer una comparación lineal, lo estamos haciendo logarítmicamente. En lugar de comparar las unidades, comparamos los decibeles de las unidades.

Ejemplo en dBSPL (logarítmico)

Veamos como sería el ejemplo anterior, en decibeles:

  • Dos personas hablando: 50dB SPL
  • Calle con tráfico ruidoso: 85dB SPL
  • Sirena: 120dB SPL

Diferencias:

  • Entre la calle y las personas hablando: 35dB SPL
  • La sirena y la calle ruidosa: 35dB SPL
  • La sirena y las personas hablando: 60dB SPL

Mucho mejor, ¿no?  Estos números representativos y estas diferencias tienen mucho más sentido con nuestra percepción del fenómeno, ¿no?

Curiosidad: Esta percepción sensorial se produce porque la audición humana también es logarítmica, entonces percibimos los logarítmicos como si fueran lineales.

dBVU – Decibeles en su periférico de áudio

VU significa “Volume Units”, o “unidades de volumen”. Si su compresor, ecualizador u outro periférico tiene una escala de puntero, sea para medir la salida o medir la entrada, es muy posible que este medidor sea un VU. VU es más que un medidor de puntero, tiene que seguir algunas reglas de calibración y “retraso” para que el puntero caiga, principalmente. Estas reglas permiten que la VU sea una buena traducción de la intensidad de la señal.

El dB VU es la escala que se usa en este dial de puntero. “dB VU” generalmente indica el comienzo de la zona “roja” del puntero.

0dB VU em términos simples

No existe un estándar para comparar dB VU para una unidad real, como los voltios. Cada fabricante establece su “0dB” en la VU como lo desee.

  • Indica un poco por debajo del punto de saturación del equipo, para que la señal y el puntero puedan penetrar un poco en el área roja sin distorsionarse.
  • El punto óptimo de trabajo del equipo, donde más o menos debe dejar entrar la señal para que los picos no se distorsionen y el equipo pueda trabajar dinámicamente.
  • La tensión nominal de la entrada o saída del equipo. Por ejemplo, si se trata de un equipo con entrada de línea, el nivel de línea está estandarizado en equipos profesionales en 1,23 voltios. Estos 1,23 voltios pueden ser equivalentes al 0dB de la VU, por lo que sabe que cuando llega a 0VU tiene exactamente 1,23voltios, que es el valor apropiado para la señal de línea. El equipo puede tener un Headroom, en cuyo caso acepta pasar del 0dB sin distorsionarse.
  • Ligeramente por debajo del nivel de entrada o salida del dispositivo. Esto sucede en equipos que el 1,23 voltios es practicamente el máximo que pueda manejar sin distorsionarse (es decir, casi no hay Headroom). Los fabricantes hacen esto para que pueda trabajar de manera segura pero por debajo de los 1,23v, y solo alcance ese valor en los picos que van al área roja de la VU.

 

Escala de la VU

0dB VU en términos técnicos

En términos técnicos, el 0dB VU generalmente será uno de los siguientes valores:

  • +4dBu (1,23v)
  • 0dBU (0,775v)
  • -10dBV (0,316v)

En la práctica, es fácil: ¿Estás usando un periférico? Calibre la señal promedio de la entrada y salida para el 0VU y deje que los picos avancen un poco hacia el área roja, pero nunca pegue en exceso al final de la escala.

Decibeles en DAWs – dB FS

Es el dB desde DAW. Es el único que va de -∞ (menos infinito) a 0. Todos los demás generalmente comienzan desde cero y solo funcionan en valores positivos o comienzan desde cero y trabajan en los alrededores, tanto en la porción negativa como positiva.

Cuando alcanza 0dB de su meter, todos sus bits se llenan y no hay más a donde ir. Como la computadora no puede crear más bits, cualquier cosa desde 0dB es distorsión. Como esto fue muy agresivo, las DAWs con el tiempo comenzaron a “pretender” un 0dBFS que en realidad no es 0, todavía tiene un pequeño descanso. Entonces, incluso si alcanzas 0, la DAW aún puede manejar un poco sin distorsionarse. Pero no cuentes con eso, ni trabajes de esa manera, ¡nunca dejes que alcance cero!

 

Logic 9 con la escala de DBFS

Logic Pro 9 y la escala subiendo hasta 0dBFS

Canales del Pro Tools, que muestran decibeles en DAWs dBFS

Pro Tools. Observe como la escala ya se muestra intencionalmente (y erróneamente) con los 12dB en la parte superior. Esto se hace para inducir el éxito mientras se mezcla. (y para imitar una mesa de sonido)