Decibelio, la unidad relativa de la intensidad sonora

Todas las ciencias y disciplinas tienen un lenguaje a través del cual se pueden entender. Cada término de este lenguaje permite definir los conceptos que abarca cada disciplina. Dentro de la acústica, una rama de la física que estudia los conceptos relacionados al sonido, el decibel es uno de estos conceptos. Esta unidad es un poco más difícil de comprender debido a que no está formulada como las otras que estamos acostumbrados a utilizar.  

El decibelio (dB) es una unidad logarítmica que se encarga de comparar dos magnitudes de un mismo fenómeno. A través del uso de decibeles podemos hacer comparaciones entre diferentes magnitudes para lograr conocer un valor. El decibel, por sí solo, es puramente una medida adimensional y relativa. Por lo tanto, al ser utilizado es necesario indicar a qué unidades se está refiriendo específicamente la medida.  

Cuando hablamos de sonidos, el decibelio es utilizado para expresar la intensidad del sonido que produce una presión sonora. A esto también se le conoce como nivel de presión sonora. En este caso, la unidad de decibelios debe estar acompañada por las siglas “SPL”. Estas últimas significan “Sound Pressure Level”, las cuales son traducidas al español como “Nivel de Presión Sonora”. 

La unidad básica es conocida como Bel, pero debido a la vasta cantidad de campos donde es utilizada, se utiliza el submúltiplo conocido como decibelio. Esta unidad obtiene su nombre del científico Alexander Graham Bell. Es conocido erróneamente por la creación del teléfono, cuando en realidad fue quien lo patentó. Y aunque Bell fue un pionero en la telecomunicación, el verdadero creador del teléfono fue Antonio Meucci. 

Historia del decibelio

Todo comienza con la necesidad de poder cuantificar cuánta señal es perdida en los circuitos telegráficos y telefónicos. La primera unidad creada para medir la pérdida de la potencia era conocida como Millas de Cable Estándar o MSC por sus siglas en inglés. Un MSC corresponde a la pérdida de potencia que se produce en una milla de cable telefónico estándar en una frecuencia de sonido de 795,8 Hz. 

Esta misma medida concordaba estrechamente con la atenuación del sonido más pequeña detectable por el oído humano. El cable a través del cual se basaba esta medida tenía unas especificaciones muy estrictas.  Debía ser un cable con una resistencia distribuida de manera uniforme de 88 ohmios por milla de bucle. Además, debía poseer una capacitancia de derivación distribuida uniformemente de 0,054 microfaradios por milla.  

En 1924, en Bell Telephone Laboratories se recibió una respuesta favorable ante la nueva unidad propuesta. El Comité Asesor Internacional sobre la Telefonía de Larga Distancia había cambiado al MSC por una nueva unidad con una definición más universal. Esta era conocida como “Transmision Unit (TU)”, o unidad de transmisión por su traducción al español.  

La TU estaba formulada de tal manera que su valor se asemejara al MSC. Específicamente, 1 MSC era equivalente a 1.096 TU. Manteniendo la misma definición, en 1928 esta unidad es renombrada de TU a decibelios. Solo que en este caso, esta unidad representaba una décima parte de la unidad previamente definida.   

Entendiendo a los decibelios en el mundo auditivo

Como lo veníamos mencionando, los decibeles son utilizados para poder definir una medida de la presión sonora. Cuando nos referimos al nivel de presión sonora, en realidad estamos hablando de cuán fuerte puede sonar o es percibido un sonido. Al realizar este tipo de cálculos se toma como referencia el sonido más bajo que puede escuchar una persona sana y joven

Esto último también es conocido como umbral audición y es la intensidad mínima del sonido capaz de provocar algún estímulo en el oído humano. La unidad de medida para definir a la presión sonora son los pascales. Y aunque el umbral auditivo no es el mismo para todas las personas, se toma como referencia los 20 micro pascales que son equivalentes a 0 dB. 

El rango de audición del oído medio en pascales va desde los 20 micro pascales hasta los 200 pascales. Y esta escala representa un rango tan grande que el decibel resulta ideal para poder simplificar esta medida. De esta manera, los 20 micro pascales equivaldrían a 0 dB mientras que los 200 pascales son igual a 140 dB. 

Los decibeles y la salud auditiva

En la audiología, los decibeles son utilizados en su mayoría para determinar el rango de pérdida de audición. Es normal encontrarlos en pruebas audiométricas, las cuales se realizan para determinar las diferentes patologías que pueden afectar al oído. Asimismo, los decibeles también nos ayudan a entender fácilmente qué tipo de sonidos son dañinos para el oído. 

En el caso de la pérdida de la audición se pueden denotar por lo menos 7 tipos de esta dependiendo de cuánto sea la pérdida en el umbral auditivo. Estos grados de pérdida son: normal, ligera, leve, moderada, moderadamente severa, severa y profunda. En los primeros dos casos no representan en realidad algún riesgo que afecte al estilo de vida de la persona. Entre ambos casos se puede notar una pérdida auditiva entre los cero y los 25 decibeles. 

En el caso de la discapacidad auditiva leve, existe una pérdida de la audición entre 26 y 40 dB. Para la hipoacusia moderada, la disminución del umbral auditivo se ubica de los 41 a 55 dB. El rango de la pérdida auditiva moderadamente severa se ubica de los 56 a los 70 decibeles. La disminución del umbral auditivo de las personas que sufren de una pérdida severa auditiva se ubica desde los 71 hasta los 90 decibeles. Por último, cuando una persona presenta una pérdida auditiva profunda, su umbral auditivo se ubica por encima de los 91 decibeles. 

Se ha determinado que la exposición prolongada a sonidos, que tienen una intensidad mayor a 85 decibeles, son dañinos para las estructuras del sistema auditivo. Esto suele provocar que las células responsables de la transformación de los sonidos en impulsos eléctricos sufran daños permanentes. Este tipo de células no se puede recuperar de estos daños por lo que cada vez la capacidad objetiva va disminuyendo gradualmente. 

Referencias bibliográficas

Johnson, Kenneth Simonds (1944). “Transmission Circuits for Telephonic Communication: Methods of analysis and design (Circuitos de Transmisión para la Comunicación Telefónica: Métodos de análisis y diseño)”. [https://archive.org/details/in.ernet.dli.2015.212192/page/n19/mode/2up]. Consultada el 7 de abril de 2021.

Martin, W. H. (January 1929). «DeciBel—The New Name for the Transmission Unit (DeciBel— El nuevo nombre para la Unidad de Transmisión)». Bell System Technical Journal.

Medline Plus. “Audiometría”. [https://medlineplus.gov/spanish/ency/article/003341.htm]. Consultada el 7 de abril de 2021.

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