Em qualquer discussão sobre a compreensão do som, a unidade de decibéis, sem dúvida, se tornará parte da conversa. Ao contrário de quase todas as outras unidades de medida, o decibel não é uma escala linear. Ou seja, 1 decibel (também escrito como dB) não é um décimo da amplitude ou força de 10dB. Neste artigo, explicaremos como funciona a escala de decibéis e apresentaremos algumas informações de referência para ajudá-lo a entender como funciona a escala de decibéis.
O que é som?
O som é uma vibração de moléculas de ar que vibram nossos tímpanos. O tímpano passa essas vibrações para o ouvido médio através de pequenos ossos chamados ossículos. O ouvido interno tem um formato semelhante ao de uma concha de caracol e contém células ciliadas microscópicas que convertem essas vibrações em minúsculos sinais elétricos. Esses sinais são transmitidos ao nervo auditivo e, posteriormente, ao nosso cérebro. Cada ouvido interno contém cerca de 18.000 células ciliadas, todas elas se encaixam na cabeça de um alfinete. Uma vez que uma célula ciliada é danificada, ela nunca volta a crescer ou se repara.
Compreendendo o decibel
A unidade de decibéis foi criada na década de 1920 pela Bell Telephone Laboratories para descrever as perdas nos cabos de comunicação usados nos primeiros sistemas telefônicos. A unidade original era MSC (Miles of Standard Cable) e era a perda de sinal em 1 milha de cabo a uma frequência de 795,8 Hz que era equivalente à menor atenuação perceptível detectável pelo ouvinte médio.
A medição de decibéis e nível de som
Ao discutir os níveis de som, o formato adequado é usar a unidade dB SPL, dB(SPL) ou dBSPL. A referência para qualquer declaração é a pressão sonora em comparação com 0dB. 0dB é definido como o som percebido de um mosquito a uma distância de 10 pés do ouvinte.
Como dB SPL expressa uma proporção, os sons podem ser mais baixos que 0dB. Imagine se você quiser, você está no espaço onde o som criado por aquele mosquito original foi medido. Se tirarmos o mosquito, o espaço ficará mais tranquilo. Quanto mais silencioso depende de outras fontes de ruído. O ruído elétrico criado pela iluminação e o ruído causado pelos sistemas de aquecimento e refrigeração contribuem. Se eliminarmos o máximo de ruídos possível, a sala ficará cada vez mais silenciosa.
De acordo com o Guinness World Records, o lugar mais silencioso do mundo em 2012 foi uma câmara de teste anecóica nos Laboratórios Orfield em Minneapolis. O nível de som nesta sala foi medido em -13dBA. Em outubro de 2015, uma equipe de engenheiros da sede da Microsoft em Redmond, Washington, quebrou esse recorde com medições feitas na câmara anecóica do Edifício 87. Uma equipe de especialistas independentes mediu um nível de ruído de -20,35 dBA. A sala não é apenas completamente isolada de todas as fontes de ruído e vibração, mas as paredes são revestidas com grandes cunhas de espuma acústica projetadas para absorver o som.
Na extremidade oposta do espectro sonoro, temos 191 dB SPL. Este é o nível sonoro onde o ar é pressurizado a 1 Bar ou 1 atmosfera. O som linear não pode existir acima desse nível porque o lado de baixa pressão da onda atinge um vácuo absoluto. Existem ruídos mais altos (como explosões nucleares), mas eles são examinados como ondas de pressão em vez de sons.
Todos os sons não são percebidos igualmente
O ouvido humano não é sensível a todos os sons igualmente. Em 1933, foram publicados os resultados da pesquisa sobre como nossos ouvidos percebem diferentes frequências. Os pesquisadores Fletcher e Munson lançaram um conjunto de curvas de sensibilidade auditiva humana que são baseadas em frequência e amplitude. As curvas foram criadas tocando um tom puro de 1 kHz e um tom em uma frequência diferente alternadamente. A amplitude do tom de 1 kHz foi ajustada até que os participantes sentissem que o nível dos dois era equivalente. O nível de ajuste foi registrado e eles passaram para outra frequência. Em 1937, testes semelhantes foram feitos por Churcher e King, mas os resultados diferiram muito dos gráficos de Fletcher Munson. Os pesquisadores Robinson e Dadson repetiram os testes em 1956 com equipamentos mais novos. As medições resultantes foram aceitas e definiram os contornos de nível de volume igual normal ISO 226. Estes permaneceram o padrão até 2003, quando novos testes revisaram ainda mais os gráficos.
O que as curvas nos dizem é que nossa audição é mais sensível em torno de 2 a 3 kHz, dependendo da amplitude. Somos menos sensíveis às informações de alta frequência em torno de 10 kHz e 150 Hz em cerca de 20dB. Estamos cada vez menos sensíveis a sons abaixo de 150 Hz, mas esse fenômeno diminui à medida que o volume aumenta.
Como percebemos o som
Muitas declarações sobre níveis de som são lançadas na indústria. Vamos falar e esclarecer alguns dos mais comuns.
3dB é duas vezes mais alto. Não. Não, não é. Uma mudança de 3dB representa uma duplicação ou metade da energia acústica. É preciso um amplificador duas vezes mais energia para produzir um tom em 73dB do que em 70dB. A realidade é que a maioria dos ouvintes mal consegue perceber uma mudança no nível de 3dB em todas as frequências audíveis.
Se 3dB não é duas vezes mais alto, o que é? Com base em testes extensivos, concorda-se que uma mudança no nível de 10dB é considerada duas ou metade mais alta.
Um teste de audição
Apenas por diversão e educação, abaixo está uma série de tons de teste para demonstrar nossa capacidade de detectar diferenças de amplitude. Esses testes são criados para tornar as diferenças tão facilmente perceptíveis quanto possível.
Os tons envolvem uma onda senoidal a uma frequência de 1 kHz gravada em um nível inicial de -10 dB da escala completa em um formato de arquivo .wav de 44,1 kHz e 16 bits não compactado. A amplitude (volume) da forma de onda é diminuída em marcas de um, dois e três segundos em quantidades variadas. Para a maioria, discernir a diminuição de 1dB por passo é fácil. Muitos serão capazes de detectar a diminuição de 0,5dB por etapa. A diminuição de 0,25dB por passo é difícil de ouvir.
Faixa 1 http://www.osmlabs.com/dl/Track_1.wav 1 kHz, diminuindo em amplitude em 1,0 dB em intervalos de um segundo
Faixa 2 http://www.osmlabs.com/dl/Track_2.wav 1 kHz diminuindo em amplitude em 0,5 dB em intervalos de um segundo
Faixa 3 http://www.osmlabs.com/dl/Track_3.wav 1 kHz diminuindo em amplitude em 0,25 dB em intervalos de um segundo
Agora, com base em seus resultados, este teste refuta as afirmações acima sobre diferenças de 3dB e 10dB? De jeito nenhum. Como mencionado, os testes são projetados para tornar a percepção de mudanças de nível muito fácil. Se você ouvir uma música e tocar a mesma música novamente cinco minutos depois, depois de ajustar o volume para cima ou para baixo em 0,5 dB ou 1 dB, a maioria das pessoas não conseguirá detectar a diferença.
Revisitaremos o decibel em artigos futuros e explicaremos como as diferentes curvas de classificação afetam os números que lemos ao analisar as medições e especificações de ruído de equipamentos de áudio. Até lá, esperamos que você tenha gostado deste artigo e das pistas de teste.
Em qualquer discussão sobre a compreensão do som, a unidade de decibéis, sem dúvida, se tornará parte da conversa. Ao contrário de quase todas as outras unidades de medida, o decibel não é uma escala linear. Ou seja, 1 decibel (também escrito como dB) não é um décimo da amplitude ou força de 10dB. Neste artigo, explicaremos como funciona a escala de decibéis e apresentaremos algumas informações de referência para ajudá-lo a entender como funciona a escala de decibéis. 
O som é uma vibração de moléculas de ar que vibram nossos tímpanos. O tímpano passa essas vibrações para o ouvido médio através de pequenos ossos chamados ossículos. O ouvido interno tem um formato semelhante ao de uma concha de caracol e contém células ciliadas microscópicas que convertem essas vibrações em minúsculos sinais elétricos. Esses sinais são transmitidos ao nervo auditivo e, posteriormente, ao nosso cérebro. Cada ouvido interno contém cerca de 18.000 células ciliadas, todas elas se encaixam na cabeça de um alfinete. Uma vez que uma célula ciliada é danificada, ela nunca volta a crescer ou se repara. 
Ao discutir os níveis de som, o formato adequado é usar a unidade dB SPL, dB(SPL) ou dBSPL. A referência para qualquer declaração é a pressão sonora em comparação com 0dB. 0dB é definido como o som percebido de um mosquito a uma distância de 10 pés do ouvinte. 
De acordo com o Guinness World Records, o lugar mais silencioso do mundo em 2012 foi uma câmara de teste anecóica nos Laboratórios Orfield em Minneapolis. O nível de som nesta sala foi medido em -13dBA. Em outubro de 2015, uma equipe de engenheiros da sede da Microsoft em Redmond, Washington, quebrou esse recorde com medições feitas na câmara anecóica do Edifício 87. Uma equipe de especialistas independentes mediu um nível de ruído de -20,35 dBA. A sala não é apenas completamente isolada de todas as fontes de ruído e vibração, mas as paredes são revestidas com grandes cunhas de espuma acústica projetadas para absorver o som. 
Muitas declarações sobre níveis de som são lançadas na indústria. Vamos falar e esclarecer alguns dos mais comuns. 
Apenas por diversão e educação, abaixo está uma série de tons de teste para demonstrar nossa capacidade de detectar diferenças de amplitude. Esses testes são criados para tornar as diferenças tão facilmente perceptíveis quanto possível. 