¿Qué relación hay entre la potencia de un equipo de sonido y el volumen?
Respuestas a la pregunta
El primer motivo es que también hay que tener en cuenta la eficiencia de los altavoces conectados al amplificador.
El segundo, es que los fabricantes suelen utilizar la potencia pico en vez de la potencia RMS (potencia sonora efectiva). La potencia pico es la que soportan el dispositivo durante una fracción de segundo, dato completamente inútil pero que vende mejor. La que nosotros buscamos es la potencia RMS, la útil
Un decibelio (dB) es una unidad de medida que se utiliza para expresar, de forma logarítmica, la relación entre dos valores. En el mundo de la acústica se trata de la relación entre dos niveles de presión sonora.
Decibelio se compone de dos palabras:
deci: que significa una décima parte.
bel: que es una unidad que lleva el nombre de Alexander Graham Bell, el inventor del teléfono.
El bel es una unidad de sonido y un decibelio (dB) es una décima parte de un bel.
Por lo que, en acústica, un decibelio es una unidad que sirve para medir el nivel de presión sonora (Sound Pressure Level o SPL) tomando como base un nivel de referencia.
Los decibelios se calculan según la expresión:
Donde:
Pref es la presión de referencia y está establecida en el umbral de percepción sonora de un ser humano medio. Que viene a ser 2·10-5 Pa.
Prms es la presión cuadrática media o eficaz.
El decibelio al ser una unidad logarítmica se comporta de una manera peculiar:
Por ejemplo, si aumentamos la presión al doble (doble potencia sonora) el resultado es que aumentamos el SPL en 3 dB.
Sin embargo, si queremos aumentar el nivel de sonoridad percibida (duplicar el volumen) tenemos que hacer un aumento de 10 dB.
El oído humano es sensible a una amplia gama de niveles sonoros que van desde 0 dB, lo que supone un silencio total para el oído humano, hasta 130 dB, que causa dolor.
Para hacernos una idea:
La respiración humana suave, que se oye solo cuando estamos muy cerca, alcanza unos 10 dB.
Una conversación normal puede rondar unos 60 dB.
Una aspiradora alcanza hasta los 80 dB.
Una sirena de ambulancia ronda los 120 dB cuando nos situamos cerca de ella.
Un volumen de 140 dB puede causar daños en el oído, si se soporta durante un período de tiempo.
La exposición a 150 dB puede reventar los tímpanos. Y el sonido por encima de este nivel puede ser muy dañino e incluso letal.
Para el sonido, el concepto de volumen está asociado a la intensidad o energía sonora, relacionada con la potencia del sonido
La intensidad de un sonido es la relación entre la potencia y la superficie de propagación sonora, generalmente en esferas concéntricas.
A una distancia R de la fuente sonora, la intensidad percibida es:
I = P / S = P / (4 π R²)
Es decir volumen es potencia por unidad de superficie a la distancia R del emisor.
Se expresa en W/m²
La intensidad mínima audible es Io = 10⁻¹² W/m² a la distancia R
Saludos.