Frecuencia a dB

Las frecuencias no se expresan normalmente en dB, pero se expresan en una medida logarítmica todo el tiempo.

Un bastón musical es una expresión de frecuencia en medida logarítmica. Una octava es una duplicación de la frecuencia. Por lo tanto, cada cuatro líneas y media es el doble de frecuencia.

Eningenieríaeléctrica, el gráfico de Bode traza la frecuencia en el dominio logarítmico. En el eje x, cada línea es diez veces la frecuencia.

En general, los amplificadores se diseñan de modo que sean FLAT en todo el espectro de frecuencias, entre dos valores.

Me cuesta un poco entender tu pregunta, pero no estoy seguro de que entiendas que las señales complejas se pueden dividir en sus frecuencias componentes. Esta propiedad le permite analizar sistemas que procesan señales complejas como si estuvieran trabajando con frecuencias simples e individuales.

Entonces, para un amplificador, puede establecer una señal de entrada en ... digamos, 0dBV, luego barrer la frecuencia desde el valor más bajo interesado al valor más alto de interés, y registrar el resultado. La ganancia (en dB) variará (es decir, la salida podría ser de -3dBV o + 6dBV o en algún punto intermedio) y utiliza esos datos para generar una gráfica de ganancia frente a la frecuencia.

Esto podría proporcionar algunos antecedentes: enlace

Lo siento si he entendido mal tu pregunta.

La amplitud y la frecuencia son conceptos separados: en amplificadores normales, no se convierte la ganancia, en dB, a frecuencia.

La amplitud de una onda de sonido determina el volumen o la intensidad, mientras que la frecuencia determina el tono o el tono (o la nota musical).

En un amplificador ideal, la ganancia debe ser idéntica para todas las frecuencias. Desafortunadamente, no podemos hacer los amplificadores ideales, por lo que la ganancia de un amplificador real varía con la frecuencia. Para un amplificador de audio, podríamos desear que la ganancia sea constante para todas las frecuencias de 20 Hz a 20 KHz, pero podemos permitir que la ganancia caiga fuera de ese rango de frecuencia.

dB es un tipo especial de unidad. No tiene sentido sin el contexto. Decir que la sala está a 70 dB (típico cóctel ruidoso) solo tiene sentido porque el contexto implica fuertemente que se pretendía que fuera de 70 dB SPL. Decir que el amplificador está a 10 dB (o que se ha aumentado a 11, quizás) solo tiene sentido porque el contexto implica fuertemente que significó una ganancia de potencia de 10 dB.

Esto conduce a una fuente de confusión muy común cuando falta el contexto o no se reconoce. Que es lo que creo que te está pasando aquí. Tanto Nivel de presión de sonido (SPL) (una propiedad acústica) como Gain (en este caso, una propiedad eléctrica) se escriben comúnmente en la escala de dB logarítmica, pero no se hace referencia a las mismas cantidades.

(la pseudo-unidad bel (símbolo SI) es el logaritmo de la base diez de la relación entre dos cantidades de potencia Se ve casi universalmente escalado en 1/10 a decibelios, escrito como dB porque los poderes completos de 10 son inconvenientes para la mayoría de los ejemplos del mundo real. La unidad históricamente proviene del trabajo en el sistema telefónico y lleva el nombre de Alexander Graham Bell. )

El SPL se define por la potencia en un espectro de frecuencia que se limita (y en algunos casos se modela después) del rango de frecuencias accesibles para la audición humana. Las diversas curvas de ponderación (típicamente A y C son las únicas en uso actual) definen cómo filtrar el audio antes de calcular la SPL. Debido a la amplia gama de potencia que se experimenta como sonido, SPL se expresa en dB al dividirla por la potencia en un sonido de referencia estándar. Ese sonido de referencia se eligió para estar bien definido en las unidades del SI y para estar cerca del umbral de la audición humana. (Una onda de presión sinusoidal con una amplitud de 20 µPa tiene 0 dB SPL por definición. Todas las curvas de ponderación definidas cruzan 0 dB a 1 kHz para preservar esta definición).

La ganancia del sistema es generalmente la relación de potencia de entrada y salida. Si bien es común ver la ganancia expresada como un simple factor de escala multiplicativa, especialmente para sistemas con la propiedad especial de ganancia unitaria (sin ganancia o pérdida), también se expresa comúnmente en dB. Esto es especialmente cierto en el audio, ya que la audición tiene una respuesta logarítmica, usted necesita que el control de su amplificador también tenga una respuesta logarítmica, de modo que al aumentar el volumen en cantidades perceptualmente similares en todo el rango.

Por lo tanto, el amplificador especificado en dB simplemente especifica la ganancia de potencia a través del amplificador. Ajuste a 0 dB y no hay ganancia. Se establece en 20 dB y ofrece veinte veces la potencia de salida en comparación con la potencia de la señal de entrada.

Si el amplificador se configura a 20 dB, y el sonido ambiental en la habitación (naturalmente, desde una señal de nivel constante) mide 64 dB SPL, entonces girando el amplificador hasta 50 dB (agregando 30 dB de ganancia adicional) (idealmente) haga que el sonido ambiental mida 94 dB SPL. La aritmética es así de simple porque dB es una escala logarítmica.

Como complemento descarado y parcial, tengo un de mi compañía. de las publicaciones del blog sobre la medición de SPL utilizando un procesamiento de datos simple y un micrófono MEMS digital. Muchas de las publicaciones tratan sobre los detalles sangrientos de la recuperación de información del micrófono digital, pero esta y esto son sobre el sonido en sí y pueden ser interesantes .