La definición de presión acústica es fuerza aplicada por unidad de superficie, superpuesta a la presión atmosférica. Su unidad de medida es el Pascal (Pa). Debemos tener en cuenta que el fenómeno físico es el mismo que el de la presión atmosférica, aunque en un caso son valores pequeños con variaciones muy rápidas, y en otro es un valor muy elevado y constante, o con variaciones pequeñas y muy lentas.
La presión atmosférica estática varía muy lentamente entorno del siguiente valor:
A nivel de mar 1.013 mbares = 101.325 pascales (Pa) = 1.031 hPa
Si medimos constantemente el valor absoluto de la presión en un lugar y momento determinado (presión instantánea) obtenemos la presión acústica así:
Presión acústica = Presión instantánea – Presión atmosférica estática
Por tanto, vemos que la presión acústica son las pequeñas variaciones entorno al valor fijo de la presión atmosférica estática.
Decibelios
El oído humano detecta desde los 0,00002 Pa (umbral de audición) hasta los 65 Pa (umbral de dolor). Para manejar convenientemente este amplio margen de 6 órdenes de magnitud utilizamos los decibelios.
Además, la naturaleza de la audición humana se acerca bastante a una escala logarítmica, en la que pequeñas variaciones de valores bajos se notan mucho y grandes variaciones a niveles altos se notan mucho menos.
Como en cualquier escala logarítmica se parte de un valor de referencia, en este caso el umbral de audición, de 0,00002 Pa = 20 μPa.
| Valor en Pa | Valor en dB SPL | |
| umbral de audición | 0,00002 Pa | 0 dB SPL |
| conversación a 1 m | 0,02 Pa | 60 dB SPL |
| tráfico intenso a 20 m | 0,25 Pa | 82 dB SPL |
| martillo neumático a 1 m | 30 Pa | 123 dB SPL |
| umbral de dolor | 65 Pa | 130 dB SPL |
Los valores en dB SPL de la tabla se obtienen a partir de la fórmula
Los dB también aparecen al hablar de la tensión de las señales de audio. Según sea la referencia utilizada, hablamos de dBmV (Vref = 1 mV), dBV (Vref = 1 V) ó dBu (Vref = 775 mV).
La fórmula, en cualquier caso, es la misma
Si manejamos potencia, la fórmula cambia, dado que
Y normalmente lo que nos interesa es el aumento de presión sonora al aumentar la potencia eléctrica entregada a un altavoz. El fabricante proporciona como dato característico del altavoz su “sensibilidad”, S, definida como los dB SPL que proporciona a 1 m de distancia cuando se aplica a su entrada una señal de 1 kHz y 1 W de potencia.
Para saber el aumento de presión sonora al aplicar una potencia P utilizamos la siguiente fórmula
Cada vez que se duplica la potencia entregada a un altavoz se aumenta en 3 dB la presión sonora
Ejercicio
Altavoz con sensibilidad de 90 dB SPL 1 W, 1 m, 1 kHz. Se le entrega una potencia de 30 W. ¿Cuál es el nivel de presión sonora a 1 m?. Solución: 90 + 10.log30 = 104,8 dB SPL
