Duvida: Decibeis como calcular quando escuto com o fone

    Autor Mensagem
    IsaacBS
    Membro Novato
    # 15/out/19 22:11


    Fala galera, Boa noite, bom acredito que como amantes natos da música, vocês devem ( ou deveriam) se preocupar bastante com a audição de vocês, afinal, sem ela não teríamos os prazer de apreciar nossa querida música, eu me preocupo bastante com isso e aqui vai uma dúvida tem como saber quantos decibéis está tocando meu fone de ouvido quando ouço musica ou toco meu baixo (usando Vox Amplug Bass)?

    Meu fone é um Edifier H840 a sensibilidade dele é de 98DB da pra fazer uma conta pra ter noção de quantos decibéis estou usando quando escuto música nele? Por exemplo:

    Eu vi que meu smartphone tem 15 níveis de volume então eu dividi 15 ÷ 98 deu algo como 6,5 isso quer dizer que a cada volume que eu aumento vão ser mais 6,5 decibéis?

    Com base no que os otorrino recomendam o volume máximo para se ouvir música por bastante tempo sem danificar a audição é de até 80 DB e depois disso a cada cinco decibéis nos diminuindo pela metade esse tempo

    Exemplo:

    Até 80 DB (seguro por tempo ilimitado)
    85 DB - 8hrs de exposição máxima
    90 DB - 4hrs de exposição máxima
    95DB - 2hrs de exposição máxima
    100 DB - 1hr de exposição maxima

    E assim por diante, bom, tem como alguém me tirar essa dúvida?

    Ismah
    Veterano
    # 16/out/19 02:00
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    a sensibilidade dele é de 98DB

    O dB é uma relação de medida, dividida por uma referência, geralmente usado para expressar ganho.
    Algo como a polegada, onde comparamos uma distância pequena, com o tamanho do polegar.
    Existem diversas vezes que citamos a unidade decibel, decibell, ou deciBell. Geralmente quando se trata de algo que no final vai virar som, pois de fato 2 V, é o dobro de 1 V, mas 2 V não vai gerar o dobro "de som". Isso se dá pela não linearidade da coisa toda, que não vem ao caso.

    Fica ainda mais complexo pensar em dB, quando ele segue progressões diferentes para tensão, corrente e SPL, do que para potência... +3 dBW (dB Watt, para comparar potência), significa que a potência (elétrica) dobrou, enquanto +6 dBV (dB Volt, para comparar ganhos de tensão) significa que a tensão dobrou...

    A explicação mais simples do porque ser assim, é que quem inventou isso era engenheiro. Existe a matemática, mas já tá extenso isso aqui... Enfim... kkk

    A sua questão é amarrada a dB SPL, que é uma forma de medir a variação da pressão do ar (em Pa/m²). Dá para estimar, mas é algo bastante teórico.
    Como já diz o Homero "H7" Sette, que não é possível calcular, a gente mede. Exatamente, não difícil de medir, mas demanda um equipamento específico. Existe quem faça isso, e não existe apenas um método de medição - em especial para fones.

    Assim, o dado informado, sozinho não revela muita coisa... É questão de saber a que potência, e a que distância foi feita a medição - a isso chamamos sensibilidade do transdutor.
    Tão bem como foi feita a medição. Se foi, e em caso positivo, qual curva de ponderação usada - não temos a mesma sensibilidade para todas as frequências.
    A norma padrão para medir, deve constar no site da empresa, e a norma dita o método usado.

    E, pra piorar, até mesmo a medida mais detalhada, desconsidera que o tímpano tem capacidade de se encolher e dilatar - o suficiente para alterar nossa sensibilidade e dar percepções diferentes de volume.

    Ainda é habitual, se estimar um valor de Z dB SPL/W/m com variação de +/- Y dB, que resulta na banda útil para qual o amp foi projetado. Por exemplo, 97 dB/W/m com +/- 10 dB de variação, entre 100 Hz e 12 kHz.

    da pra fazer uma conta pra ter noção de quantos decibéis estou usando quando escuto música nele?

    Ainda de forma mais simples, ignorando quase tudo acima, dá para tomar como verdade o que consta no manual.
    Para alto-falantes, se expressa geralmente em dB SPL, a 1 m de distância, e 1 Wrms aplicado, usando pink noise/ruído rosa. A norma ainda determina um tempo se não me engano.
    No seu caso, deve ser em dB, por uma distância muito menor que 1m, por mW aplicado. Novamente, caso de consular o fabricante, ou os manuais.

    Com esses dados em mãos, dá para estimar uma proporção. Todavia, ainda estamos supondo que o decaimento por distância seja proporcional no fone que está de cara numa câmara quase isolada -o ouvido todo ou o canal auditivo (depende o modelo do fone), tampado pelo fone em si - como é num sistema ao ar livre: 6dB/dobro da distância.
    Nesse caso, todos os fatores acústicos - reflexões, ondas estacionárias e blá blá blá - são ignorados... Mas eles fazem parte do mundo real - por isso o H7 tem razão quando diz "aquilo que não dá para calcular, se mede".

    Para ter uma ideia, minimizar danos, é bem mais que suficiente a regra de três.

    vi que meu smartphone tem 15 níveis de volume então eu dividi 15 ÷ 98 deu algo como 6,5 isso quer dizer que a cada volume que eu aumento vão ser mais 6,5 decibéis?

    Não, se fosse assim não teríamos percepção de metade do volume na metade do curso do botão (em relação ao fim).
    Por essa pergunta que detalhei tanto acima. No mundo analógico, para regular o volume, habitualmente se usa um potenciômetro do tipo logaritmo.
    Basicamente funciona assim se admitirmos um pot com knob que marca de 1 a 10. E que na posição 1 temos 2 V (Volts), teremos uma progressão logaritmica até o fim do curso, que fica assim:

    1 = 2 V (2¹)
    2 = 4 V (2²)
    3 = 8 V (2³)
    4...
    10 = 1 024 V (2^10)

    Ali, o meio do curso seria 2^5 V ou 32 V, e no final 2^10 ou 1 024 V.
    Pela Lei de Ohm, temos que P = V²/R. Assim, numa carga de 4 Ω, teremos:

    No meio do curso (5)... P = 32² / 4 = 256 W
    No fim do curso (10)... P = 1 024² / 4 = 262 144 W

    Perceba que praticamente 1000x a relação entre a potência obtida em cada posição.

    Como disse, dB é calculado com base numa referência - nesse caso, a pressão SPL, produzida com 1 W aplicado, medindo a 1 m de distância da fonte. Supondo os 98 dB, como 98 dB/W/m (nesse caso, fica subentedido que seja dB SPL)...

    Para relacionar isso com a potência, se usa a fórmula:

    dB SPL = 10Log (Pmedida / Preferência ) + sensibilidade

    Como Preferência sempre será 1 W, temos que:

    dB SPL = 10Log(Pmedida) + sensibilidade

    Aplicando a fórmula aos dados...

    No meio do curso (5), teremos
    dB SPL = 10Log(256) + 98 = 122 dB SPL @ 1 m

    No final do curso (10):
    dB SPL = 10Log(262 144) + 98 = 152 dB SPL @ 1 m

    Ou seja, existem 60 dB SPL de diferença entre a posição 5 e 10... Que só representa apenas a sensação de dobro de volume...

    E fazendo as contas

    Na posição 1, temos 1 W, e 98 dB SPL...
    Na posição 2, temos 4 W, e 104 dB SPL...
    Na posição 3, temos 16 W, e 110 dB SPL...

    Note que cada vez que a potência é multiplicada por 4, a pressão sonora sobe 6 dB, ou seja 2 vezes...

    PS.: Eu não revisei, então pode haver algum erro. Devo voltar aqui com mais paciência, e rever isso. Também já escrevi algumas coisas (essas foram revisadas) pelo fórum, use a busca.

    acabaramosnicks
    Membro Novato
    # 16/out/19 08:40
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    Amigo, crie o hábito de escutar teu som tão baixo quanto for possível, e tenha fones com bom isolamento caso vc queira escutar música no ponto de ônibus, na rua, etc.
    Som alto, só as vezes, por curto periodos de tempo, e sem exageros no volume.

    Ismah
    Veterano
    # 17/out/19 03:36
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    Em função da regra do fórum, só posso editar até 24hs depois... Segue o teor revisado...

    a sensibilidade dele é de 98DB

    O dB é uma relação de medida, dividida por uma referência, geralmente usado para expressar ganho.
    Algo como a polegada, onde comparamos uma distância pequena, com o tamanho do polegar.
    Existem diversas vezes que citamos a unidade decibel, decibell, ou deciBell. Geralmente quando se trata de algo que no final vai virar som, pois de fato 2 V, é o dobro de 1 V, mas 2 V não vai gerar o dobro "de som". Isso se dá pela não linearidade da coisa toda, que não vem ao caso.

    Fica ainda mais complexo pensar em dB, quando ele segue progressões diferentes para tensão, corrente e SPL, do que para potência. Um ganho de +3 dB W (dB Watt, para quantificar ganhos de potência), significa que a potência (elétrica) dobrou, enquanto +6 dB V (dB Volt, para quantificar ganho de tensão) significa que a tensão dobrou...

    A explicação mais simples do porque ser assim, é que quem inventou isso era engenheiro. Existe a matemática, mas já tá extenso isso aqui... E como é coisa de engenheiro, não existe "redução", se tem um ganho de +X dB, ou -Y dB... Enfim...

    A sua questão é amarrada a dB SPL, que é uma forma de medir a variação da pressão do ar (em Pa/m² = Pascais/metro²). Dá para estimar, mas é algo bastante teórico, e descrevo abaixo.

    Como diz o Homero "H7" Sette, que não é possível calcular, a gente mede.
    Não é exatamente tão difícil de medir, mas demanda um equipamento específico. A compra dele, vale se tiver uma demanda, ou quiser abraçar a causa. Pessoalmente não disponho de nenhum, e até teria demanda. E não existe apenas um método de medição - em especial para fones.
    Existe quem preste este tipo de serviço. Mas confie desconfiando, a expressão "passar o smart" é bem difundida. Quando na real, muita gente não faz sequer ideia do que está querendo fazer. E na prática, o que está fazendo é uma equalização com base num RTA...

    O dado informado de que há 98 dB de sensibilidade, sozinho não revela muita coisa...
    É questão de saber a que potência, e a que distância foi feita a medição. Geralmente o que chamamos sensibilidade do transdutor é expresso em dB/W/m (decibel SPL, com 1 W aplicado, a 1 m de distância da fonte, alinhado com seu eixo).

    Tão bem como foi feita a medição pode induzir a diferentes resultados.
    Se foi medido de fato ou estimado, e em caso positivo pra medição, qual curva de ponderação usada - não temos a mesma sensibilidade para todas as frequências.
    A norma padrão adotada para medição, deve constar no site da fabricante, e a norma vai ditar o método usado. Tão bem como no site do fabricante do amp de fone, deve constar potência...

    Pra piorar, até mesmo a medida mais detalhada, desconsidera que o tímpano tem capacidade de se encolher e dilatar - o suficiente para alterar nossa sensibilidade e dar percepções diferentes de volume. Assim como, geralmente se desconsidera as diferença na percepção acima de uns 100 dB.

    Ainda é habitual, se estimar um valor de Z dB SPL/W/m com variação de +/- Y dB, que resulta na banda útil para qual o amp foi projetado. Por exemplo, 97 dB/W/m com +/- 10 dB de variação, entre 100 Hz e 12 kHz.

    da pra fazer uma conta pra ter noção de quantos decibéis estou usando quando escuto música nele?

    Ainda de forma mais simples, ignorando quase tudo acima, dá para tomar como verdade o que consta no manual.
    Para alto-falantes, se expressa geralmente em dB SPL, a 1 m de distância, e 1 Wrms aplicado, usando pink noise/ruído rosa. A norma ainda determina um tempo se não me engano.
    No seu caso, deve ser em dB, por uma distância muito menor que 1m, por mW aplicado. Novamente, caso de consular o fabricante, ou os manuais.

    Com esses dados em mãos, dá para estimar uma proporção. Todavia, ainda estamos supondo que o decaimento por distância seja proporcional no fone que está de cara numa câmara quase isolada -o ouvido todo ou o canal auditivo (depende o modelo do fone), tampado pelo fone em si - como é num sistema ao ar livre: - 6dB, cada vez que a distância dobra (no eixo, fora dele o decaimento é amarrado a directividade do sistema).

    Nesse caso, todos os fatores acústicos - reflexões, ondas estacionárias e blá blá blá - são ignorados... Mas eles fazem parte do mundo real - por isso o H7 tem razão quando diz "aquilo que não dá para calcular, se mede". É mui mais fácil...

    Agora, para se ter uma ideia, e tentar minimizar danos, é bem mais que suficiente a regra de três. Isso é fato!

    vi que meu smartphone tem 15 níveis de volume então eu dividi 15 ÷ 98 deu algo como 6,5 isso quer dizer que a cada volume que eu aumento vão ser mais 6,5 decibéis?

    Não, se fosse assim não teríamos percepção de metade do volume, na metade do curso do botão (em relação ao fim) de volume. Teríamos metade do volume num dos extremos do curso (depende da topologia adotada), e uma dificuldade razoável em controlar isso.

    Pense numa escala hipotética de volume (nível pressão sonora / SPL), que vai de 1 a 10. Na posição 1 temos 1 volume. O desejado é:

    Na posição 2 teremos o dobro de volume, do que na 1.
    Na 4, o dobro que na 2
    Na 8 o dobro que na 4

    Logaritmo é chatinho, mas ele é o inverso da potência.
    Assim a^b= c. Lê-se A elevado a B, é igual a C.
    Então Loga (c) = b. Lê-se Log de C, com base A, igual a B.
    Pensando em números é um pouco mais lógico...

    10² = 100 -> Log10 (100) = 2

    Serve para meio que "linearizar escalas", onde os valores são muito distantes, ou muito próximos. A base 10 é tão comum, que fica subentendida quando se escreve apenas "Log (X)" (lê-se log de X).


    Além do mais, só podemos calcular SPL, sabendo qual a potência que está sendo aplicada. Equacionando então, a partir da sensibilidade do transdutor em uso.
    Podemos sim, estimar a potência a uma determinada posição - faço isso logo mais abaixo.

    Por essa pergunta aqui, que detalhei tanto acima. No mundo analógico, para regular o volume, habitualmente se usa um potenciômetro do tipo logaritmo. O mundo digital imita isso, partindo de equações matemáticas.

    PORÉM, várias políticas usam o método visual, para proteger a audição do usuário final. Ou seja, o botão físico ou virtual, não segue uma progressão linear. Assim se cria o efeito que o usuário veja que está com volume quase máximo, mas na real, está ainda bem abaixo disso. É prática bem comum isso.

    Tão comum quanto o caso oposto. Já vi N casos, que mini system, home theater, players e amplificadores automotivos e semelhantes fazendo isso.
    Na metade do volume do mostrador, se está na real muito acima da metade. Tudo aponta, que querem criar a ideia de um equipamento mais potente do que é realmente, baseado na ideia de que se na posição intermediária é tão alto, na máxima será o dobro.

    O grande problema disso é que alguns casos, o buffer ou amplificador de saída, simplesmente tem sua potência máxima (Pmax) num ponto diferente do ideal. Acima disso apenas começa a distorcer mais, o que pode danificar severamente transdutores (os primeiros que sentem isso) e demais periféricos. Se uma onda já entra distorcida num amp, ela vai sair distorcida.

    REVISADO ATÉ AQUI

    Bem vamos as contas.... Basicamente funciona assim:

    Se admitirmos um pot com knob que marca de 1 a 10, na posição 5/metade do curso, ele deverá entregar metade do volume (que não é metade da potência).

    E que, na posição 1, temos 2 V (Volts), teremos uma progressão logarítmica até o fim do curso, que fica mais ou menos assim:

    1 = 2 V (2¹)
    2 = 4 V (2²)
    3 = 8 V (2³)
    4...
    10 = 1 024 V (2^10)

    Ali, no meio (5) do curso teria 2^5 V ou 32 V, e no fim dele (10) 2^10 ou 1 024 V.

    Pela Lei de Ohm, temos que P = V²/R. Aqui de cara, já se vê que a P é subordinada diretamente a cargar R.
    Assim, numa carga de 4 Ω, teremos:

    No meio do curso (5)... P = 32² / 4 = 256 W
    No fim do curso (10)... P = 1 024² / 4 = 262 144 Wrms

    Perceba que praticamente 1000x a relação entre a potência obtida em cada posição. Enquanto na posição 1, teríamos apenas

    P = 2 V² / 4 = 1 Wrms

    NOTA: estamos considerando valores nominais, o que cria uma margem de erro razoável, já que a impedância é uma curva, que varia ao longo do eixo da frequência. Geralmente, quanto mais agudo, maior a impedância. Também há um pico gigante, na frequência de ressonância do transdutor (Fs, dos parâmetros Thielle-Small).

    Como dito, dB sempre é calculado com base numa referência. Nesse caso queremos ter dB SPL, para tal mede-se uma referência: a pressão SPL, produzida com 1 W aplicado, medido a 1 m de distância da fonte - AKA nossa sensibilidade.

    NÃO TENHO CERTEZA se é utilizada a mesma norma, para fones, do que é para sistemas de PA. Por motivos óbvios, creio que não, mas desconheço a norma então demonstro os cálculos conhecidos.

    Supondo os 98 dB, como sendo 98 dB/W/m (nesse caso, fica subentendido que seja dB seja dB SPL)...

    Para relacionar isso com a potência, se usa a fórmula:

    NOTA: Contas erradas, agora corrigidas. Também fica subentendido que 20Log(X) significa 20 * Log (x) - Log de logaritmo, lê-se "Log de X".

    dB SPL = 20*Log (Pot. aplicada / Pot. referência ) + sensibilidade

    Ou caso desejado calcular o ganho em SPL com diferentes potências

    dB SPL = 10 Log (P'/ P") + sensibilidade

    Dado que neste caso, nossa potência de referência sempre será 1 W, temos que:

    dB SPL = 10 Log (Paplicada) + sensibilidade

    Aplicando a fórmula aos dados...

    No meio do curso (5), teremos
    dB SPL = 10 Log (256) + 98 = 122 dB SPL

    Mais sendo mais específico, devemos chegar em 122 dB SLP, 1 m longe, com 256 W aplicados.

    No final do curso (10):
    dB SPL = 10 Log (262 144) + 98 = 152 dB SPL @ 1 m

    Ou seja, existem 60 dB SPL de diferença entre a posição 5 e 10... Que só representa apenas a sensação de dobro de volume...

    NOTA: Fatores como temperatura, fazem a potência aplicada cair (por Efeito Joule, que esquenta a bobina e faz sua impedância aumentar) em transdutores que usam bobina - existem outros, mais raros, ou em desuso, como os drivers e twitters piezo-elétricos.

    Fazendo as contas

    Na posição 1, temos 1 W, e 98 dB SPL...
    Na posição 2, temos 4 W, e 104 dB SPL...
    Na posição 3, temos 16 W, e 110 dB SPL...

    Note que cada vez que a potência é multiplicada por 4, a pressão sonora sobe 6 dB, ou seja 2 vezes...

    PS.: Eu não revisei, então pode haver algum erro. Devo voltar aqui com mais paciência, e rever isso. Também já escrevi algumas coisas (essas foram revisadas) pelo fórum, use a busca.

    Infelizmente minha referência aparentemente partiu desta para uma melhor. Então segue um PDF sobre o assunto decibel.

    https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/2853445/mod_resource/conten t/0/Aula8%20-%20MedidasDaOndaSonora.pdf

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