Tuesday, August 28, 2012

Decibel em poucas palavras


 Acredito que praticamente todos já tenham ouvido em algum momento da vida a palavra Decibel. Não precisa ser  da área técnica. Mas afinal, o que vem a ser isso ?
 Decibel, conceito criado pela AT&T, afinal, o bel vem de ninguem menos que Alexandre Graham Bell, é uma  unidade de comparação. Talvez a forma mais comun de ouvir falar nessa unidade é relacionado ao Som, mas Decibel pode ser relacionado a qualquer coisa.
 Eu levei bastante tempo até conseguir compreender a essência do que realmente está por trás dessa unidade de comparação.
 A necessidade de uma unidade de comparação é bem simples. Quando trabalhamos com medidas com valores muito baixo, podemos ter muitas casas após as vírgulas. Isso pode incorrer a erros além de dificultar a parte operacional dos cálculos. Quando os perquisadores da AT&T estavam trabalhando em perda de portência em sinais de linhas telefônicas, eles tiveram essa necessidade.
  A parte da matemática que melhor representa essa unidade é o logaritmo. Isso porque o som é uma grandeza logaritmíca.
 Como o Decibel é uma unidade de comparação, então, é óbvio dizer que iremos comparar duas coisas. Vejamos:
Temos um Access Point irradiando sinal Wireless a uma potência de 100 mW. Sendo mW a unidade de W dividida por 1000. Para quem nao sabe ou nao se recorda, Watts é a medida de Potência. 1 W é a potencia equivalente a  corrente de 1 A a uma tensão de 1 Volt.
 Eu sei que isso tá parecendo uma aula de física do colegial mas, rede wireless é física pura e simplesmente. Para compreender os detalhes da tecnologia, é preciso dar uma relembrada nessas teorias.
 Enfim, o Access point está lá irradiando sinal a 100 mW. O seu notebook está recebendo o sinal a uma potência de 10 mW e um segundo notebook  a uma potência de 1 mW. Isso é possível devivo a distância por exemplo, um fenômeno chamado atenuação pode provocar essa diferença.

  A fórmula de cálculo é a seguinte:

Decibel = 10 Log  (P2/P1) ==> O 10 antes do Log é porque estamos falando em "Dec - bel", ou seja, o Bel / 10.

Sendo P2 a potência emitida pelo Access point e P1 a potência recebida pelo notebook.

Resolvendo:

Decibel= 10 log (100/10)
Decibel = 10 log 10 
Decibel = 10 dB




Para o notebook 2, podemos fazer:

Decibel = 10 log ( 100/1)
 Decibel = 10 log (10²)
Decibel - 10 x 2 = 20 dB

logo, se quisermos compara o notebook 1 com notebook 2:

Decibel= 10 lob (10/1)
Decibel = 10 log10
Decibal = 10 dB



A idéia aqui é falar de Decibel , mas vale recordar que log de base 10 de um valor que pode ser uma esponencial como é o caso de 100 que é 10², nós podemos "cortar" log10 com o 10, ficando o próprio expoente. Dessa forma log10 x 10³ será 3.
 Caso isso não seja muito familiar, recorra aos velhos tempos de escola. É sempre bom!

Voltando a idéia inicial, nós pegamos a diferença das duas potências e transformamos em um valor relativo que é Decibel.
 Essa conta não seria complicada, afinal são valores fáceis, mas imagina agora que você  precise trabalhar com valores de 0,0001 mW ? Isso pode deixar as coisas bem complicadas.
 No caso acima, poderíamos transformar em uma potência negativa de 10 elevado a menos 4. Consequentemente, temos um valor correspondente negativo em Decibel:

milliwatts decibel change
.0001 –40
.001 –30
.01 –20
.1 –10
1 0
10 +10
100 +20
1,000 +30
10,000 +40
100,000 +50

Existem tabelas enormes disponíveis na Internet. Aqui, alguns valores que podem ser úteis para evitar realizar cálculos.

Uma informação é que da mesma forma que estamos falando em mW, também vamos ouvir falar em  dBm. dBm tem a mesma relação para mW que Decibel tem com W.

Dessa forma demos um brief sobre Decibel.

Quando alguém disser que o sinal da rede wireless está em -60 dBm RSSI, você já terá uma noção de onde está saindo isso.

Até a próxima!









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