Що таке децибел? Стаття Безкоштовної технічної бібліотеки

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Що таке децибел? Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Початківцю радіоаматору

Коментарі до статті

[an error occurred while processing this directive]

При вимірах чогось (наприклад, напруги) ми зазвичай думаємо у прямих одиницях (у вольтах). Але іноді краще використовувати відносну шкалу. У цьому випадку, найбільш часто використовуваною одиницею вимірювань є децибел (дБ) - потужний інструмент, який бентежить початківців. При знанні походження цього терміна та одного простого правила, труднощі можуть бути виключені, а значення величини, вираженої в децибелах, можна зрозуміти.

Олександр Грехем Белл став відомим завдяки винаходу телефону. Менш відомі його роботи з визначення порога чутності. У 1890 році він заснував Асоціацію глухих і тих, хто погано чує, яка діє досі. Він був першим вченим, який кількісно визначив почуття слуху та встановив, що слухова сприйнятливість залежить не від реального рівня потужності звукової хвилі, яка досягає нашого вуха, а від її логарифму.

Белл виявив, що поріг чутності дитини становить близько 10^-12 Вт/м², а рівень, при якому виникають болючі відчуття - близько 10 Вт/м². Таким чином, діапазон гучності, що нормально сприймається людиною, становить 13 порядків!

Виходячи з отриманих значень, Белл визначив шкалу звукової потужності від 0 до 13. Одиниці гучності цієї шкали називаються білами (останнє "л" від його прізвища було відкинуто). Рівень звуку тихого шепоту становить близько 3 білків, а нормальної мови - близько 6 білків.

Оскільки відчуття гучності базується на логарифмічній шкалі рівня потужності, то перетворення між потужністю та гучністю за шкалою Белла виглядає наступним чином: гучність (у білах) = log(P1/P0), де P0 – поріг чутності звуку.

Отже, рівень звуку в 4 біла відповідає звуковій потужності, що дорівнює 10⁴хP0.

Бел став фактично стандартною одиницею виміру логарифму відношення двох енергетичних рівнів: відношення, виражене у білах, є log(P1/P0), тобто. збільшення на 3 біла відповідає збільшенню у 1000 разів. Якщо нове значення зменшується, то логарифм відносини стає негативним. Щоб зробити зворотне перетворення необхідно 10 звести в ступінь, що дорівнює білам.

Найважливіша особливість білов полягає в тому, що вони відносяться лише до двох потужностей або двох енергій. Якщо ж є необхідність опису відношення двох амплітудних сигналів, наприклад, напруги, то можливо лише спиратися на відношення потужностей, асоційованих з цими напругами. Потужність пропорційна квадрату напруги або струму: V² і I².

Відношення двох напруг, виражене в білах, пов'язане зі ставленням їх потужностей: log(P1/P0) = 2log(V1/V0). Отже, відношення напруг дорівнює V1/V0 = 10^{(білий/2)}.

Стало досить загальним виражати ставлення у десятих частках біла чи децибелах (дБ). Відношення двох потужностей в дБ дорівнює 10log(P1/P0), а напруги - 10•2log(V1/V0). Для отримання відношення напруги необхідно виконати перетворення V1/V0 = 10^(ДБ/20).

Іноді досить складно визначити, що вважати амплітудною величиною, а що енергетичною. Напруга, струм, імпеданс, напруженість електричного або магнітного полів і розмахи будь-яких хвильових процесів вважаються амплітудними величинами. Коли відбувається вимір у децибелах, обчислюється логарифм відношення квадратів цих величин. Енергія, потужність та інтенсивність є енергетичними величинами, і щодо логарифму вони використовуються безпосередньо.

Наприклад, 5% напруги одного ланцюга передається в інший ланцюг. Відношення напруги в цьому випадку дорівнює 0,05. Для вимірювання в децибелах необхідно взяти логарифм відношення напруги, помножити його на 2, щоб отримати відношення в білах, а потім помножити на 10 для отримання відношення в дБ: 20log(0,05) = -26 дБ зв'язку між сигналами.

У таблиці наведено деякі, часто використовувані значення в децибелах та відносини амплітуд та потужностей.

Відношення амплітуд

Відношення потужностей

Значення у дБ

0,7

0,5

-3

0,5

0,25

-6

0,3

0,1

-10

0,1

0,01

-20

0,05

0,003

-25

0,01

10^-4

-40

0,001

10^-6

-60

Публікація: cxem.net

Дивіться інші статті розділу Початківцю радіоаматору.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Шум транспорту затримує зростання пташенят 06.05.2024

Звуки, що оточують нас у сучасних містах, стають дедалі пронизливішими. Однак мало хто замислюється про те, як цей шум впливає на тваринний світ, особливо на таких ніжних створінь, як пташенята, які ще не вилупилися з яєць. Недавні дослідження проливають світло на цю проблему, вказуючи на серйозні наслідки для їхнього розвитку та виживання. Вчені виявили, що вплив транспортного шуму на пташенят зебрового діамантника може призвести до серйозних порушень у розвитку. Експерименти показали, що шумова забрудненість може суттєво затримувати їх вилуплення, а ті пташенята, які все ж таки з'являються на світ, стикаються з низкою здоровотворних проблем. Дослідники також виявили, що негативні наслідки шумового забруднення сягають і дорослого віку птахів. Зменшення шансів на розмноження та зниження плодючості говорять про довгострокові наслідки, які транспортний шум чинить на тваринний світ. Результати дослідження наголошують на необхідності ...>>

Бездротова колонка Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

У світі сучасної технології звуку виробники прагнуть не тільки бездоганної якості звучання, але й поєднання функціональності з естетикою. Одним із останніх інноваційних кроків у цьому напрямку є нова бездротова акустична система Samsung Music Frame HW-LS60D, представлена на заході 2024 World of Samsung. Samsung HW-LS60D – це не просто акустична система, це мистецтво звуку у стилі рамки. Поєднання 6-динамічної системи з підтримкою Dolby Atmos та стильного дизайну у формі фоторамки робить цей продукт ідеальним доповненням до будь-якого інтер'єру. Нова колонка Samsung Music Frame оснащена сучасними технологіями, включаючи функцію адаптивного звуку, яка забезпечує чіткий діалог на будь-якому рівні гучності, а також автоматичну оптимізацію приміщення для насиченого звукового відтворення. За допомогою з'єднань Spotify, Tidal Hi-Fi і Bluetooth 5.2, а також інтеграцією з розумними помічниками, ця колонка готова задовольнити ...>>

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Позбавити піратів MP3 16.03.2004

Власники патенту на технологію MP3, компанії Thomson і Fraunhofer, розпочали розробку нової технології, яка унеможливить піратське поширення MP3-файлів.

За словами розробників, існуючі в даний час стандарти кодування (DRM) є несумісними, що на практиці призводить до жорсткої прив'язки контенту до апаратури та програмного забезпечення, і перешкоджає не тільки повноцінному використанню мультимедійних файлів, а й контролю над їх продажем.

У зв'язку з цим буде створено новий електронний DRM-ключ, який підтримуватиме відкриту архітектуру, в розробці якої брала участь Open Mobile Alliance. Ключ безкоштовно видаватиметься кожній компанії, яка набуває права на використання MP3-кодеку.

Коментуючи очевидне питання про існування альтернативних кодеків, фахівці компаній-розробників нової системи заявили, що про їхнє ліцензування не може бути й мови доти, доки не буде створено надійний механізм захисту.

Інші цікаві новини:

▪ Можна ущипнути бактерію

▪ Запах дощу

▪ Голографічні кнопки для безконтактного керування технікою

▪ Іспанський робот-хірург

▪ Двері автомобіля не подряпаються

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Захист електроапаратури. Добірка статей

▪ стаття Перл створення. Крилатий вислів

▪ стаття Що таке екологія? Детальна відповідь

▪ стаття Астранція. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Аматорський металодетектор. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Кварцовий генератор на тунельному діоді Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт