Зміст
Блок децибелів був спочатку визначений Bell Labs як стандартний спосіб співвідношення втрат електроенергії в ланцюгах і посилення в підсилювачах. З цього часу вона розширилася на багато інженерних галузей, особливо акустику. Децибел пов'язує потужність або інтенсивність фізичної величини як відношення до еталонного рівня або до іншої величини. Децибел корисний тим, що великим діапазоном значень керується невеликий діапазон чисел децибел. Ці співвідношення також можна виразити у відсотках, щоб дати вказівку на масштаб зміни потужності при певній зміні децибел.
Розрахунок рівня децибеля залежить від типу фізичної величини, що вимірюється. Якщо ви вимірюєте рівні потужності, такі як акустична енергія або інтенсивність світла, то рівні децибелів (LdB) пропорційні логарифму (основа 10) відношення потужності (P) до еталонного рівня (Pref). Децибел у цьому випадку визначається як:
LdB = 10 log (P / Pref): Зверніть увагу, що логарифм множиться на 10 для відповіді в дБ.
При вимірюванні амплітуди поля, такого як рівень звуку або напруги, потужність вимірюється пропорційно квадрату амплітуди. Тож збільшення децибелу - це логарифм відношення площі амплітуди (А) до еталонного рівня (Ареф). Більшість застосувань децибелу в повсякденному розумінні підпадають під цю категорію.
Ldb = 10 журналу (A ^ 2 / Aref ^ 2)
Оскільки log (A ^ 2) = 2 log (A), це спрощує:
Ldb = 20 журналів (A / Aref)
Всі вимірювання децибелом повинні мати еталонний рівень. Якщо вимірюються рівні звукового тиску в гучномовці, то зазвичай посиланням є межа меж чутливості людини до звуку, який визначається як рівень звукового тиску в 20 мікропаскалів (0,02 мПа). Звук з цим рівнем має вимірювання 0 дБ. Звук з подвоєним цим рівнем має вимірювання дБ:
20 log (0,04 / 0,02) = 20 log 2 = 6,0 дБ
Якщо ви вимірюєте інтенсивність звуку, тобто всю потужність, доступну від джерела звуку, включаючи відбитий та переданий звук, то збільшення dB:
10 лог (0,04 / 0,02) = 3,0 дБ
Це також кількість потужності, необхідної підсилювачу, якщо колонки мають лінійну характеристику. Збільшення потужності в 4 рази призводить до збільшення 6 дБ, а збільшення в 10 разів - до 10 дБ.
Обчисліть збільшення відсотків від збільшення потужності в дБ, спочатку вирішивши формулу децибелу для співвідношення потужностей.
L = 10 log (P / Pref), L вимірюється в дБ
L / 10 = журнал (P / Pref)
P / Pref = 10 ^ (L / 10)
Відсотня зміна буде тоді (P-Pref) (100%) / Pref = 10 ^ (L / 10). Якщо значення P дуже значно перевищує Pref, то це спрощує приблизно:
відсоткова зміна = 100% * 10 ^ (L / 10); з L в дБ.
