Децибелы таблица: Что такое децибел | Что измеряют в децибелах, формулы.

Содержание

Что такое децибел | Что измеряют в децибелах, формулы.

Очень часто новички сталкивается с таким понятием, как децибел. Многие из них интуитивно догадываются, что это такое, но у большинства до сих пор возникают вопросы.

Что такое децибел?

Относительные логарифмические единицы Белы (децибелы) широко используются при количественных оценках параметров различных аудио, видео, измерительных устройств. Физическая природа сравниваемых мощностей может быть любой — электрической, электромагнитной, акустической, механической, — важно лишь, чтобы обе величины были выражены в одинаковых единицах — ваттах, милливаттах и т. п. Бел выражает отношение двух значений энергетической величины десятичным логарифмом этого отношения, причем под энергетическими величинами понимаются: мощность, энергия.

Кстати, эта единица получила свое название в честь Александра Белл (1847 – 1922) – американского ученого шотландского происхождения, основоположника телефонии, основателя всемирно известных компаний AT&T и “Bell Laboratories”. Еще интересно напомнить, что во многих современных мобильных телефонах (смартфонах) обязательно есть выбираемый звук звонка (оповещения), так и называемый “bell”. Впрочем, Бел относится к единицам, не входящим в Международную систему единиц (СИ), но в соответствии с решением Международного комитета мер и весов допускается к применению без ограничений совместно с единицами СИ. В основном применяется в электросвязи, акустике, радиотехнике.

Формулы для вычисления децибелов

Бел (Б) = lg (P2/P1)

где

P1 – мощность до усиления, Вт

P2 – мощность после усиления или ослабления, Вт

На практике, оказалось, что удобнее пользоваться уменьшенным в 10 раз значением Бел, т.е. децибел, поэтому:

дециБел (дБ) = 10 * lg(P2/P1)

Усиление или ослабление мощности в децибелах выражается формулой:

где

NдБ – усиление, либо ослабление мощности в децибелах

P1 – мощность до усиления, Вт

P2 – мощность после усиления или ослабления, Вт

Значения Бел, децибел могут быть со знаком “плюс”, если P2 > P1 (усиление сигнала)  и со знаком “минус”, если P2 < P1 (ослабление сигнала)

Во многих случаях, сравнение сигналов путем измерения мощностей может быть неудобным или невозможным – проще измерить напряжение или ток.

В этом случае, если мы сравниваем напряжения или токи, формула примет уже другой вид:

где

NдБ – усиление, либо ослабление мощности в децибелах

U1 – это напряжение до усиления, В

U2  – напряжение после усиления, В

I1 – сила тока до усиления, А

I2 – сила тока после усиления, А

Вот небольшая табличка, в которой приведены основные отношения напряжений и соответствующее число децибел:

Дело в том, что операции умножения и деления над числами в обычном базисе, заменяются операциями сложения и вычитания в логарифмическом базисе. Например, у нас есть два каскадно-включенных усилителя с коэффициентами усиления K1 = 963 и K2 = 48. Какой общий коэффициент усиления? Правильно – он равен произведению K = K1 * K2. Вы можете в уме быстро вычислить 963*48? Я – нет. Я могу прикинуть K = 1000*50 = 50 тыс., не более. А, если нам известно, что K1 = 59 дБ и K2 = 33 дБ, то К = 59+33 = 92 дБ – сложить было не трудно, надеюсь.

Впрочем, актуальность таких вычислений было велика в эпоху, когда ввели понятие Бел и когда не было не то, что айфонов, но и электронных калькуляторов.  Сейчас же достаточно открыть калькулятор на ваших гаджетах и быстренько посчитать , что есть что. Ну и чтобы не париться каждый раз при переводе дБ в разы, удобнее всего найти в интернете онлайн-калькулятор. Да хотя бы вот.

Закон Вебера-Фехнера

Почему именно децибелы? Все исходит от закона Вебера-Фехнера, который говорит нам, что интенсивность ощущения человеческих чувств прямо-пропорциональна логарифму интенсивности какого-либо раздражителя.

Так светильник, в котором восемь лампочек, кажется нам настолько же ярче светильника из четырёх лампочек, насколько светильник из четырёх лампочек ярче светильника из двух лампочек. То есть количество лампочек должно увеличиваться  каждый раз вдвое, чтобы нам казалось, что прирост яркости постоянен. То есть если добавить к нашим 32 лампочкам на графике еще одну лампочку, то мы даже и не заметим разницы. Для того, чтобы для нашего глаза была заметна разница, мы должны к 32 лампочкам добавить еще 32 лампочки, и т.д. Или иными словами, для того, чтобы нам казалось, что наш светильник плавно набирает яркость, нам надо зажигать вдвое больше лампочек каждый раз, чем было предыдущее значение.

Поэтому децибел действительно удобнее в некоторых случаях, так как сравнивать две величины намного проще в маленьких цифрах, чем в миллионах и миллиардах. А так как электроника – это чисто физическое явление, то и децибелы не обошли ее стороной.

Децибелы и АЧХ усилителя

Как вы помните в  прошлом примере с ОУ, у нас неинвертирующий усилитель усиливал сигнал в 10 раз. Если посмотреть в нашу табличку, то это получается 20 дБ относительно входного сигнала. Ну да, так оно и есть:

Также в дБ на некоторых графиках АЧХ обозначают наклон характеристики АЧХ. Это может выглядеть примерно вот так:

На графике мы видим АЧХ полосового фильтра. Изменение сигнала +20 дБ на декаду (дБ/дек, dB/dec) говорит нам о том, что при каждом увеличении частоты в 10 раз, амплитуда сигнала возрастает на 20 дБ. То же самое можно сказать и про спад сигнала -20 дБ на декаду. При каждом увеличении частоты в 10 раз, у нас амплитуда сигнала будет уменьшаться на -20 дБ. Есть также похожая характеристика

дБ на октаву (дБ/окт, dB/oct). Здесь почти все то же самое, только изменение сигнала происходит при каждом увеличении частоты в 2 раза.

Давайте рассмотрим пример. Имеем фильтр высоких частот (ФВЧ) первого порядка, собранного на RC-цепи.

Его АЧХ будет выглядеть следующим образом (кликните для полного открытия)

Нас сейчас интересует  наклонная прямая линия АЧХ. Так как у нее наклон примерно одинаковый до частоты среза  в -3дБ, то можно найти ее крутизну, то есть узнать, во сколько раз увеличивается сигнал при каждом увеличении частоты в 10 раз.

Итак возьмем первую точку на частоте в 10 Герц. На частоте в 10 Герц амплитуда сигнала уменьшилась на 44 дБ, это видно в правом нижнем углу (out:-44)

Умножаем частоту на 10 (декада) и получаем вторую точку в 100 Герц. На частоте в 100 Герц наш сигнал уменьшился приблизительно на 24 дБ

То есть получается за одну декаду у нас сигнал увеличился с -44  до -24 дБ на декаду. То есть наклон характеристики составил +20 дБ/декаду. Если +20 дБ/декаду перевести в дБ на октаву, то получится 6 дБ/октаву.

Достаточно часто, дискретные аттенюаторы (делители) выходного сигнала на измерительных приборах (особенно на генераторах) проградуированы в децибелах:

0, -3, -6, -10, -20, -30, -40 дБ. Это позволяет быстро ориентироваться в относительном уровне выходного сигнала.

Что еще измеряют в децибелах?

Также очень часто в дБ выражают отношение сигнал-шум (signal-to-noise ratio, сокр. SNR)

где

Uc – это эффективное значение напряжения сигнала, В

Uш – эффективное значение напряжения шума, В

Чем выше значение сигнал/шум, тем более чистый звук обеспечивается аудиосистемой. Для музыкальной аппаратуры желательно, чтобы это отношение было не менее 75 дБ, а для Hi-Fi аппаратуры не менее 90 дБ. Не имеет значение физическая природа сигнала, важно, чтобы единицы были в одинаковых измерениях.

В качестве единицы логарифмического отношения двух одноимённых физических величин применяется также непер (Нп) — 1 Нп ~ 0,8686 Б. В основе лежит не десятичный (lg), а натуральный (ln) логарифм отношений. В настоящее время используется редко.

Во многих случаях, удобно сравнивать между собой не произвольные величины, а одну величину относительно другой, названной условно опорной (нулевой, базовой).

В электротехнике, в качестве такой опорной или нулевой величины выбрано значение мощности равное 1 мВт выделяемое на резисторе сопротивлением 600 Ом.
В этом случае, базовыми значениями при сравнении напряжений или токов станут величины 0.775 В или 1.29 мА.

Для звуковой мощности такой базовой величиной является 20 микроПаскаль (0 дБ), а порог +130 дБ считается болевым для человека:

Более подробно об этом написано в Википедии по этой ссылке.

Для случаев когда в качестве базовых значений используются те или иные конкретные величины, придуманы даже специальные обозначения единиц измерений:

dbW (дБВт) – здесь отсчет идет относительно 1 Ватта (Вт). Например, пусть уровень мощности составил +20 дБВт. Это значит что мощность увеличилась в 100 раз, то есть на 100 Вт.

dBm (дБм) – здесь у нас отсчет уже идет относительно 1 милливатта (мВт). Например, уровень мощности в +30дБм будет соответственно равен 1 Вт. Не забываем, что это у нас энергетические децибелы, поэтому для них будет справедлива формула

Следующие характеристики – это уже амплитудные децибелы. Для них будет справедлива формула

dBV (дБВ) – как вы догадались, опорное напряжение 1 Вольт. Например, +20дБВ даст – это 10 Вольт

От  дБВ также вытекают другие виды децибелов с разными приставками:

dBmV (дБмВ) – опорный уровень 1 милливольт.

dBuV (дБмкВ) – опорное напряжение 1 микровольт.

Здесь я привел наиболее употребимые специальные виды децибелов в электронике.

Децибелы используются и в других отраслях, где они также показывают отношение каких-либо двух измеряемых величин в логарифмическом масштабе.

Также на YouTube есть интересное видео о децибелах.

При участии Jeer

Что такое децибел? Объясняем просто.

Есть такое понятие как децибел. В этой статье постараемся объяснить что это такое максимально просто.

Александр Белл выяснил, что человек перестает слышать звук, если мощность источника этого звука ниже определенного уровня, а выше критического уровня готовьте ваши уши к неприятной боли — это болевой порог.

Белл поделил расстояние между порогом слышимости и болевым порогом на 13 ступеней. Таким образом он определил шкалу звуковой мощности.

Сила звука измеряется в децибелах. Слово “децибел” состоит из двух частей: приставки “деци” и корня “бел”. “Деци” дословно означает “десятая часть”, т.е. десятая часть “бела”. Давайте теперь разбираться с тем что такое “бел”. Посмотрим на следующую иллюстрацию:

 

Получается, что один Бел равен 10 децибел. Это примерно уровень дыхания человека. А ноль бел или ноль децибел будет соответствовать неподвижной среде- естественному давлению такой среды на измерительный прибор или на ухо. Так как мы не способны остановить молекулы воздуха, то ноль децибел практически недостижим.

Почему же было необходимо ввести такую казалось бы сложную величину? А причина проста. Наше ухо воспринимает силу звука специфическим образом. Например звук самолета и звук голоса отличаются по силе создаваемого давления в миллионы раз. Поэтому Александр Бэл для удобства разделил весь слышимый спектр звука на 13 частей. И казалось бы, небольшое отличие 120 децибел- концерт рок- музыки и 160 децибел- смертельно опасное давление. Числовая разница небольшая, но нужно понимать что по силе давления они отличаются в тысячи раз. Это значение отвечает на вопрос “во

сколько раз звук громче”, а не на “насколько звук громче”.  Это утверждение можно проиллюстрировать следующими цифрами:

  • +10 дБ = громкость х2
  • +20 дБ = громкость х4
  • +40 дБ = громкость х16 и так далее

 

Есть еще один пример, который поможет вам лучше понять что такое децибел. Когда вы отдаляйтесь на некоторое расстояние от источника звука, он воспринимается тише:

  • дистанция х2 = -6 дБ
  • дистанция х10 = -20 дБ

Большинство единиц измерения линейны. Например, 2 сантиметра в 2 раза длиннее, чем 1 сантиметр, а 4 сантиметра в 2 раза длиннее, чем 2 сантиметра. Если построить график из этих чисел, то их свяжет прямая линия.

Но с децибелами так не получится. Децибелы — ЛОГАРИФМИЧЕСКИЕ единицы измерения. Если вы не помните логарифмы из школьного курса математики, вот очень краткое их объяснение:

Когда мы имеем дело с логарифмами, каждая следующая единица в несколько раз увеличивает число. Например:

  • +3 дБ = мощность х2
  • +10 дБ = мощность х10
  • +60 дБ = мощность х1000000

То есть звуковое давление в 20 децибел (тикающие часы) в миллион раз ниже, чем давление создаваемое кричащим человеком (80 децибел).

Что такое децибел видео.

Надеемся, что в этой статье мы смогли максимально просто объяснить что же такое децибел. Пишите ваши вопросы и комментарии ниже.

 

Что измеряется в децибелах. Что такое dBi, dBm

Сколько можно услышать: «Децибелы, децибелы…» или увидеть: «96 дБ, -65 dB и т.п.»… К сожалению, можно привести немало фактов, когда децибелы употребляются просто ради «красного словца», чтобы подчеркнуть свою «значимость» и не более. Давайте разберёмся, что же скрывается за этими странными для непосвящённых единицами измерения?

В технике часто приходится сравнивать между собой различные величины, например: уровни сигналов, их мощности и др. Иногда приходится строить различные графики их зависимостей, например от частоты или времени. Но вот дело в том, что часто уровни сигналов могут различаться в сотни и тысячи раз, а потому использовать для них обычный линейный масштаб не совсем удобно. Тогда на помощь приходят логарифмы.

Напомню из школьного курса, что логарифм данного числа - это показатель степени определённого числа (основания), в которую надо возвести основание, чтобы получить данное число. Существуют обычные логарифмы, т.е. с произвольным основанием - log ; натуральные, с основанием e=2,718281828… - ln и десятичные с основанием 10 - lg . Удобство логарифмов состоит ещё и в том, что вместо деления и умножения в расчётах мы используем сложение и вычитание.

1. Переходим собственно к децибелам:

Единица названа «бел » в честь изобретателя телефона Александра Грэма Белла (Alexander Graham Bell; 1847-1922). Обратите внимание, что в названии единицы последнее «л » не пишется.

Определение из ГОСТ 8.417‑2002 звучит грозно: «бел - логарифмическая величина (логарифм безразмерного отношения физической величины к одноимённой физической величине, принимаемой за исходную): уровень звукового давления; усиление, ослабление и т.п.». Но не так страшен чёрт, как его малюют.

Обозначается бел по-русски прописной буквой «Б », а в забугорной литературе - прописной латинской буквой «B ». На практике бел это довольно большая единица, а потому используют его десятую часть - децибел . Приставка «деци » как раз её и обозначает. Децибел соответственно обозначают «дБ » или «dB ».

2. От слов перейдём к формулам:

2.1 Для одноимённых энергетических величин , таких, как: мощность, энергия, плотность энергии и т.п. формула такая:

1 Б = 10 дБ = lg(P2/P1), при P2 = 10.P1, (1)

Где P1, P2 - и есть эти самые одноимённые энергетические величины.

0 дБ = 10.lg(P2/P1), при P2 = P1 (2)

G [дБ] = 10.(G [дБ]/20) (8)

Примечание: «G » в формулах обозначает коэффициент усиления или ослабления сигнала. В отечественных источниках обычно применяют обозначение «K » с индексом, соответствующим сравниваемым величинам, например: Кu - коэффициент усиления по напряжению; Kp - коэффициент усиления по мощности и т.д.

Отрицательные значения, т.е. дБ со знаком «минус» показывают ослабление сигнала, со знаком «плюс» - его усиление. Значение 0 дБ показывает, что сравниваемые сигналы имеют одинаковый уровень.

3. Пара слов о неперах

Довольно часто, наравне с децибелами применяются неперы.

Непер - логарифмическая величина (натуральный

Децибел - Decibel - qaz.wiki

Логарифмическая единица, выражающая отношение физической величины

Эта статья про логарифмическую единицу. Для использования в других целях, см Децибел (значения) .

Децибел (обозначение: дБ ) является относительным единицей измерения , соответствующим одной десятой Бела ( B ). Он используется для выражения отношения одного значения степени или величины корневой степени к другому в логарифмической шкале . Логарифмическая величина в децибелах называется уровнем . Два сигнала, уровни которых отличаются на один децибел имеют отношение мощности 10 1/10 (приблизительно 1.25893) или (иногда) что эквивалентно амплитуду (величину поля) отношение 10 : 1 / 20 (приблизительно 1.12202).

Децибелы могут использоваться для выражения изменения значения (например, +1 дБ или -1 дБ) или абсолютного значения. В последнем случае количество децибел выражает отношение значения к фиксированному эталонному значению; при таком использовании к символу децибел часто добавляется суффикс, указывающий на эталонное значение. Например, если эталонное значение составляет 1  вольт , то суффиксом будет « V » (например, «20 дБВ»), а если эталонное значение - один милливатт , то суффиксом будет « m » (например, «20 дБмВт»). ) согласно NIST .

Для выражения отношения в децибелах используются разные определения, в зависимости от природы величин: степень и корень степени. При выражении отношения мощностей число децибел в десять раз превышает логарифм по основанию 10 . То есть изменение мощности в 10 раз соответствует изменению уровня на 10 дБ. При выражении величин корневой мощности изменение амплитуды в 10 раз соответствует изменению уровня на 20 дБ. Шкала в децибелах различается в два раза, поэтому соответствующие уровни мощности и корня мощности изменяются на одинаковое количество децибел в линейных системах, где мощность пропорциональна квадрату амплитуды.

Определение децибела возникло при измерении мощности в телефонии в начале 20-го века в системе Bell в Соединенных Штатах. Один децибел одна десятая ( деци- ) одного Бела , названного в честь Александра Грэма Белла ; однако пояс используется редко. Сегодня децибел используется для самых разных измерений в науке и технике , прежде всего в акустике , электронике и теории управления . В электронике коэффициенты усиления усилителей, затухание сигналов и отношения сигнал / шум часто выражаются в децибелах.

В Международной системе количеств децибел определяется как единица измерения величин типа уровня или разности уровней, которые определяются как логарифм отношения величин типа степени или корня степени.

дБ Коэффициент мощности Соотношение амплитуд
100  10 000 000 000 100 000
90 1 000 000 000 31 623
80 100 000 000 10 000
70 10 000 000 3 162
60 1 000 000 1 000
50 100 000 316 .2
40 10 000 100
30 1 000 31 год 0,62
20 100 10
10 10 3 .162
6 3 .981 ≈ 4 1 0,995 ≈ 2
3 1 0,995 ≈ 2 1 0,413 ≈ √ 2
1 1 0,259 1 .122
0 1 1
−1 0 0,794 0 0,891
−3 0 0,501 ≈ 1 / 2 0 0,708 ≈ √ 12
−6 0 0,251 ≈ 1 / 4 0 0,501 ≈ 1 / 2
−10 0 .1 0 .316 2
−20 0 0,01 0 .1
−30 0 0,001 0 .031 62
−40 0 0,000 1 0 0,01
−50 0 .000 01 0 0,003 162
−60 0 .000 001 0 0,001
−70 0 .000 000 1 0 .000 316 2
−80 0 .000 000 01 0 0,000 1
−90 0 .000 000 001 0 .000 031 62
−100 0 .000 000 000 1 0 .000 01
Пример шкалы, показывающей отношения мощностей x , отношения амплитуд √ x и эквиваленты в дБ 10 log 10  x .

История

Децибел основан на методах, используемых для количественной оценки потерь сигнала в телеграфных и телефонных сетях. Первоначально единицей измерения потерь были Мили стандартного кабеля (MSC). 1 MSC соответствовал потере мощности на длине 1  мили (приблизительно 1,6 км) стандартного телефонного кабеля на частоте 5000  радиан в секунду (795,8 Гц) и близко соответствовал наименьшему ослаблению, обнаруживаемому средним слушателем. Под стандартным телефонным кабелем подразумевается «кабель, имеющий равномерно распределенное сопротивление 88 Ом на петлевую милю и равномерно распределенную шунтирующую емкость 0,054  микрофарад на милю» (примерно соответствует проводу 19  калибра ).

В 1924 году Bell Telephone Laboratories получила положительный отклик на новое определение устройства среди членов Международного консультативного комитета по междугородной телефонии в Европе и заменила MSC на устройство передачи (TU). 1 ТУ был определен таким образом, что количество БПД десять раз по основанию 10 логарифм отношения измеренной мощности к эталонной мощности. Определение было удобно выбрано так, что 1 TU приблизительно соответствовал 1 MSC; в частности, 1 MSC был 1,056 TU. В 1928 году система Bell переименовала TU в децибел, что составляло одну десятую новой определенной единицы для десятичного логарифма отношения мощностей. Он был назван Bel в честь пионера телекоммуникаций Александра Грэхема Белла . Бел редко используется, так как децибел был предложенной рабочей единицей.

Именование и раннее определение децибела описано в Ежегоднике NBS Standard за 1931 год:

С первых дней существования телефона была признана необходимость в устройстве для измерения эффективности передачи телефонных средств. Внедрение кабеля в 1896 году обеспечило прочную основу для удобного устройства, и вскоре после этого «стандартная миля» кабеля стала широко использоваться. Это устройство использовалось до 1923 года, когда было принято новое устройство, более подходящее для современной телефонной работы. Новое устройство передачи широко используется среди иностранных телефонных организаций, и недавно оно было названо «децибелом» по предложению Международного консультативного комитета по междугородной телефонии.

Децибел может быть определен утверждением, что два количества мощности отличаются на 1 децибел, когда они находятся в соотношении 10 0,1, и любые два количества мощности отличаются на N децибел, когда они находятся в отношении 10 N (0,1) . Таким образом, количество единиц передачи, выражающих отношение любых двух степеней, в десять раз больше десятичного логарифма этого отношения. Этот метод обозначения усиления или потери мощности в телефонных цепях позволяет напрямую складывать или вычитать единицы, выражающие эффективность различных частей цепи ...

В 1954 году Дж. У. Хортон утверждал, что использование децибела в качестве единицы для величин, отличных от потерь передачи, привело к путанице, и предложил название логит для «стандартных величин, которые складываются путем умножения», чтобы контрастировать с названием единицы для «стандартных величин». которые комбинируются сложением ».

В апреле 2003 года Международный комитет мер и весов (CIPM) рассмотрел рекомендацию о включении децибела в Международную систему единиц (СИ), но отклонил это предложение. Однако децибел признан другими международными организациями, такими как Международная электротехническая комиссия (МЭК) и Международная организация по стандартизации (ИСО). МЭК разрешает использовать децибелы для значений мощности, а также мощности, и этой рекомендации следуют многие национальные органы по стандартизации, такие как NIST , который оправдывает использование децибел для соотношений напряжений. Несмотря на их широкое использование, суффиксы (например, в дБА или дБВ) не признаются IEC или ISO.

Определение

ISO 80000-3 описывает определения количеств и единиц пространства и времени.

Стандарт ISO 80000-3: 2006 определяет следующие количества. Децибел (дБ) составляет одну десятую часть бела: 1 дБ = 0,1 Б . Бель (В) 1 / 2  п (10) неперах : 1 В = 1 / 2 LN (10) Np . Непер - это изменение уровня величины корневой степени, когда это количество изменяется в е раз , то есть 1 Np = ln (e) = 1 , тем самым связывая все единицы как безразмерный натуральный логарифм корневой степени -количественные отношения, 1 дБ = 0,11513… Np = 0,11513… . Наконец, уровень количества - это логарифм отношения значения этого количества к контрольному значению того же вида количества.

Следовательно, бел представляет собой логарифм отношения между двумя величинами мощности 10: 1 или логарифм отношения между двумя величинами корня мощности √ 10 : 1.

Два сигнала, уровни которых отличаются на один децибел, имеют отношение мощностей 10 1/10 , что составляет приблизительно 1,25893, и отношение амплитуды (величина корня мощности) 10 120 (1,12202).

Бел редко используется без префикса или с префиксом единиц СИ, кроме деци ; например, предпочтительно использовать сотые доли децибела, а не миллибелы . Таким образом, пять тысячных бела обычно записываются как «0,05 дБ», а не «5 мБ».

Способ выражения отношения как уровня в децибелах зависит от того, является ли измеряемое свойство величиной мощности или величиной корневой мощности ; подробности см. в разделе Мощность, корневая степень и величина поля .

Величины мощности

При обращении к измерениям мощности величин, соотношение может быть выражено в виде уровня в децибелах путем оценки в десять раз основанию 10 логарифм соотношения измеряемой величины для опорного значения. Таким образом, отношение P (измеренная мощность) к P 0 (эталонная мощность) представлено L P , это отношение, выраженное в децибелах, которое рассчитывается по формуле:

Lпзнак равно12пер(пп0)Npзнак равно10журнал10(пп0)дБ.{\ displaystyle L_ {P} = {\ frac {1} {2}} \ ln \! \ left ({\ frac {P} {P_ {0}}} \ right) \, {\ text {Np}} = 10 \ log _ {10} \! \ Left ({\ frac {P} {P_ {0}}} \ right) \, {\ text {dB}}.}

Логарифм по основанию 10 отношения двух величин мощности - это количество бел. Количество децибел в десять раз превышает количество бел (эквивалентно, децибел составляет одну десятую бела). P и P 0 должны измерять один и тот же тип количества и иметь одни и те же единицы перед вычислением отношения. {\ frac {L_ {F}} {20 \, {\ text {dB}}}} F_ {0}.}

Точно так же в электрических цепях рассеиваемая мощность обычно пропорциональна квадрату напряжения или тока при постоянном импедансе . Если взять в качестве примера напряжение, это приводит к уравнению для уровня усиления мощности L G :

Lгзнак равно20журнал10(VизVв)дБ,{\ displaystyle L_ {G} = 20 \ log _ {10} \! \ left ({\ frac {V _ {\ text {out}}} {V _ {\ text {in}}}} \ right) \, { \ text {дБ}},}

где V из является корнем среднеквадратичное ( действующее значение) , выходное напряжение, V в это действующее значение входного напряжения. Аналогичная формула верна для тока.

Термин « величина корневой мощности» введен в стандарте ISO 80000-1: 2009 как заменитель количества поля . Термин « количество полей» не рекомендуется этим стандартом, и в этой статье используется root-power .

Взаимосвязь между уровнем власти и корневым уровнем

Несмотря на то, что мощность и основная мощность являются разными величинами, их соответствующие уровни исторически измеряются в одних и тех же единицах, обычно децибелах. {2}}

должен удерживаться, чтобы позволить разнице уровней мощности быть равной разнице уровней мощности от P 1 и V 1 до P 2 и V 2 . Примером может быть усилитель с единичным коэффициентом усиления по напряжению, независимый от нагрузки и частоты, управляющий нагрузкой с частотно-зависимым импедансом: относительное усиление по напряжению усилителя всегда равно 0 дБ, но коэффициент усиления по мощности зависит от меняющегося спектрального состава формы волны. усиливается. Частотно-зависимые импедансы могут быть проанализированы путем рассмотрения количественной спектральной плотности мощности и связанных с ней корневых величин мощности с помощью преобразования Фурье , что позволяет устранить частотную зависимость при анализе путем независимого анализа системы на каждой частоте.

Конверсии

Поскольку разности логарифмов, измеренные в этих единицах, часто представляют собой отношения мощностей и отношения корневой мощности, значения для обоих значений показаны ниже. Бел традиционно используется как единица логарифмического отношения мощности, а непер используется для логарифмического отношения корня к мощности (амплитуде).

Преобразование между единицами измерения уровня и списком соответствующих соотношений
Единица измерения В децибелах В поясах В неперсе Коэффициент мощности Соотношение корневой мощности
1 дБ 1 дБ 0,1 млрд 0,11513 Np 10 110 ≈ 1,25893 10 120 ≈ 1,12202
1 нп 8,68589 дБ 0,868589 В 1 нп е 2 ≈ 7,38906 е ≈ 2,71828
1 млрд 10 дБ 1 млрд 1.1513 Np 10 10 12 ≈ 3,16228

Примеры

Единица дБВт часто используется для обозначения отношения, для которого эталонный сигнал составляет 1 Вт, и аналогично дБм для эталонной точки 1 мВт .

  • Вычислив отношение в децибелах 1 кВт (один киловатт или 1000 Вт) к 1 Вт, получим:
Lгзнак равно10журнал10⁡(1000W1W)дБзнак равно30дБ.{\ displaystyle L_ {G} = 10 \ log _ {10} \ left ({\ frac {1000 \, {\ text {W}}} {1 \, {\ text {W}}}} \ right) \ , {\ text {дБ}} = 30 \, {\ text {дБ}}.}
  • Отношение в децибелах √ 1000 В ≈ 31,62 В к 1 В равно
Lгзнак равно20журнал10⁡(31,62V1V)дБзнак равно30дБ.{\ displaystyle L_ {G} = 20 \ log _ {10} \ left ({\ frac {31.62 \, {\ text {V}}} {1 \, {\ text {V}}}} \ right) \ , {\ text {дБ}} = 30 \, {\ text {дБ}}.}

(31,62 В / 1 В) 2 ≈ 1 кВт / 1 Вт , иллюстрируя следствие из приведенных выше определений, что L G имеет одинаковое значение, 30 дБ, независимо от того, получено ли оно из мощности или из амплитуд, при условии, что в конкретном В рассматриваемой системе отношения мощностей равны квадратам отношений амплитуд.

  • Отношение в децибелах 1 мВт (один милливатт) к 10 Вт получается по формуле
Lгзнак равно10журнал10⁡(0,001 W10 W) дБзнак равно-40 дБ. {\ frac {3} {10}} \ times 1 = 1,99526 \ ldots \ приблизительно 2}

Изменение коэффициента мощности в 10 раз соответствует изменению уровня на 10 дБ . Изменение коэффициента мощности на коэффициент 2 или 1 / 2 составляет примерно изменение 3 дБ . Точнее, изменение составляет ± 3,0103 дБ, но это почти всегда округляется до «3 дБ» в технической документации. Это означает увеличение напряжения в √ 2 ≈ 1,4142 раза . Точно так же удвоение или уменьшение наполовину напряжения, а также учетверение или четверть мощности обычно описывается как «6 дБ», а не ± 6,0206 дБ.

Если необходимо провести различие, количество децибел записывается с дополнительными значащими цифрами . 3.000 дБ соответствует соотношению мощностей 10 310 или 1.9953, что примерно на 0,24% отличается от ровно 2, и коэффициенту напряжений 1,4125, что на 0,12% отличается от √ 2 . Точно так же увеличение на 6.000 дБ соответствует соотношению мощностей 10 610 ≈ 3.9811 , что примерно на 0,5% отличается от 4.

Свойства

Децибел полезен для представления больших отношений и для упрощения представления умноженных эффектов, таких как затухание от нескольких источников в цепи сигнала. Его применение в системах с аддитивными эффектами менее интуитивно понятно.

Отчетность о больших коэффициентах

Логарифмической шкалы характер децибел означает , что очень большой диапазон соотношений может быть представлено в виде удобного числа, аналогично с научной нотации . Это позволяет четко визуализировать огромные изменения некоторого количества. См. График Боде и полулогарифмический график . Например, 120 дБ SPL может быть более четким, чем «в триллион раз более интенсивным, чем порог слышимости».

Представление операций умножения

Значения уровня в децибелах могут быть добавлены вместо умножения основных значений мощности, что означает, что общий коэффициент усиления многокомпонентной системы, такой как серия каскадов усилителя , может быть рассчитан путем суммирования коэффициентов усиления в децибелах отдельных компонентов, вместо того, чтобы умножать коэффициенты усиления; то есть log ( A × B × C ) = log ( A ) + log ( B ) + log ( C ). На практике это означает, что, обладая только информацией о том, что 1 дБ составляет примерно 26% прирост мощности, 3 дБ составляет примерно 2-кратное усиление мощности и 10 дБ составляет 10-кратное усиление мощности, можно определить коэффициент мощности система с усилением в дБ с простым сложением и умножением. Например:

  • Система состоит из 3 последовательно соединенных усилителей с коэффициентами усиления (отношение выходной мощности к входной) 10 дБ, 8 дБ и 7 дБ соответственно, что дает общий коэффициент усиления 25 дБ. В разбивке на комбинации 10, 3 и 1 дБ это:
    25 дБ = 10 дБ + 10 дБ + 3 дБ + 1 дБ + 1 дБ
    При потребляемой мощности 1 Вт выходная мощность составляет примерно
    1 Вт × 10 × 10 × 2 × 1,26 × 1,26 ≈ 317,5 Вт
    При точном расчете мощность составляет 1 Вт × 10 2510 ≈ 316,2 Вт. Приблизительное значение имеет погрешность всего + 0,4% по отношению к фактическому значению, что незначительно, учитывая точность предоставленных значений и точность большинства измерительные приборы.

Однако, по словам его критиков, децибел создает путаницу, затемняет рассуждения, больше относится к эпохе логарифмических линейок, чем к современной цифровой обработке, и является громоздким и трудным для интерпретации.

Представление операций сложения

Согласно Митчке, «преимущество использования логарифмической меры состоит в том, что в цепи передачи много элементов сцеплены, и каждый имеет свое собственное усиление или затухание. Для получения итогового числа сложение значений децибел намного удобнее, чем умножение индивидуальные факторы ". Однако по той же причине, по которой люди преуспевают в аддитивной операции над умножением, децибелы неудобны в изначально аддитивных операциях: «если две машины каждая по отдельности производят уровень звукового давления , скажем, 90 дБ в определенный момент, тогда, когда оба работают вместе мы должны ожидать увеличения комбинированного уровня звукового давления до 93 дБ, но никак не до 180 дБ! »; «предположим, что измеренный шум от машины (включая вклад фонового шума) составляет 87 дБА, но когда машина выключена, только фоновый шум измеряется как 83 дБА. [...] машинный шум [...] уровень (отдельно)] может быть получен путем «вычитания» фонового шума 83 дБА из комбинированного уровня 87 дБА, т. е. 84,8 дБА. "; "Чтобы найти репрезентативное значение уровня звука в помещении, проводится ряд измерений в разных местах в помещении, и вычисляется среднее значение. [...] Сравните логарифмические и средние арифметические [..] .] 70 дБ и 90 дБ: среднее логарифмическое = 87 дБ; среднее арифметическое = 80 дБ ".

Сложение в логарифмической шкале называется логарифмическим сложением , и его можно определить, взяв экспоненты для преобразования в линейную шкалу, сложив их, а затем взяв логарифмы для возврата. Например, где операции с децибелами - это логарифмическое сложение / вычитание и логарифмическое умножение / деление, а операции с линейной шкалой - это обычные операции:

87дБА-83дБАзнак равно10⋅журнал10⁡(1087/10-1083/10)дБА≈84,8дБА{\ displaystyle 87 \, {\ text {dBA}} - 83 \, {\ text {dBA}} = 10 \ cdot \ log _ {10} {\ bigl (} 10 ^ {87/10} -10 ^ { 83/10} {\ bigr)} \, {\ text {dBA}} \ приблизительно 84,8 \, {\ text {dBA}}}
Mlm(70,90)знак равно(70дБА+90дБА)/2знак равно10⋅журнал10⁡((1070/10+1090/10)/2)дБАзнак равно10⋅(журнал10⁡(1070/10+1090/10)-журнал10⁡2)дБА≈87дБА. {90/10} {\ bigr)} - \ log _ {10} 2 \ right) \, {\ text {dBA}} \ приблизительно 87 \, {\ text {dBA}}. \ end {выравнивается}}}

Обратите внимание, что среднее логарифмическое значение получается из логарифмической суммы путем вычитания , поскольку логарифмическое деление является линейным вычитанием. 10журнал10⁡2{\ displaystyle 10 \ log _ {10} 2}

Величины в децибелах не обязательно являются аддитивными , поэтому они «неприемлемы для использования в анализе размерностей ».

Использует

Восприятие

Человеческое восприятие интенсивности звука и света больше приближается к логарифму интенсивности, а не к линейной зависимости (см. Закон Вебера-Фехнера ), что делает шкалу дБ полезным показателем.

Акустика

Примеры уровней звука в децибелах от различных источников звука и действий, взятые с экрана «Как громко это слишком громко» приложения NIOSH Sound Level Meter

Децибел обычно используется в акустике как единица измерения уровня звукового давления . Эталонное давление звука в воздухе устанавливается на типичном пороге восприятия средним человеком, и для иллюстрации различных уровней звукового давления используются общие сравнения . Поскольку звуковое давление является величиной основной мощности, используется соответствующая версия определения единицы:

Lпзнак равно20журнал10(псреднеквадратичное значениепссылка)дБ,{\ displaystyle L_ {p} = 20 \ log _ {10} \! \ left ({\ frac {p _ {\ text {rms}}} {p _ {\ text {ref}}}} \ right) \, { \ text {дБ}},}

где p rms - это среднеквадратическое значение измеренного звукового давления, а p ref - стандартное эталонное звуковое давление в 20 микропаскалей в воздухе или 1 микропаскаль в воде.

Использование децибел в подводной акустике приводит к путанице, отчасти из-за этой разницы в эталонных значениях.

Человеческое ухо имеет большой динамический диапазон приема звука. Отношение интенсивности звука, вызывающего необратимое повреждение во время короткого воздействия, к интенсивности самого тихого звука, который может слышать ухо, больше или равно 1 триллиону (10 12 ). Такие большие диапазоны измерений удобно выражать в логарифмической шкале : логарифм по основанию 10 10 12 равен 12, что выражается как уровень звукового давления 120 дБ относительно 20  мкПа .

Поскольку человеческое ухо не одинаково чувствительно ко всем звуковым частотам, спектр акустической мощности модифицируется посредством частотного взвешивания ( A-взвешивание является наиболее распространенным стандартом), чтобы получить взвешенную акустическую мощность перед преобразованием в уровень звука или уровень шума в децибелах.

Телефония

Децибел используется в телефонии и аудио . Как и в акустике, часто используется частотно-взвешенная мощность. Для измерений звукового шума в электрических цепях взвешивания называются псофометрическими весами .

Электроника

В электронике децибел часто используется для выражения отношения мощности или амплитуды (как для коэффициентов усиления ), а не арифметических отношений или процентов . Одно из преимуществ состоит в том, что общий коэффициент усиления в децибелах ряда компонентов (таких как усилители и аттенюаторы ) можно рассчитать просто путем суммирования коэффициентов усиления в децибелах отдельных компонентов. Точно так же в телекоммуникациях децибелы обозначают усиление или потерю сигнала от передатчика к приемнику через некоторую среду ( свободное пространство , волновод , коаксиальный кабель , оптоволокно и т. Д.) С использованием бюджета канала .

Единицу децибела можно также комбинировать с эталонным уровнем, часто обозначаемым суффиксом, чтобы создать абсолютную единицу электроэнергии. Например, его можно комбинировать с «m» для «милливатта» для получения « дБмВт ». Уровень мощности 0 дБм соответствует одному милливатту, а 1 дБм - на один децибел больше (около 1,259 мВт).

В профессиональных аудиосистемах популярной единицей является дБу . Это относительно среднеквадратичного напряжения, которое дает 1 мВт (0 дБмВт) на резистор сопротивлением 600 Ом, или √ 1 мВт × 600 Ом ≈ 0,775 В RMS . При использовании в цепи на 600 Ом (исторически это стандартное эталонное сопротивление в телефонных цепях), дБу и дБм идентичны .

Оптика

В оптическом канале , если известная величина оптической мощности в дБм (относительно 1 мВт) передается в волокно , а потери в дБ (децибелах) каждого компонента (например, разъемов, стыков и длин волокна) известны, общие потери в канале связи можно быстро вычислить путем сложения и вычитания величин в децибелах.

В спектрометрии и оптике блокирующая единица, используемая для измерения оптической плотности , эквивалентна -1 B.

Видео и цифровые изображения

В связи с видео- и цифровыми датчиками изображения децибелы обычно представляют собой отношения видеонапряжений или оцифрованных интенсивностей света с использованием 20 логарифмов отношения, даже если представленная интенсивность (оптическая мощность) прямо пропорциональна напряжению, генерируемому датчиком, а не его квадрат, как в ПЗС-сканере, где напряжение отклика линейно по интенсивности. Таким образом, отношение сигнал / шум камеры или динамический диапазон, указанный как 40 дБ, представляет собой отношение 100: 1 между интенсивностью оптического сигнала и оптически эквивалентной интенсивностью темнового шума, а не отношение интенсивности (мощности) 10 000: 1 как 40 дБ. мог бы предложить. Иногда определение 20-кратного логарифмического отношения применяется непосредственно к счетам электронов или фотонов, которые пропорциональны амплитуде сигнала датчика, без необходимости учитывать, является ли зависимость напряжения от интенсивности линейной.

Однако, как упоминалось выше, в физической оптике, в том числе в волоконной оптике, в более общем плане преобладает правило 10 log интенсивности, поэтому терминология между соглашениями цифровой фотографической технологии и физикой может стать нечеткой. Чаще всего величины, называемые «динамический диапазон» или «отношение сигнал / шум» (камеры), указываются в 20 log дБ, но в связанных контекстах (например, затухание, усиление, SNR усилителя или коэффициент подавления) следует использовать термин следует интерпретировать с осторожностью, так как смешение двух единиц может привести к очень серьезному недопониманию значения.

Фотографы обычно используют альтернативную логарифмическую единицу по основанию 2, стоп , для описания соотношений интенсивности света или динамического диапазона.

Суффиксы и справочные значения

Суффиксы обычно присоединены к основному блоку дБ для указания опорного значения, с помощью которого вычисляется отношение. Например, дБм означает измерение мощности относительно 1 милливатта.

В тех случаях, когда указывается единичное значение эталона, значение в децибелах называется «абсолютным». Если единичное значение эталона не указано явно, как в дБ усиления усилителя, то значение в децибелах считается относительным.

SI не позволяет прикреплять квалификаторы к единицам, будь то суффикс или префикс, кроме стандартных префиксов SI . Следовательно, даже если децибел принят для использования вместе с единицами СИ , практика добавления суффикса к базовой единице дБ, образуя составные единицы, такие как дБм, дБн, дБА и т. Д., Не является. Правильный способ, согласно IEC 60027-3 , - это либо как L x (re x ref ), либо как L x / x ref , где x - символ количества, а x ref - значение эталонной величины, например, L E  (re 1 мкВ / м) = L E / (1 мкВ / м) для напряженности электрического поля E относительно эталонного значения 1 мкВ / м.

Помимо документов, использующих единицы СИ, эта практика очень распространена, что иллюстрируется следующими примерами. Не существует общего правила с различными практиками, ориентированными на конкретные дисциплины. Иногда суффикс представляет собой символ единицы («W», «K», «m»), иногда это транслитерация символа единицы («uV» вместо микровольт для микровольт), иногда это аббревиатура названия единицы. («sm» - квадратный метр, «m» - милливатт), в других случаях это мнемоника для типа вычисляемой величины («i» - коэффициент усиления антенны по отношению к изотропной антенне, «λ» - все, что нормализовано Длина волны ЭМ), или иначе общий атрибут или идентификатор, относящийся к природе величины ("A" для уровня звукового давления, взвешенного по шкале А). Суффикс часто связан с дефисом , как в «дБ ‑ Гц», или с пробелом, как в «дБ HL», или без промежуточного символа, как в «дБм», или заключен в круглые скобки, как в «дБ». (см) ".

вольтаж

Поскольку децибел определяется по мощности, а не по амплитуде, при преобразовании отношений напряжения в децибелы необходимо возводить в квадрат амплитуду или использовать коэффициент 20 вместо 10, как обсуждалось выше.

дБВ
дБ (V RMS ) - напряжение относительно 1 вольт независимо от импеданса. Это используется для измерения чувствительности микрофона, а также указать на потребительские линии уровня от -10 д , с тем чтобы сократить производственные затраты по сравнению с использованием оборудованием +4 дБ сигнала линейного уровня.
дБу или дБв
Среднеквадратичное значение напряжения относительно (т. Е. Напряжения, которое рассеивает 1 мВт на нагрузке 600 Ом). RMS поэтому напряжение V 1 соответствует Первоначально DBV, оно было изменено на дБу , чтобы избежать путаницы с дБв. «V» происходит от «вольт», а «u» - от единицы объема, используемой в измерителе уровня громкости .Vзнак равно600Ω⋅0,001W≈0,7746V{\ displaystyle V = {\ sqrt {600 \, \ Omega \ cdot 0,001 \, {\ text {W}}}} \ приблизительно 0,7746 \, {\ text {V}}}20⋅журнал10⁡(1VRMS0,6V)знак равно2,218дБу.{\ displaystyle 20 \ cdot \ log _ {10} \ left ({\ frac {1 \, V _ {\ text {RMS}}} {{\ sqrt {0,6}} \, V}} \ right) = 2,218 \ , {\ text {dBu}}.}dBu может использоваться как мера напряжения независимо от импеданса, но рассчитывается исходя из нагрузки 600 Ом, рассеивающей 0 дБмВт (1 мВт). Опорное напряжение происходит от вычисления .Vзнак равнореsяsтапcе⋅пошер{\ displaystyle V = {\ sqrt {Сопротивление \ cdot Power}}}В профессиональном аудио оборудование может быть откалибровано для индикации «0» на измерителях VU через некоторое конечное время после подачи сигнала с амплитудой +4 дБн . В бытовом оборудовании обычно используется более низкий «номинальный» уровень сигнала –10 дБВ . Поэтому многие устройства предлагают работу с двумя напряжениями (с разными настройками усиления или «подстройки») по причинам совместимости. Переключатель или регулировки , который покрывает , по меньшей мере , диапазон между +4 дБ и -10 д являются общими в профессиональном оборудовании.
дБм0 с
Определено Рекомендацией МСЭ-R V.574 .; дБмВ: дБ (мВ RMS ) - напряжение относительно 1 милливольта на 75 Ом. Широко используется в сетях кабельного телевидения , где номинальная мощность одного ТВ-сигнала на терминалах приемника составляет около 0 дБмВ. Для кабельного телевидения используется коаксиальный кабель 75 Ом, поэтому 0 дБмВ соответствует −78,75 дБВт (−48,75 дБмВт) или приблизительно 13 нВт.
дБмкВ или дБуВ
дБ (мкВ RMS ) - напряжение относительно 1 мкВ. Широко используется в телевизионных и антенных усилителях. 60 дБмкВ = 0 дБмВ.

Акустика

Вероятно, наиболее распространенное использование «децибел» применительно к уровню звука - это дБ SPL, уровень звукового давления, относящийся к номинальному порогу человеческого слуха: для измерения давления (величина коренной мощности) используется коэффициент 20, а для измерения мощности (например, дБ SIL и дБ SWL) используйте коэффициент 10.

дБ SPL
дБ SPL ( уровень звукового давления ) - для звука в воздухе и других газах относительно 20 микропаскалей (мкПа), или2 × 10 −5  Па , примерно самый тихий звук, который может слышать человек. Для звука в воде и других жидкостях используется эталонное давление 1 мкПа. Среднеквадратичное звуковое давление в один паскаль соответствует уровню 94 дБ SPL.
дБ SIL
Уровень интенсивности звука в дБ - относительно 10 −12  Вт / м², что примерно соответствует порогу слышимости человека в воздухе.
дБ SWL
Уровень звуковой мощности дБ - относительно 10 −12  Вт.
дБА, дББ и дБВ
Эти символы часто используются для обозначения использования различных фильтров взвешивания , используемых для аппроксимации реакции человеческого уха на звук, хотя измерения все еще производятся в дБ (SPL). Эти измерения обычно относятся к шуму и его воздействию на людей и других животных, и они широко используются в промышленности при обсуждении вопросов контроля шума, нормативных требований и экологических стандартов. Другие возможные вариации - это дБ A или дБ (A) . В соответствии со стандартами Международного электротехнического комитета ( IEC 61672-2013 ) и Американского национального института стандартов, ANSI S1.4 , предпочтительным вариантом использования является запись L A  = x дБ. Тем не менее, единицы дБА и дБ (А) по-прежнему обычно используются в качестве сокращений для измерений, взвешенных по шкале А. Сравните dBc , используемый в телекоммуникациях.
дБ HL
Уровень слуха в дБ используется в аудиограммах как мера потери слуха. Эталонный уровень меняется с частотой в соответствии с минимальной кривой слышимости, определенной в ANSI и других стандартах, так что полученная аудиограмма показывает отклонение от того, что считается «нормальным» слухом.
дБ Q
иногда используется для обозначения взвешенного уровня шума, обычно с использованием взвешивания шума ITU-R 468
дБпп
относительно размаха звукового давления.
дБГ
G-взвешенный спектр

Аудио электроника

См. Также dBV и dBu выше.

дБм
дБ (мВт) - мощность относительно 1  милливатта . В аудио и телефонии дБм обычно указывается относительно импеданса 600 Ом, что соответствует уровню напряжения 0,775 вольт или 775 милливольт.
дБм0
Мощность в дБм (описана выше), измеренная в точке нулевого уровня передачи .
дБFS
дБ ( полная шкала ) - амплитуда сигнала по сравнению с максимумом, с которым устройство может справиться до того, как произойдет ограничение . Полная шкала может быть определена как уровень мощности полномасштабной синусоиды или, альтернативно, полномасштабной прямоугольной волны . Сигнал, измеренный относительно полномасштабной синусоидальной волны, кажется на 3 дБ слабее по сравнению с полномасштабной прямоугольной волной, таким образом: 0 dBFS (полномасштабная синусоида) = -3 dBFS (полноразмерная прямоугольная волна).
дБВУ
единица громкости дБ
дБТП
дБ (истинный пик) - пиковая амплитуда сигнала по сравнению с максимумом, с которым устройство может справиться до того, как произойдет ограничение. В цифровых системах 0 dBTP будет равняться наивысшему уровню (номеру), который процессор способен представить. Измеренные значения всегда отрицательны или равны нулю, так как они меньше или равны полной шкале.

Радар

дБЗ
дБ (Z) - децибел относительно Z = 1 мм 6 м −3 : энергия отражательной способности (метеорологический радар), связанная с величиной передаваемой мощности, возвращаемой приемнику радара. Значения выше 20 дБз обычно указывают на выпадающие осадки.
дБсм
дБ (м²) - децибел на один квадратный метр: мера радиолокационного поперечного сечения (RCS) цели. Мощность, отраженная целью, пропорциональна ее RCS. Самолеты-невидимки и насекомые имеют отрицательную RCS, измеренную в дБсм, большие плоские пластины или незаметные самолеты имеют положительные значения.

Мощность радио, энергия и напряженность поля

дБн
относительно несущей - в телекоммуникациях это указывает относительные уровни шума или мощности боковой полосы по сравнению с мощностью несущей. Сравните dBC, используемые в акустике.
дБпп
относительно максимального значения пиковой мощности.
дБдж
энергия относительно 1  джоуля . 1 джоуль = 1 ватт-секунда = 1 ватт на герц, поэтому спектральная плотность мощности может быть выражена в дБдж.
дБм
дБ (мВт) - мощность относительно 1  милливатта . В радиополе дБм обычно относится к нагрузке 50 Ом, при этом результирующее напряжение составляет 0,224 В.
дБмкВ / м, дБмкВ / м или дБмк
дБ (мкВ / м) - напряженность электрического поля относительно 1  микровольта на метр . Единица измерения часто используется для определения мощности сигнала телевизионного вещания на принимающей стороне (сигнал, измеренный на выходе антенны, выражается в дБмкВ).
дБф
дБ (фВт) - мощность относительно 1  фемтоватта .
дБВт
дБ (Вт) - мощность относительно 1  ватта .
дБк
дБ (кВт) - мощность относительно 1  киловатта .
дБэ
дБ электрический.
дБо
дБ оптический. Изменение оптической мощности на 1 дБо может привести к изменению мощности электрического сигнала до 2 дБэ в системе с ограничением теплового шума.

Антенные измерения

дБи
дБ (изотропный) - прямое усиление антенны по сравнению с гипотетической изотропной антенной , которая равномерно распределяет энергию во всех направлениях. Если не указано иное, предполагается линейная поляризация электромагнитного поля.
дБд
дБ (диполь) - прямое усиление антенны по сравнению с полуволновой дипольной антенной . 0 дБд = 2,15 дБи
дБиК
дБ (изотропная круговая) - прямое усиление антенны по сравнению с изотропной антенной с круговой поляризацией . Не существует фиксированного правила преобразования между дБиК и дБи, поскольку оно зависит от приемной антенны и поляризации поля.
дБк
дБ (четвертьволна) - прямое усиление антенны по сравнению с штырем на четверть длины волны. Используется редко, за исключением некоторых маркетинговых материалов. 0 дБq = −0,85 дБи
дБсм
дБ (м²) - децибел на один квадратный метр: мера эффективной площади антенны .
дБм −1
дБ (м −1 ) - децибел относительно обратной величины метра: мера коэффициента антенны .

Прочие измерения

дБ ‑ Гц
дБ (Гц) - полоса пропускания относительно одного герца. Например, 20 дБ ‑ Гц соответствует полосе пропускания 100 Гц. Обычно используется при расчетах бюджета ссылок . Также используется в отношении отношения несущей к плотности шума (не путать с отношением несущей к шуму в дБ).
dBov или dBO
дБ (перегрузка) - амплитуда сигнала (обычно аудио) по сравнению с максимумом, с которым устройство может справиться до того, как произойдет ограничение . Подобно dBFS, но также применимо к аналоговым системам. Согласно Рек. G.100.1 уровень цифровой системы в дБov определяется как:
Lовзнак равно10журнал10⁡(пп0) [dBov]{\ displaystyle L _ {\ text {ov}} = 10 \ log _ {10} \ left ({\ frac {P} {P_ {0}}} \ right) \ [{\ text {dBov}}]},
с максимальной мощностью сигнала , для прямоугольного сигнала с максимальной амплитудой . Таким образом, уровень тона с цифровой амплитудой (пиковое значение) составляет .п0знак равно1.0{\ displaystyle P_ {0} = 1.0}Икснад{\ displaystyle x _ {\ text {over}}}Икснад{\ displaystyle x _ {\ text {over}}}Lзнак равно-3,01 dBov{\ displaystyle L = -3.01 \ {\ text {dBov}}}
дБр
дБ (относительный) - просто относительное отличие от чего-то еще, которое проявляется в контексте. Например, разница в отклике фильтра от номинальных уровней.
дБн
дБ выше эталонного шума . См. Также dBrnC
дБрнК
dBrnC представляет собой измерение уровня звука, как правило , в телефонной цепи, по отношению к опорному уровню -90 дБм, при измерении этого уровня частоты , взвешенные по стандартной С-сообщение взвешивающего фильтра. Фильтр взвешивания C-сообщений в основном использовался в Северной Америке. Псофометрический фильтр используется для этой цели в международных сетях. См. Раздел Псофометрическое взвешивание, чтобы увидеть сравнение кривых частотной характеристики для фильтров взвешивания C-сообщений и Псофометрических взвешивающих фильтров.
дБК
дБ (К)  - децибелы относительно 1  К ; используется для выражения шумовой температуры .
дБ / К
дБ (K −1 ) - децибелы относительно 1 K −1 . - не децибелы на кельвин: используется для коэффициента G / T , показателя качества, используемого в спутниковой связи , связывающего коэффициент усиления антенны G с температурой T, эквивалентной шуму приемной системы .

Список суффиксов в алфавитном порядке

Суффиксы без пунктуации
дБА
см. дБ (A).
дББ
см. дБ (B).
дБн
относительно несущей - в телекоммуникациях это указывает относительные уровни шума или мощности боковой полосы по сравнению с мощностью несущей.
dBC
см. дБ (C).
дБд
дБ (диполь) - прямое усиление антенны по сравнению с полуволновой дипольной антенной . 0 дБд = 2,15 дБи
дБэ
дБ электрический.
дБф
дБ (фВт) - мощность относительно 1 фемтоватта .
дБFS
дБ ( полная шкала ) - амплитуда сигнала по сравнению с максимумом, с которым устройство может справиться до того, как произойдет ограничение . Полная шкала может быть определена как уровень мощности полномасштабной синусоиды или, альтернативно, полномасштабной прямоугольной волны . Сигнал, измеренный относительно полномасштабной синусоидальной волны, кажется на 3 дБ слабее по сравнению с полномасштабной прямоугольной волной, таким образом: 0 dBFS (полномасштабная синусоида) = -3 dBFS (полноразмерная прямоугольная волна).
дБГ
G-взвешенный спектр
дБи
дБ (изотропный) - прямое усиление антенны по сравнению с гипотетической изотропной антенной , которая равномерно распределяет энергию во всех направлениях. Если не указано иное, предполагается линейная поляризация электромагнитного поля.
дБиК
дБ (изотропная круговая) - прямое усиление антенны по сравнению с изотропной антенной с круговой поляризацией . Не существует фиксированного правила преобразования между дБиК и дБи, поскольку оно зависит от приемной антенны и поляризации поля.
дБдж
энергия относительно 1 джоуля . 1 джоуль = 1 ватт-секунда = 1 ватт на герц, поэтому спектральная плотность мощности может быть выражена в дБдж.
дБк
дБ (кВт) - мощность относительно 1 киловатта .
дБК
дБ (K) - децибелы относительно кельвина : используется для выражения шумовой температуры .
дБм
дБ (мВт) - мощность относительно 1 милливатта .
дБм0
Мощность в дБм, измеренная в точке нулевого уровня передачи.
дБм0 с
Определен Рекомендацией МСЭ-R V.574.
дБмВ
дБ (мВ RMS ) - напряжение относительно 1 милливольта на 75 Ом.
дБо
дБ оптический. Изменение оптической мощности на 1 дБо может привести к изменению мощности электрического сигнала в системе на 2 дБэ, что ограничено тепловым шумом.
дБО
см. dBov
dBov или dBO
дБ (перегрузка) - амплитуда сигнала (обычно аудио) по сравнению с максимумом, с которым устройство может справиться до того, как произойдет ограничение .
дБпп
относительно размаха звукового давления.
дБпп
относительно максимального значения пиковой мощности.
дБк
дБ (четвертьволна) - прямое усиление антенны по сравнению с штырем на четверть длины волны. Используется редко, за исключением некоторых маркетинговых материалов. 0 дБq = −0,85 дБи
дБр
дБ (относительный) - просто относительное отличие от чего-то еще, которое проявляется в контексте. Например, разница в отклике фильтра от номинальных уровней.
дБн
дБ выше эталонного шума . См. Также dBrnC
дБрнК
dBrnC представляет собой измерение уровня звука, обычно в телефонной цепи, относительно уровня шума цепи , с измерением этого уровня, взвешенного по частоте стандартным фильтром взвешивания C-сообщений. Фильтр взвешивания C-сообщений в основном использовался в Северной Америке.
дБсм
дБ (м²) - децибел на один квадратный метр
дБТП
дБ (истинный пик) - пиковая амплитуда сигнала по сравнению с максимумом, с которым устройство может справиться до того, как произойдет ограничение.
дБу или дБв
Действующее значение напряжения относительно .0,6V≈0,7746V≈-2,218дБВ{\ displaystyle {\ sqrt {0,6}} \, {\ text {V}} \, \ приблизительно 0,7746 \, {\ text {V}} \, \ приблизительно -2,218 \, {\ text {dBV}}}
dBu0s
Определен Рекомендацией МСЭ-R V.574.
дБуВ
см. дБмкВ
дБуВ / м
см. дБмкВ / м
дБв
см. dBu
дБВ
дБ (V RMS ) - напряжение относительно 1 вольт независимо от импеданса.
дБВУ
единица громкости дБ
дБВт
дБ (Вт) - мощность относительно 1 ватта .
дБЗ
дБ (Z) - децибел относительно Z = 1 мм 6 м −3
дБмк
см. дБмкВ / м
дБмкВ или дБуВ
дБ (мкВ RMS ) - напряжение относительно 1 мкВ.
дБмкВ / м, дБмкВ / м или дБмк
дБ (мкВ / м) - напряженность электрического поля относительно 1 микровольта на метр .
Суффиксы, которым предшествует пробел
дБ HL
Уровень слуха в дБ используется в аудиограммах как мера потери слуха.
дБ Q
иногда используется для обозначения взвешенного уровня шума
дБ SIL
Уровень интенсивности звука дБ - относительно 10 −12  Вт / м²
дБ SPL
дБ SPL ( уровень звукового давления ) - для звука в воздухе и других газах, относительно 20 мкПа в воздухе или 1 мкПа в воде
дБ SWL
Уровень звуковой мощности дБ - относительно 10 −12  Вт.
Суффиксы в скобках
дБ (A), дБ (B) и дБ (C)
Эти символы часто используются для обозначения использования различных фильтров взвешивания , используемых для аппроксимации реакции человеческого уха на звук, хотя измерения все еще производятся в дБ (SPL). Эти измерения обычно относятся к шуму и его воздействию на людей и других животных, и они широко используются в промышленности при обсуждении вопросов контроля шума, правил и экологических стандартов. Другие возможные вариации - это дБ А или дБА .
Другие суффиксы
дБ-Гц
дБ (Гц) - полоса пропускания относительно одного герца.
дБ / К
дБ (K -1 ) - децибел по отношению к обратной части кельвин
дБм −1
дБ (м −1 ) - децибел относительно обратной величины метра: мера коэффициента антенны .

Связанные единицы

мБм
мБ (мВт) - мощность относительно 1 милливатта , в миллибелах (одна сотая децибела). 100 мБм = 1 дБм. Этот модуль находится в драйверах Wi-Fi ядра Linux и в разделах нормативного домена.
Np
Еще одна близкородственная единица - непер (Np). Как и децибел, непер является единицей измерения уровня .
1 Nпзнак равно20журнал10⁡е dB≈8.685889638 dB{\ displaystyle 1 \ {\ rm {Np}} = 20 \ log _ {10} e \ {\ rm {дБ}} \ приблизительно 8 {.} 685889638 \ {\ rm {дБ}} \,}

Фракции

Константы затухания в таких областях, как волоконно-оптическая связь и потери на трассе распространения радиоволн , часто выражаются в виде доли или отношения к расстоянию передачи. дБ / м представляет собой децибел на метр, дБ / мил представляет собой, например, децибел на милю. Этими величинами следует управлять в соответствии с правилами анализа размеров , например, 100-метровый участок с волокном 3,5 дБ / км дает потери 0,35 дБ = 3,5 дБ / км × 0,1 км.

Смотрите также

Рекомендации

дальнейшее чтение

  • Туффенцаммер, Карл (1956). «Das Dezilog, eine Brücke zwischen Logarithmen, Dezibel, Neper und Normzahlen» [Децилог, мост между логарифмами, децибелами, непер и предпочтительными числами]. VDI-Zeitschrift (на немецком языке). 98 : 267–274.
  • Паулин, Евгений (1 сентября 2007 г.). Logarithmen, Normzahlen, Dezibel, Neper, Phon - natürlich verwandt! [ Логарифмы, предпочтительные числа, децибелы, непер, фон - естественно связаны! ] (PDF) (на немецком языке). Архивировано 18 декабря 2016 года (PDF) из оригинала . Проверено 18 декабря +2016 .

внешние ссылки

мир электроники - Радиотехнические расчеты начинающим: что такое децибелы

Радиотехнические расчеты начинающим: что такое децибелы

категория

Самостоятельные расчеты по радио и электротехнике

материалы в категории

В. ПОЛЯКОВ, г. Москва
Одобрено ЦТТУ Минобразования РФ
Радио, 2003 год, № 3

Прежде чем перейти к следующей, и основной разновидности фильтров — к LC-фильтрам, полезно рассказать, что такое децибелы и почему затухание фильтров, впрочем, также, как и усиление и многие другие величины, измеряют именно в децибелах. Те, кто это уже знает, могут пропустить данную главу.

Децибел — это десятая часть Бела, логарифмической единицы, названной в честь изобретателя телефона Александра Грэхема Белла (1847—1922). Один Бел соответствует десятикратному увеличению мощности сигнала: 10 дБ = 1 Б = Ig10. Десятикратному ослаблению мощности соответствует -10 дБ = -1 Б = Ig0,1. Однако напряжение или ток при десятикратном изменении мощности изменяются только в 3,16 раза (мощность пропорциональна квадрату напряжения или тока). Таким образом, усиление G или ослабление а, выраженное в децибелах, равно:

G, α(дБ) = 10lg(P2/P1) = 20lg(U2/U1).

Предостережем от распространенных ошибок: не бывает «децибелов по напряжению» и «децибелов по мощности» — усилитель, имеющий G = 20 дБ, усиливает мощность сигнала в 100 раз, а напряжение (при равенстве входного и выходного сопротивлений) — в 10 раз. Оговорка в скобках существенна — ведь переменные напряжения и токи можно трансформировать, оставляя при этом неизменной мощность. Никому не придет в голову сказать, что трансформатор, повышающий напряжение в 10 раз, имеет усиление 20 дБ. Его усиление G = 0 дБ, или даже α = - 0,1...1 дБ, если учесть незначительные потери. Итак, чтобы пользоваться формулой

G = 20lg(U2/U1),

надо сначала привести входное U1 и выходное U2 напряжения к одинаковым сопротивлениям, формулой же G или α = 10lg(P2/P1) пользуются без ограничений.

Оказалось, что в децибелах чрезвычайно удобно измерять громкость звука, мощность и напряжение сигнала, усиление и ослабление (затухание) любых цепей, длинных линий и фильтров. Первыми стали широко пользоваться децибелами именно телеграфисты и телефонисты — для оценки затуханий и уровней сигнала в линиях. Главное достоинство оказалось в том, что при расчетах умножение и деление заменяется сложением и вычитанием, которые легко сделать даже в уме, а на графиках, построенных в логарифмическом масштабе, многие кривые становятся прямыми.

Для отсчета любой величины в децибелах нужен исходный (нулевой) уровень. При расчете усиления и ослабления исходным уровнем служит значение рассматриваемой величины на входе устройства (Р1, U1). Если же мы имеем дело с определенными, конкретными величинами, имеющими размерность (логарифм можно взять только от безразмерного числа), то исходный уровень надо задать.

Нулевой уровень громкости соответствует усредненной пороговой чувствительности человеческого слуха, при которой сила звука (плотность потока акустической энергии) составляет 10-12 Вт/м2, а звуковое давление — 2•10-5 Па. Это чрезвычайно малые величины. Так, например, скорость колеблющихся частиц воздуха при такой силе звука составляет всего 5•10-8 м/с, а смещение этих частиц от положения равновесия (при частоте звука 1000 Гц) — всего 2•10-11 м, что сравнимо с размерами молекул! Вот какой совершенный орган слуха создала природа.

Допустим, ваш громкоговоритель развивает стандартное звуковое давление 0,2 Па (на расстоянии 1 м при подводимой электрической мощности 0,1 Вт), что соответствует силе звука (определяется по справочнику) 10"4 Вт/м2. Найдем громкость в децибелах:

10lg(10-4/10-12) = 80 дБ, что примерно соответствует громкости звучания оркестра. Можно обойтись и без справочника, используя данные по звуковому давлению, учтя, что сила звука и громкость пропорциональны квадрату звукового давления (так же, как мощность пропорциональна квадрату напряжения): громкость = 20lg(0,2/2•10-5) = 80 дБ. Для ориентировки приведена табл. 1, связывающая громкость, силу звука и звуковое давление.

Надо заметить, что шкала громкости в децибелах имеет мощное физическое, даже лучше сказать, физиологическое обоснование. Дело в том, что характеристика субъективного восприятия громкости нелинейна — она подчиняется логарифмическому закону (так же, впрочем, как и характеристики других органов чувств). Это значит: для того, чтобы вызвать заметное увеличение громкости при малых уровнях, надо добавить совсем немного мощности, а при больших уровнях — довольно много. Однако в процентах к исходному уровню прибавка составит одну и ту же величину, например, 26 %. В децибелах зто будет 10lg(1.26/1) = 1 дБ. В этом и заключается «секрет» логарифмических шкал — увеличение аргумента на сколько-то вызывает изменение функции во сколько-то раз.

Силу звука в табл. 1 тоже можно выразить в децибелах, и для частоты 1000 Гц значения будут совпадать со значениями громкости. На других частотах звукового диапазона чувствительность человеческого слуха несколько иная, и при равной силе звука субъективно воспринимаемая громкость, как правило, меньше. Зависимость между силой звука и громкостью для различных частот (цифры около кривых) представлена на рис. 36.

Обратная логарифмической, экспоненциальная зависимость встречается в природе гораздо чаще, чем линейная. Давление воздуха в атмосфере понижается в е раз (е = 2,72 — основание натуральных логарифмов) при подъеме на каждые следующие 8 км, число радиоактивных атомов и их масса уменьшаются вдвое по прошествии времени, равного периоду полураспада, и т. д. Все подобные зависимости на графиках, построенных в логарифмическом масштабе, отображаются прямыми линиями.

Мощность часто измеряют относительно уровня 1 мВт. Этот «нуль» принят как стандартный телефонный уровень, соответствующий напряжению 0,775 В на нагрузке 600 Ом. Им чрезвычайно часто пользуются и в технике сверхвысоких частот (СВЧ). Чтобы указать на этот нулевой уровень, используют (вместо дБ) обозначение дБм:

Р(дБм) = 101д(Р/1мВт).

Мощность в 1 мВт соответствует 0 дБм, 1 Вт — +30 дБм, 0,1 мВт — -10дБм. Точно так же напряженность поля часто отсчитывают от уровня 1 мкВ/м, например, напряженность поля 46 дБмкВ соответствует 200 мкВ/м.

Для облегчения перевода величин в децибелы и обратно полезна табл. 2

В ней даны только единицы децибел, с десятками дело обстоит гораздо проще. Каждые 10 дБ дают увеличение мощности в 10 раз и напряжения — в 3,16 раз. Пусть требуется узнать, во сколько раз уменьшаются мощность и напряжение сигнала на выходе фильтра с затуханием 48 дБ. Заметим, что 48 = 40 + 8, 40 дБ дают ослабление в 10000 раз, а 8 дБ — еще в 6,3 раза. Следовательно, мощность на выходе фильтра уменьшается в 63 000 раз. Уменьшение напряжения можно узнать, если извлечь квадратный корень из этого числа. Получится 250 — ведь мощность пропорциональна квадрату напряжения. Но мы продолжим расчет в децибелах. 40 дБ дают 100 раз и 8 дБ — 2,5 раза. Опять получается 250 раз.

Другой пример. Усилитель имеет коэффициент усиления 17 дБ, входное и выходное сопротивления равны, во сколько раз усиливается напряжение? В таблице нет 17 дБ, но 17 = 20 - 3.

Усиление в 20 дБ соответствует увеличению напряжения в 10 раз, а - 3 дБ означает ослабление в 1,4 раза. Итого: 10/1,4=7. Найдем ответ иначе: 17 = 8 + 9; 8 дБ соответствуют увеличению напряжения в 2,5 раза, а 9 дБ — в 2,8. Перемножим в уме эти числа и получим 2,5•2,8 = 7.

В заключение приведем полезный график, относящийся к материалу, изложенному в разделе Радиотехнические расчеты начинающим: Закон Ома. Там мы рассматривали простейшую цепь, состоящую из генератора с внутренним сопротивлением r и нагрузки сопротивлением R. Было показано, что максимальная мощность отдается в нагрузку при равенстве сопротивлений r = R. А что будет при их неравенстве? Отдаваемая в нагрузку мощность окажется меньше, но насколько? На рис. 37 дан ответ в децибелах в зависимости от коэффициента рассогласования k = r/R.

Задание на дом. Получите формулу зависимости отдаваемой в нагрузку мощности в зависимости от коэффициента рассогласования к, и затем постройте график, аналогичный рис. 37. В присланном ответе попробуйте указать, какие сведения на этом графике являются избыточными и что надо сделать, чтобы упростить его?

Какую звукоизоляцию выбрать?

Консультации по звукоизоляционным работам: 8 (812) 493-31-34

Содержание:
- Собственный и дополнительный индексы изоляции воздушного шума
- Удачные и неудачные примеры выбора звукоизоляции
- Классификация звукоизоляционных систем по DIN 4109
- Насколько станет тише после звукоизоляции?

- Важно! Rw - индекс изоляции воздушного шума (разговоры, крики, музыка, звук радиоприемника, звук телевизора). Ln - индекс изоляции ударного шума (топот, удар молотком, работа перфоратора, музыкальные басы).

Что такое индекс изоляции воздушного шума Rw? Какие показатели считаются высокими?

При проектировании ограждающих конструкций современных зданий делается упор на массивность и прочностные характеристики, во многом определяющие звукоизоляционные характеристики стен, полов и потолков. Если рассматривать дальнейшую звукоизоляцию помещений, то фактическое значение изоляции воздушного шума ограждающей конструкции (например, стены) называется собственным (Rw), в основном варьируется от 45 до 55 дБ.

Для обеспечения комфортной жизнедеятельности в современном мире собственный индекс изоляции воздушного шума межэтажного перекрытия Rw должен составлять не менее 60 дБ, что существенно выше действующих норм. Однако, даже при соблюдении такого условия сосед сверху, просматривая над Вашей спальней ночью новый фильм на домашнем кинотеатре, доставит Вам значительный дискомфорт. Аналогичная ситуация и с межквартирными стенами - реально проектируемый индекс изоляции на практике недостаточен для создания акустического комфорта в жилой зоне.

С учетом реальной действительности перед жильцом зачастую встает вопрос "какую звукоизоляцию выбрать?" (в частности конструкцию для стен, потолка или пола), при этом эффективность решений уже оценивается как дополнительный индекс изоляции воздушного шума, ΔRw, значения которого обычно составляют от 0 до 25 дБ.

Для сравнительного представления на практике следующих величин предлагаем Вашему вниманию следующие таблицы:

Оценка собственного индекса изоляции воздушного шума Rw строительной конструкции

Оценка индекса дополнительной изоляции воздушного шума ΔRw для звукоизоляционных систем

Индексы дополнительной изоляции воздушного шума ΔRw звукоизоляционных стеновых конструкций

Индексы дополнительной изоляции воздушного шума ΔRw звукоизоляционных облицовок потолка

Оценка интенсивности звуковой нагрузки, выдаваемая разными источниками шума, в дБ

При выборе звукоизоляции следует обращать внимание на соблюдение требований и правил, описанных в наших статьях, например в разделе статьи "Звукоизоляция стен в квартире". Только благодаря профессиональной реализации данных требований можно добиться высокого индекса дополнительной изоляции воздушного шума ΔRw. Однако, зачастую на практике можно получить следующие ситуации:

Классификация звукоизоляционных систем по эффективности

Как понять, насколько эффективна та или иная звукоизоляционная система по отношению к раздражающему шуму и какую звукоизоляцию выбрать для стен, пола или потолка? Насколько субъективно уменьшится интенсивность шума после применения той или иной звукоизоляции? Данные вопросы можно решить при помощи разработанной классовой шкалы в соответствии с европейским стандартом DIN 4109. Требования DIN 4109 отражают минимально разрешенные законодательные требования по допустимому уровню звуковой нагрузки в помещениях, требующих звукоизоляции.

Различается 7 классов звукоизоляции в жилищном секторе:
Класс А*. Квартира с наилучшей звукоизоляцией, практически нет беспокойства со стороны соседей;
Класс А. Квартира с отличной звукоизоляцией, нерегулярное беспокойство со стороны соседей;
Класс В. Квартира с хорошей звукоизоляцией, тихое и спокойное проживание при добросовестных соседях;
Класс С. Квартира со звукоизоляцией, ощутимо лучшей, чем класс D. При благорассудном поведении соседей сохраняется конфиденциальность личной жизни;
Класс D. Квартира с формальным выполнением требований DIN 4109: 1989-11 для многоквартирных домов. Не следует ожидать, что внешний шум не будет восприниматься. Следует производить жизнедеятельность, избегая ненужного шума. Требования предполагают, что в соседних помещениях не будет источников интенсивных шумов.
Класс E. Требования DIN 4109: 1989-11 не выполнены. Конфиденциальность личной жизни не выполнима.
Класс F. Квартира с плохой звукоизоляцией с постоянным шумовым воздействием со стороны окружающих источников звука.

Требования к воздушному шуму

Требования к ударному шуму

Критерии восприятия звука человеческим ухом

Типы источников шума и их классификация

Субъективное восприятие шума при разных классах звукоизоляции

Какую звукоизоляцию выбрать для стен?

В зависимости от типа раздражающих шумов и интенсивности звуковой нагрузки в помещении мы предлагаем своим Заказчикам в Санкт-Петербурге осуществить профессиональный замер и подбор звукоизоляционных решений. Условия и стоимость замера>>>

Вы можете самостоятельно произвести предварительный выбор звукоизоляции согласно следующим характеристикам при заданных условиях:

Звукоизоляция стен "Эконом" (подробное описание>>>)

Звукоизоляция стен "Стандарт+" (подробное описание>>>)

Звукоизоляция стен "Премиум+" (подробное описание>>>)

Звукоизоляция стен "Каркас Тонкий" (подробное описание>>>)

Звукоизоляция стен "Бескаркас. Стандарт" (подробное описание>>>)

Другие статьи:

Звукоизоляция стен в квартире. Цена вопроса.

Обзорная статья по звукоизолирующим конструкциям для стен: готовые решения с ценами, основные мифы и заблуждения, а так же советы по планированию помещений и увеличению эффективности защиты от сторонних шумов.

Подробнее...

Звукоизоляция потолка в квартире. Цена вопроса

Обзорная статья по теме звукоизоляции потолков в жилых и коммерчеких помещениях. В данном обзоре изложены основные принципы звукоизоляции потолка, представлены расчеты наиболее применимых и обоснованных потолочных конструкций.

Подробнее...

Звукоизоляция пола в доме. Цена вопроса.

Обзорная статья по наиболее эффективным и актуальным системам звукоизоляции пола: готовые системные решения с ценами, детальным описанием материалов и особенностей монтажа.

Подробнее...

Звукоизоляция

Шум - это одна из самых актуальных проблем 20 века. С утра, направляясь на работу, мы слышим шум транспорта, гудков и прочий уличный шум. На работе нас преследуют телефонные звонки и шум офисной жизни. Мы направляемся домой, мечтая оказаться в тишине. Но и тут нас преследует звук голосов соседей и телевизора, особенно если стены в квартире «картонные». Неужели от этого нет спасения? Оказывается, достаточно лишь осуществить звукоизоляцию стен, и Ваша квартира станет оазисом тишины.

Подробнее...

Что такое децибел (дБ)?

Определение децибел (дБ), как преобразовать, калькулятор и таблица соотношения дБ.

Децибел (дБ), определение

Децибел (символ: дБ) - логарифмическая единица, обозначающая коэффициент усиления.

Децибел используется для обозначения уровня акустических волн и электронных сигналов.

Логарифмическая шкала может описывать очень большие или очень маленькие числа в более коротких обозначениях.

Уровень дБ можно рассматривать как относительное усиление одного уровня по сравнению сдругой уровень или уровень абсолютной логарифмической шкалы для хорошо известных опорных уровней.

Децибел - безразмерная единица.

Отношение в белах - это десятичный логарифм отношения P 1 и P 0 :

Передаточное число B = лог 10 ( P 1 / P 0 )

децибел составляет одну десятую бела, поэтому 1 бел равен 10 децибел:

1B = 10 дБ

Передаточное число

Коэффициент мощности в децибелах (дБ) равен десятикратному логарифму по основанию 10 отношения P 1 и P 0 :

Коэффициент дБ = 10⋅log 10 ( P 1 / P 0 )

Соотношение амплитуд

Соотношение таких величин, как напряжение, сила тока и уровень звукового давления, рассчитывается как отношение квадратов.

Отношение амплитуд в децибелах (дБ) составляет 20 логарифмов по основанию 10 отношения V 1 и V 0 :

Коэффициент дБ = 10⋅log 10 ( V 1 2 / V 0 2 ) = 20⋅log 10 ( V 1 / В 0 )

Децибел в ватт, вольт, герц, калькулятор преобразования паскалей

Преобразование дБ, дБм, дБВт, дБВ, дБмВ, дБмкВ, дБу, дБмкА, дБГц, дБУЗД, дБА в ватты, вольты, амперы, герцы, звуковое давление.

  1. Установите тип количества и единицы децибел.
  2. Введите значения в одно или два текстовых поля и нажмите соответствующую кнопку Преобразовать :

Отношение мощности к преобразованию в дБ

Коэффициент усиления G дБ равна 10 раз по основанию 10 логарифм отношения мощности Р 2 и эталонной мощности Р 1 .

G дБ = 10 log 10 ( P 2 / P 1 )

P 2 - уровень мощности.

P 1 - эталонный уровень мощности.

G дБ - коэффициент мощности или усиление в дБ.

Пример

Найдите коэффициент усиления в дБ для системы с входной мощностью 5 Вт и выходной мощностью 10 Вт.

G дБ = 10 log 10 ( P выход / P дюйм ) = 10 log 10 (10 Вт / 5 Вт) = 3,01 дБ

дБ для преобразования отношения мощности

мощность Р 2 равна эталонной мощности Р 1 раз 10 поднят на коэффициент усиления G в дБ , деленное на 10.

P 2 = P 1 10 ( G дБ / 10)

P 2 - уровень мощности.

P 1 - эталонный уровень мощности.

G дБ - коэффициент мощности или усиление в дБ.

Отношение амплитуды к преобразованию в дБ

Для амплитуды волн, таких как напряжение, ток и уровень звукового давления:

G дБ = 20 log 10 ( A 2 / A 1 )

A 2 - уровень амплитуды.

A 1 - эталонный уровень амплитуды.

G дБ - отношение амплитуд или усиление в дБ.

дБ для преобразования отношения амплитуды

A 2 = A 1 10 ( G дБ / 20)

A 2 - уровень амплитуды.

A 1 - эталонный уровень амплитуды.

G дБ - отношение амплитуд или усиление в дБ.

Пример

Найдите выходное напряжение для системы с входным напряжением 5 В и усилением по напряжению 6 дБ.

В выход = В дюйм 10 ( G дБ /20) = 5 В 10 (6 дБ / 20) = 9,976 В ≈ 10 В

Коэффициент усиления по напряжению

Коэффициент усиления по напряжению ( G дБ, ) в 20 раз превышает логарифм по основанию 10 отношения выходного напряжения ( В, , , выход ) и входного напряжения ( В, , , дюйм ):

G дБ = 20⋅log 10 ( В выход / В дюйм )

Текущая прибыль

Коэффициент усиления по току ( G дБ ) в 20 раз превышает логарифм по основанию 10 отношения выходного тока ( I out ) и входного тока ( I дюйм ):

G дБ = 20⋅log 10 ( I выход / I дюйм )

Акустическое усиление

Акустическое усиление слухового аппарата ( G дБ ) в 20 раз больше логарифма по основанию 10 отношения выходного уровня звука ( L из ) и входной уровень звука ( L, , , ).

G дБ = 20⋅log 10 ( L выход / L дюйм )

Отношение сигнал / шум (SNR)

Отношение сигнал / шум ( SNR дБ ) в 20 раз больше логарифма по основанию 10 амплитуды сигнала ( A, , , сигнал ) и амплитуда шума ( A шум ):

SNR дБ = 20⋅log 10 ( A сигнал / A шум )

Абсолютные единицы в децибелах

Абсолютные единицы децибел относятся к определенной величине единицы измерения:

Эталонный шум
Установка Имя Номер ссылки Кол-во Коэффициент
дБм децибел милливатт 1 мВт электрическая мощность передаточное число
дБВт децибел ватт 1 Вт электрическая мощность передаточное число
дБрн децибел 1пВт электрическая мощность передаточное число
дБмкВ децибел микровольт 1 мкВ СКЗ напряжение отношение амплитуд
дБмВ децибел милливольт 1 мВ RMS напряжение отношение амплитуд
дБВ децибел вольт 1 В СКЗ напряжение отношение амплитуд
дБн децибел без нагрузки 0.775 В RMS напряжение отношение амплитуд
дБZ децибел Z 1 мкм 3 отражательная способность отношение амплитуд
дБмкА децибел микроампер 1 мкА текущий отношение амплитуд
дБОм децибел Ом 1 Ом сопротивление отношение амплитуд
дБГц децибел герц 1 Гц частота передаточное число
дБSPL децибел уровень звукового давления 20 мкПа звуковое давление отношение амплитуд
дБ (A) децибел по шкале А 20 мкПа звуковое давление отношение амплитуд

Относительные децибелы

децибел Эталонный шум
Установка Имя Номер ссылки Кол-во Коэффициент
дБ децибел мощность / поле
дБн несущая несущая мощность электрическая мощность передаточное число
дБи децибел изотропный изотропная плотность мощности антенны плотность мощности передаточное число
дБFS децибел полная шкала полная цифровая шкала напряжение отношение амплитуд
дБрн децибел

Измеритель уровня звука

Измеритель уровня звука или Измеритель SPL - это устройство, которое измеряет уровень звукового давления (SPL) звуковых волн в децибелах (дБ-УЗД) единиц.

Измеритель

SPL используется для тестирования и измерения громкости звуковых волн, а также для мониторинга шумового загрязнения.

Единицей измерения уровня звукового давления является паскаль (Па), а в логарифмической шкале используется дБ-SPL.

дБ-SPL таблица

Таблица общих уровней звукового давления в дБSPL:

Тип звука Уровень звука (дБ-SPL)
Порог слуха 0 дБSPL
Шепот 30 дБSPL
Кондиционер 50-70 дБSPL
Разговор 50-70 дБSPL
Трафик 60-85 дБSPL
Громкая музыка 90-110 дБSPL
Самолет 120-140 дБSPL

дБ в таблице преобразования

дБ Соотношение амплитуд Передаточное число
-100 дБ 10 -5 10 -10
-50 дБ 0.00316 0,00001
-40 дБ 0,010 0,0001
-30 дБ 0,032 0,001
-20 дБ 0,1 0,01
-10 дБ 0,316 0,1
-6 дБ 0,501 0,251
-3 дБ 0,708 0,501
-2 дБ 0.794 0,631
-1 дБ 0,891 0,794
0 дБ 1 1
1 дБ 1,122 1,259
2 дБ 1,259 1,585
3 дБ 1,413 2 ≈ 1,995
6 дБ 2 ≈ 1,995 3,981
10 дБ 3.162 10
20 дБ 10 100
30 дБ 31,623 1000
40 дБ 100 10000
50 дБ 316.228 100000
100 дБ 10 5 10 10

дБм ►


См. Также

Децибел дБ для диаграммы мощности и тока или напряжения | Уровни децибел

Тележка уровней децибел в зависимости от соотношения мощности, напряжения и тока.


Децибел, дБ Учебное пособие включает:
Децибел, дБ - основы Таблица уровней децибел дБмВт в дБВт и таблица преобразования мощности Таблица преобразования дБм в ватты и вольты онлайн калькулятор дБ, децибел Неперс


В таблице ниже представлена ​​диаграмма уровней децибел, преобразованных в коэффициенты мощности, отношения напряжения и тока.

Уровни децибел выбираются для большого количества различных значений, чтобы можно было легко оценить уровни децибел в цепи или системе.

График децибел / Таблица уровней дБ
Децибел, дБ Уровень Коэффициент мощности Коэффициент тока или напряжения
0,1 1,023 1,012
0,2 1,047 1,023
0,3 1.072 1,035
0,4 1,096 1,047
0,5 1,122 1,059
0,6 1,148 1,072
0,7 1,175 1,084
0.8 1,202 1,096
0,9 1,230 1,109
1,0 1,259 1,122
2,0 1,585 1,259
3,0 1,995 1,413
4.0 2,512 1,585
5,0 3,162 1,778
6,0 3,981 1,995
7,0 5,012 2,239
8,0 6,310 2,512
9.10 100000

Эта таблица различных уровней децибел, связанных с различными отношениями мощности и напряжения или тока, может быть полезна для быстрого определения отношения мощностей, выраженного в децибелах.

Следует помнить, что при использовании отношений напряжения или тока два показания следует снимать для точек с одинаковым импедансом, в противном случае это необходимо учесть. В противном случае указанные уровни децибел будут неверными.

Дополнительные основные понятия:
Напряжение Текущий Сопротивление Емкость Мощность Трансформеры RF шум Децибел, дБ Q, добротность
Вернуться в меню «Основные понятия».. .

Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

децибел (или дБ ) измеряет соотношение мощности или интенсивности. Он выражает их как экспоненциальную функцию. Один bel имеет коэффициент мощности 10: 1 и делится на десять децибел. Увеличение на три децибела - это примерно удвоение мощности. Децибелы часто используются при измерении телекоммуникационных сигналов. Для электрических аудиосигналов существует несколько единиц децибел относительно нескольких оснований.Например, дБм соответствует одному милливатту.

Было сказано, что наименьшая разница, которую люди могут слышать, составляет 0 дБ и связана с абсолютным порогом слышимости, хотя это в лучшем случае очень субъективно.

Белковая установка была названа в честь Александра Грэхема Белла. Эта единица была настолько грубой, что для нее более типично использовать децибел, то есть один бел, разделенный на десять. Перед белсом был Блок трансмиссии (ТУ).

Часто децибелы используются для обозначения громкости звука по отношению к порогу слышимости.Децибел не является единицей СИ. В таблице здесь используется дБ SPL в качестве единиц звука для обозначения консенсуса в отношении защиты органов слуха. Вот некоторые примеры звуков:

Уровень звука Примеры
171 дБ Рядом с громким выстрелом из ружья
150 дБ Рядом с реактивным двигателем
110-140 дБ Реактивный двигатель на 100 метров
130-140 дБ Где большинство людей начинают чувствовать боль
130 дБ Труба (на полметра впереди)
120 дБ Рог Vuvuzela (1 метр перед), риск немедленной потери слуха
110 дБ Газовая бензопила
100 дБ отбойный молоток
80-90 дБ Движение на оживленной дороге
60-80 дБ Легковой автомобиль
40-60 дБ Обычный разговор
20-30 дБ Очень спокойный номер
10 дБ Легкий шелест листьев, спокойное дыхание
0 дБ Порог слуха рядом с ухом

Средства защиты органов слуха также могут использоваться для защиты от повреждения ушей.В этой таблице приведены некоторые безопасные пределы уровня звука, чтобы не повредить уши.

Децибел Максимальное время выдержки
90 8 часов
92 6 часов
95 4 часа
97 3 часа
100 2 часа
102 90 минут
105 60 минут
110 30 минут
115 10–15 минут
120 3-5 минут

[1]

  1. ↑ Pocket Ref, General Sciences, страницы 322-323.
.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *