Vsebina
Bell Labs je prvotno opredelil enoto za decibele kot standardni način za povezovanje izgub energije v tokokrogih in ojačanja v ojačevalnikih. Od takrat se je razširila v številne inženirske veje, zlasti akustiko. Decibel povezuje moč ali intenzivnost fizične količine kot razmerje do referenčne ravni ali druge količine. Decibel je uporaben, ker se z majhnim razponom števil decibelov upravlja velik obseg vrednosti. Ta razmerja se lahko izrazijo tudi v odstotkih, da se prikaže obseg spremembe moči z določeno spremembo decibelov.
Izračun ravni decibela je odvisen od vrste fizikalne količine, ki se meri. Če merite ravni moči, na primer zvočno energijo ali jakost svetlobe, je nivo decibelov (LdB) sorazmeren logaritmu (osnova 10) razmerja moči (P) in referenčne ravni (Pref). Decibel je v tem primeru opredeljen kot:
LdB = 10 log (P / Pref): Upoštevajte, da se logaritem za odgovor pomnoži z 10 v dB.
Pri merjenju amplitude polja, kot sta raven zvoka ali napetosti, se moč meri sorazmerno s kvadratom amplitude. Povečanje decibela je torej logaritem razmerja kvadrata amplitude (A) in referenčne ravni (Aref). Večina uporabe decibela v vsakodnevnem smislu spada v to kategorijo.
Ldb = 10 dnevnikov (A ^ 2 / Aref ^ 2)
Ker je log (A ^ 2) = 2 log (A), to poenostavi na:
Ldb = 20 dnevnikov (A / Aref)
Vse meritve z decibeli morajo imeti referenčno raven. Če se merijo ravni zvočnega tlaka v zvočniku, je ponavadi referenčna meja človeške zvočne občutljivosti, navedena kot raven zvočnega tlaka 20 mikro paskalov (0,02mPa). Zvok s to stopnjo meri 0 dB. Zvok z dvakratno to stopnjo ima dB meritev:
20 log (0,04 / 0,02) = 20 log 2 = 6,0 dB
Če merite jakost zvoka, to je vso moč, ki je na voljo od vira zvoka, vključno z odsevanim in oddanim zvokom, potem je povečanje dB:
10 dnevnikov (0,04 / 0,02) = 3,0 dB
To je tudi količina moči, ki jo potrebuje ojačevalnik, če imajo zvočniki linearni odziv. Povečanje moči s faktorjem 4 poveča 6 dB, povečanje s faktorjem 10 pa poveča za 10 dB.
Izračunajte odstotno povečanje od povečanja moči dB, tako da najprej določite formulo decibela za razmerje moči.
L = 10 log (P / Pref), L se meri v dB
L / 10 = dnevnik (P / Pref)
P / Pref = 10 ^ (L / 10)
Odstotna sprememba bi bila potem (P-Pref) (100%) / Pref = 10 ^ (L / 10). Če je vrednost P zelo večja od Pref, potem to poenostavi na približno:
odstotna sprememba = 100% * 10 ^ (L / 10); z L v dB.
