Таблица перевода из децибел в разы

Некоторые думают, что децибелы придумали, чтобы свести их с ума. Но на самом деле децибелы придумали для удобства. Да, да, все эти логарифмы, производные и прочие интегралы всегда кем-то придумывались для удобства и облегчения жизни.

1. Нам редко нужно знать какие-то конкретные величины. Кому интересен усилитель, способный усиливать с 4,9мВ до 490мВ? Зато нам очень часто надо знать отношение двух величин. И если мы напишем, что усилитель усиливает в 100 раз, то интерес к этому усилителю возрастёт.
2. На практике используется чрезвычайно широкий диапазон разных величин. Он настолько широк, что пользоваться этими величинами неудобно. Человек способен слышать звуки, различающиеся по уровню в 100000 раз. Уложить этот диапазон на одном графике просто невозможно.
3. К счастью, чувствительность слуха не линейна, а изменяется по логарифмическому закону. Допустим, на выходе усилителя имеется звуковой сигнал с напряжением 1В. Для увеличения громкости в 1,1 раза надо добавить напряжение всего 0,1В. Но если на выходе усилителя было 100В, то для увеличения громкости в 1,1 раза нужно добавить 10В. В обоих случаях человеку будет казаться, что приращение громкости было одинаковым. Этим можно воспользоваться, графики с логарифмической шкалой занимают гораздо меньше места, а информативность повышается.
4. Выяснилось, что очень многое в природе удобнее отображать в логарифмическом масштабе. Похоже, бог любил логарифмы (либо логарифмы любит архитектор матрицы, кому что больше нравится).

Итак, децибелы — это соотношение двух величин, выраженное в логарифмическом масштабе. При этом отношение тока и напряжения имеет коэффициент 20

а отношение мощности коэффициент 10.

Если у нас есть напряжения 1В, 10В, 100В, 1000В, то каждое напряжение больше предыдущего на 20дБ.

Переводить в уме разы в децибелы практически невозможно, но имеются два исключения. Увеличению в 2 раза и в 10 раз соответствуют круглые значения в децибелах, их легко запомнить, а промежуточные варианты прикидывать приблизительно. Кроме того, существуют таблицы.

Таблица перевода из децибел в разы
Левая таблица для ослаблений сигнала, правая для усиления

Источник

Перевод величин из децибелов в абсолютные значения и мощность

При проведении измерений параметров радиоаппаратуры довольно часто приходится иметь дело с относительными величинами выраженными в децибелах [дБ]. В децибелах выражают интенсивность звука, усиление каскада по напряжению, току или мощности, потери передачи или ослабление сигнала, и т.д.

Децибел — это универсальная логарифмическая единица. Широкое использование представления величин в дБ связано с удобством логарифмического масштаба, а при расчетах децибелы подчиняются законам арифметики — их можно складывать и вычитать, если сигналы имеют одинаковую форму.

Существует формула для пересчета отношения двух напряжений в число децибелов (аналогичная формула справедлива и для токов):

Например, если выходной сигнал U2 имеет уровень вдвое больше, чем U1, то это отношение составит +6 дБ (Ig2=0,301). Если U2>U1 в 10 раз, то отношение сигналов составляет 20 дБ (Ig10=1). Если U1>U2, то знак у отношения меняется на минус 20 дБ.

Так, например, у измерительного генератора аттенюатор для ослабления выходного сигнала может иметь градуировку в дБ. В этом случае для перевода величины из децибелов в абсолютное значение быстрей будет получен результат, если воспользоваться уже посчитанной табл. 6; 1. Она имеет дискретность 1 дБ (что вполне достаточно в большинстве случаев) и диапазон значений 0…-119 дБ.

Табл. 6.1 можно использовать для перевода децибелов ослабления аттенюатора в уровень выходного напряжения. Для удобства использования таблицы потребуется на выходе генератора установить при отсутствии ослабления (0 дБ на аттенюаторе) уровень напряжения 1 В (действующего или амплитудного). В этом случае соответствующее нужное значение выходного напряжения после установки ослабления находится на пересечении горизонтальной и вертикальной граф (значения в децибелах складываются арифметически).

Величина выходного напряжения в таблице указана в микровольтах (1 мкВ=10-6 В). I

Воспользовавшись данной таблицей, не трудно решить и обратную задачу — по необходимому напряжению определить, какое нужно установить ослабление сигнала на аттенюаторе в децибелах. Например, чтобы получить на выходе генератора напряжения 5 мкВ, как видно из таблицы, на аттенюаторе потребуется установить ослабление 100+6=106 дБ. Отношение мощностей двух сигналов в децибелах вычисляется по формуле:

Формула для мощности справедлива при условии, что входное и выходное сопротивления устройства одинаковые, что часто выполняется в высокочастотных устройствах для облегчения их согласования между собой.

Для определения мощности можно воспользоваться посчитанной табл. 6.2

Нередко при практическом использовании дБ важно знать и абсолютное значение соотношения двух величин, т.е. во сколько раз напряжение или мощность на выходе больше, чем на входе (или наоборот). Если отношение двух величин обозначить: K=U2/U1 или К=Р2/Р1, то можно воспользоваться табл. 6.3 для перевода величины из дБ в разы (К) и наоборот.

Так, например, антенный усилитель обеспечивает усиление сигнала по мощности на 28 дБ. Из табл. 6.3 видно, что усиление сигнала выполняется в 631 раз.

Литература: И.П. Шелестов — Радиолюбителям полезные схемы, книга 3.

Online калькулятор разы и проценты в децибелы

Урок третий+. Учимся разбирать электрические схемы.

Так как тема довольно таки обширная и теоретического материала много, его сокращение будет лежать на плечах учителя, проводящего занятия. Нужно учитывать так же усвояемость материала и затягивать данную тему сильно не стоит. Может даже имеет смысль этот материал разбирать с перерывами на другие темы ну или например по определнным дням недели.

 

В подборе материала я решил не «изобретать велосипед» и воспользоваться готовыми материалами от сайта «Практическая электроника».

Подробнее…  

Как создавать материалы в JCE редакторе

В Джумле материалы не как в блоге, по хронологии, а пишутся в базу данных, что даёт возможность группировать их по особому, выводить в нужное время в нужное место и т.д.  То есть надо помимо самого текста и картинок указать другие, служебные параметры.  Главных два — это

категория и опубликовать или придержать в редактор на самом деле в БД).  Итак заходим на hammania.net, в меню выбираем Статьи — создать материал.  Попадаем на этот экран. Если не попадаем то или не прошли авторизацию, или не дали прав.

Подробнее…  

Урок второй. Электричество — подробнее

В наше повседневной жизни мы часто сталкиваемся с таким понятием как «электрический ток». Что же это такое и всегда ли люди знали о его существовании?

Сейчас без электричества представить нашу жизнь невозможно. Электричество настолько глубоко проникло в нашу обыденную жизнь, что мы порой и не задумываемся, что это явление помогает нам во всех аспектах нашей жизни.

Подробное изучение электрического тока можно отнести к периоду конца девятнадцатого века, но первые электрические явления люди наблюдали ещё в пятом веке до нашей эры. Они замечали, что потёртый мехом или шерстью кусок янтаря притягивает к себе лёгкие тела, например, пылинки. Древние греки даже научились использовать это явление – для удаления пыли с дорогих одежд. Ещё они заметили, что, если сухие волосы расчесать янтарным гребнем, они поднимаются, отталкиваясь друг от друга.

Подробнее…  

Перечень знаний и умений на ECC Report 089 CEPT (ENTRY LEVEL)

Тематический перечень для экзаменационных вопросов для присвоения категории 

согласно положениям рекомендации ECC Report 089 CEPT (ENTRY LEVEL)

 1. Практические рабочие аспекты

1.1. Знакомство с управлением передатчика или трансивера

1.1.1. Включение/выключение питания, переключатель диапазонов, настройка и индикация частоты, громкость, уровень мощности и дисплей, усиление звукового сигнала с микрофона.

1.2. Работа на коротких волнах

1.2.1. Настройка в режиме SSB с верхней и нижней боковой полосой, 

1.2.2. Вызов корреспондента, общий вызов,

1.2.3. Способность проведения радиосвязи в приемлемом формате, рапорта, обмен информации об имени оператора, информации о станции. Демонстрация использования аппаратуры

Подробнее…  

Как мы будем учить

Увважаемые читатели. Мы открывает нашу виртуальную школу при виртуальной коллективной радиостанции для того чтобы дать вам возможность приобщиться к очень интересному занятию — радиолюбительству. Наши уроки будут очными, заочными и контрольными.  Материалы будут излагаться короткими тезисами, не более 50-100 строк за раз, очень простым языком. По вечерам наши преподы (сенсей Гена, сенсей Саша и сенсей Гоша) часто будут доступны в онлайн, где попытаются ответить на ваши вопросы. Еще удобнее форма общения в форуме, потому что снимает вопрос времени : когда вам удобно.

Урок первый. Электричество.

Начнём с простого. Батарейка. Это «законсервированное» электричество. Оно находится внутри и по команде (замыканию выключателя) может делать какую-то работу: светить, вращать моторчик ручного вентилятора, когда жарко,  обеспечивать вас звуком от работающего радиоприёмника на пляже….   Пока контакты не замкнуты, электричество есть, но работу не делает. Спит.  Это называется напряжение. Или потенциал. Типа может делать, но пока не делает.   Напряжение всегда подают по ДВУМ проводам: плюс и минус. Вообще-то бывает еще и переменное напряжение, но о нём позже.

Подробнее…

децибел-ватт [дБВт] в децибел-вольт [дБВ, тж. dBV] • Уровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицах • Электротехника • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Random converter

Перевести единицы: децибел-ватт [дБВт] в децибел-вольт [дБВ, тж. dBV] Конвертер длины и расстоянияКонвертер массыКонвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питанияКонвертер площадиКонвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептахКонвертер температурыКонвертер давления, механического напряжения, модуля ЮнгаКонвертер энергии и работыКонвертер мощностиКонвертер силыКонвертер времениКонвертер линейной скоростиПлоский уголКонвертер тепловой эффективности и топливной экономичностиКонвертер чисел в различных системах счисления.Конвертер единиц измерения количества информацииКурсы валютРазмеры женской одежды и обувиРазмеры мужской одежды и обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаКонвертер момента инерцииКонвертер момента силыКонвертер вращающего моментаКонвертер удельной теплоты сгорания (по массе)Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему)Конвертер разности температурКонвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер удельной теплопроводностиКонвертер удельной теплоёмкостиКонвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излученияКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициента теплоотдачиКонвертер объёмного расходаКонвертер массового расходаКонвертер молярного расходаКонвертер плотности потока массыКонвертер молярной концентрацииКонвертер массовой концентрации в раствореКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКонвертер кинематической вязкостиКонвертер поверхностного натяженияКонвертер паропроницаемостиКонвертер плотности потока водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофоновКонвертер уровня звукового давления (SPL)Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давленияКонвертер яркостиКонвертер силы светаКонвертер освещённостиКонвертер разрешения в компьютерной графикеКонвертер частоты и длины волныОптическая сила в диоптриях и фокусное расстояниеОптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×)Конвертер электрического зарядаКонвертер линейной плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаКонвертер объемной плотности зарядаКонвертер электрического токаКонвертер линейной плотности токаКонвертер поверхностной плотности токаКонвертер напряжённости электрического поляКонвертер электростатического потенциала и напряженияКонвертер электрического сопротивленияКонвертер удельного электрического сопротивленияКонвертер электрической проводимостиКонвертер удельной электрической проводимостиЭлектрическая емкостьКонвертер индуктивностиКонвертер реактивной мощностиКонвертер Американского калибра проводовУровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицахКонвертер магнитодвижущей силыКонвертер напряженности магнитного поляКонвертер магнитного потокаКонвертер магнитной индукцииРадиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность. Конвертер радиоактивного распадаРадиация. Конвертер экспозиционной дозыРадиация. Конвертер поглощённой дозыКонвертер десятичных приставокПередача данныхКонвертер единиц типографики и обработки изображенийКонвертер единиц измерения объема лесоматериаловВычисление молярной массыПериодическая система химических элементов Д. И. Менделеева Звук Знаете ли вы, что звук может рисовать картины на металле? Подробнее… Логарифмическая линейка — механический аналоговый компьютер с несколькими логарифмическими шкалами Введение Мощность звука ракеты-носителя Сатурн-5 составляет 100 000 000 Вт или 200 дБ SWL Логарифмическая шкала и логарифмические единицы часто используется в тех случаях, когда необходимо измерить некоторую величину, изменяющуюся в большом диапазоне. Примерами таких величин являются звуковое давление, магнитуда землетрясений, световой поток, различные частотно-зависимые величины, используемые в музыке (музыкальные интервалы), антенно-фидерных устройствах, электронике и акустике. Логарифмические единицы позволяют выразить отношения величин, изменяющихся в очень большом диапазоне с помощью удобных небольших чисел примерно так, как это делается при экспоненциальной записи чисел, когда любое очень большое или очень малое число может быть представлено в краткой форме в виде мантиссы и порядка. Например, мощность звука, издаваемого при запуске ракеты-носителя Сатурн, составляла 100 000 000 Вт или 200 дБ SWL. В то же время, мощность звука очень тихого разговора составляет 0,000000001 Вт или 30 дБ SWL (измерена в децибелах относительно мощности звука 10⁻¹² ватт, см. ниже). Правда, удобные единицы? Но, как оказывается, они удобны далеко не для всех! Можно сказать, что большинство людей, плохо разбирающихся в физике, математике и технике, не понимают логарифмических единиц, таких как децибелы. Некоторые даже считают, что логарифмические величины относятся не к современной цифровой технике, а к тем временам, когда для инженерных расчетов использовали логарифмическую линейку! Немного истории Джон Непер. Источник: Википедия Изобретение логарифмов упростило вычисления, так как они позволили заменить умножение сложением, которое выполняется значительно быстрее, чем умножение. Среди ученых, которые внесли значительный вклад в развитие теории логарифмов, можно отметить шотландского математика, физика и астронома Джона Непера, опубликовавшего в 1619 г. сочинение с описанием натуральных логарифмов, которые значительно упрощали вычисления. Уильям Отред. Источник: Википедия Важным инструментом для практического использования логарифмов были таблицы логарифмов. Первая такая таблица была составлена английским математиком Генри Бригсом в 1617 году. Основываясь на работах Джона Непера и других ученых, английский математик и священник англиканской церкви Уильям Отред изобрел логарифмическую линейку, которая использовалась инженерами и учеными (включая и автора этой статьи) в течение последующих 350 лет, пока в середине семидесятых прошлого века ее не заменили карманные калькуляторы. Определение Логарифм — операция обратная возведению в степень. Число y является логарифмом числа x по основанию b y = logb(x) если соблюдается равенство by = x Иными словами, логарифм данного числа — это показатель степени, в которую нужно возвести число, называемое основанием, чтобы получить данное число. Можно сказать проще. Логарифм — это ответ на вопрос «Сколько раз нужно умножить одно число само на себя, чтобы получить другое число». Например, сколько раз нужно умножить число 5 само на себя, чтобы получить 25? Ответом является 2, то есть 52 = 25 По приведенному выше определению log5(25) = 2 Классификация логарифмических единиц Логарифмические единицы широко используются в науке, технике и даже в таких ежедневных занятиях, как фотография и музыка. Имеются абсолютные и относительные логарифмические единицы. С помощью абсолютных логарифмических единиц выражают физические величины, которые сравниваются с определенным фиксированным значением. Например, дБм (децибел милливатт) — это абсолютная логарифмическая единица мощности, в которой мощность сравнивается с 1 мВт. Отметим, что 0 дБм = 1 мВт. Абсолютные единицы прекрасно подходят для описания одиночной величины, а не соотношения двух величин. Абсолютные логарифмические единицы измерения физических величин всегда можно перевести в другие, обычные единицы измерения этих величин. Например, 20 дБм = 100 мВт или 40 дБВ = 100 В. Цифровой измеритель уровня звука С другой стороны, относительные логарифмические единицы используются для выражения физической величины в форме отношения или пропорции других физических величин, например, в электронике, где для этого используют децибел (дБ). Логарифмические единицы хорошо подходят для описания, например, коэффициента передачи электронных систем, то есть соотношения между выходным и входным сигналами. Следует отметить, что все относительные логарифмические единицы являются безразмерными. Децибелы, неперы и другие названия — просто особые наименования, которые используются совместно с безразмерными единицами. Отметим также, что децибел часто используется с различными суффиксами, которые обычно присоединяются к сокращению дБ с помощью дефиса, например дБ-Гц, пробела, как в единице dB SPL, без какого-либо символа между дБ и суффиксом, как в дБм, или заключаются в кавычки, как в единице дБ(м²). Обо всех этих единицах мы поговорим ниже в этой статье. Следует также отметить, что преобразование логарифмических единиц в обычные единицы часто бывает невозможным. Впрочем, это бывает только в тех случаях, когда говорят об отношениях. Например, коэффициент передачи усилителя по напряжению 20 дБ можно преобразовать только в «разы», то есть в безразмерную величину — он будет равным 10. В то же время, измеренное в децибелах звуковое давление можно перевести в паскали, так как звуковое давление измеряется в абсолютных логарифмических единицах, то есть, относительно опорного значения. Отметим, что коэффициент передачи в децибелах — тоже безразмерная величина, хотя и имеет название. Полная путаница получается! Но мы попробуем разобраться. Логарифмические единицы измерения амплитуды и мощности Мощность. Известно, что мощность пропорциональна квадрату амплитуды. Например, электрическая мощность, определяемая выражением P = U²/R. То есть, изменение амплитуды в 10 раз сопровождается изменением мощности в 100 раз. Соотношение двух величин мощности в децибелах определяется выражением 10 log10(P₁/P₂) dB Амплитуда. В связи с тем, что мощность пропорциональна квадрату амплитуды, соотношение двух величин амплитуды в децибелах описывается выражением 20 log10(P₁/P₂) dB. Примеры относительных логарифмических величин и единиц Общие единицы дБ (децибел) — логарифмическая безразмерная единица, используемая для выражения отношения двух произвольных значений одной и той же физической величины. Например, в электронике децибелы используются для описания усиления сигнала в усилителях или ослабления сигнала в кабелях. Децибел численно равен десятичному логарифму отношения двух физических величин, умноженному на десять для отношения мощностей и умноженному на 20 для отношения амплитуд. Б (бел) — редко используемая логарифмическая безразмерная единица измерения отношения двух одноименных физических величин, равная 10 децибелам. Н (непер) — безразмерная логарифмическая единица измерения отношения двух значений одноименной физической величины. В отличие от децибела, непер определяется как натуральный логарифм для выражения различия между двумя величинами x₁ и x₂ по формуле: R = ln(x₁/x₂) = ln(x₁) – ln(x₂) Преобразовать Н, Б и дБ можно на странице «Конвертер звука». Музыка, акустика и электроника Декада — относительная единица измерения интервала между двумя величинами, отношение которых равно 10. Измеряется декада с использованием логарифмической шкалы. Декаду часто используют в качестве единицы частотного интервала, например, если нужно описать отношение двух частот в музыке или электронике. Примерами являются отношения частот или частотные диапазоны. Отношение D двух частот f₁ и f₂ в декадах определяется как D = log10(f₂/f₁) Примеры: диапазон частот от 100 Гц до 10 000 Гц занимает log₁₀(10 000/100) = 2 декады. Выражение «на декаду» в электронике обычно означает «при увеличении частоты в 10 раз». Интервал в одну октаву Октава — относительная логарифмическая единица измерения музыкальных интервалов. Октава также используется в других областях науки и техники для выражения частотного интервала или если одной из рассматриваемых физических величин является частота. Примерами таких областей является оптика, акустика, радиоэлектроника и связь. Одна октава определяется как интервал между двумя частотами, отношение которых равно двум. Октаву можно определить по формуле n = log₂ (f₂/f₁). Например, интервал между двумя частотами 20 и 40 Гц или 25 и 50 Гц равен одной октаве. mO (миллиоктава) — безразмерная логарифмическая единица измерения музыкальных интервалов, определяемая как 1/1000 октавы. Интервал n в миллиоктавах между двумя частотами f₁ и f₂ определяется по формуле n = 1000 log₂(f₂/f₁) Цент — относительная безразмерная логарифмическая единица для измерения музыкальных интервалов, то есть, отношения двух частот. По определению, в каждом полутоне разделенного на 12 полутонов равномерного темперированного строя содержится 100 центов. Таким образом, интервал в n центов между двумя частотами f₁ и f₂ двух нот можно рассчитать как n = 1200 ∙ log₂ (f₂/f₁) ≈ 3986 log10(f₂/f₁) Иными словами, один цент — это 1/100 полутона в равномерно темперированном строе, то есть, интервала между двумя соседними клавишами фортепиано. Отметим, что цент, определенный для равномерно темперированного строя, можно использовать для измерения интервалов в любом музыкальном строе, например, в натуральном строе. Пример: если одна частота равна 440 Гц (нота ля первой октавы, A4 в научной нотации), то вторая частота на 200 центов выше будет 440 ∙ 2200/1200 ≈ 440 ∙ 1,122462048 = 493,8833 Гц (нота си первой октавы или B4 (h5) в научной нотации). Отметим, что все музыкальные интервалы, например, малая секунда, большая секунда, малая терция и т.п. является логарифмическими величинами. Centitone — относительная логарифмическая безразмерная единица измерения музыкальных интервалов. По определению это музыкальный интервал, равный двум центам, то есть, 22/1200 or 21/600. Следовательно, интервал в n centitones между двумя частотами f1 и f2 двух нот можно рассчитать как n = 600 ∙ log₂(f₂/f₁) ≈ 1993 log10(f₂/f₁) Пример: если одна частота равна 440 Гц (нота ля первой октавы, A4 в научной нотации), то вторая частота на 100 центов выше будет 440 ∙ 2200/1200 ≈ 440 ∙ 1,122462048 = 493,8833 Гц (нота си первой октавы или B4 (h5) в научной нотации). Тон в равномерно темперированном строе равен 100 centitones. Похоже, что эта единица в русском языке не используется, поэтому и слова соответствующего нет. Пусть музыканты меня поправят. Савар — относительная безразмерная логарифмическая единица измерения музыкальных интервалов. По определению один савар равен 1/1000 декады. Интервал в s саваров между двумя частотами f₁ и f₂ двух нот можно рассчитать как s = 1000 ∙ log10(f₂/f₁) Антенная техника. Логарифмическая шкала используется во многих относительных безразмерных единицах для измерения различных физических величин в антенной технике. В таких единицах измерения измеряемый параметр обычно сравниваются с соответствующим параметром стандартного типа антенны. дБи или dBi (изотропный децибел, отношение по мощности) — относительный безразмерный коэффициент усиления антенны в направлении максимума ее диаграммы направленности (графического представления направленности излучения антенны) в децибелах по отношению к усилению изотропной антенны, которая излучает одинаково во всех направлениях. Максимальный коэффициент усиления антенны этого маршрутизатора Linksys равен 2,91 дБи на частоте 2,4 ГГц. дБд или dBd (децибел относительно диполя, то есть полуволнового вибратора, отношение по мощности) — относительный безразмерный коэффициент усиления антенны в направлении максимума ее диаграммы направленности в децибелах по отношению к коэффициенту усиления полуволнового вибратора. Поскольку коэффициент усиления полуволнового вибратора равен 2,15 дБи, КУдБи = КУдБд + 2,15, где КУ — коэффициент усиления антенны. Единица дБд также используется для измерения коэффициента направленного действия антенны (КНД). дБиК или dBiC (децибел изотропный круговой, отношение по мощности) — относительный безразмерный коэффициент усиления антенны в направлении максимума ее диаграммы направленности в децибелах по отношению к коэффициенту усиления изотропного излучателя с круговой поляризацией. Между дБиК и дБи нет фиксированного соотношения, так как оно зависит от приемной антенны и поляризации сигнала. dBq (децибел четвертьволновый, отношение по мощности) — относительный безразмерный коэффициент усиления антенны в направлении максимума ее диаграммы направленности в децибелах по отношению к коэффициенту усиления четвертьволновой гибкой штыревой антенны. Используется редко, в основном в англоязычных маркетинговых материалах. 0 dBq = –0,85 дБи. дБ(м²) или dBsm (децибел квадратный метр, отношение по мощности) — относительная безразмерная логарифмическая величина, характеризующая эффективную площадь антенны относительно 1 кв. м. дБм⁻¹, дБ(м⁻¹), dBm⁻¹, или dB(m⁻¹) (децибел относительно обратного метра, отношение по мощности) — относительный безразмерный коэффициент калибровки антенны (антенный фактор). Связь и передача данных дБн или dBc (децибел несущая, отношение по мощности) — безразмерная мощность радиосигнала (уровень излучения) по отношению к уровню излучения на частоте несущей, выраженная в децибелах. Определяется как SдБн = 10 log₁₀(Pнесущей/Pмодуляции). Если величина дБн положительная, то мощность модулированного сигнала больше, чем мощность немодулированной несущей. Если же величина дБн отрицательная, то мощность модулированного сигнала меньше мощности немодулированной несущей. Электронная аппаратура звуковоспроизведения и звукозаписи dBFS (децибел относительно полной шкалы, отношение по амплитуде, англ. full scale — полная шкала) — амплитуда сигнала в децибелах относительно максимально возможного напряжения для данной цифровой системы, при котором еще не будет искажений. Если напряжение превышает этот уровень, сигнал обрезается, то есть возникает так называемый клиппинг, при котором верхушки синусоиды обрезаются. Эти величины всегда отрицательные или равны нулю (максимально допустимый уровень). Данная единица появилась в конце семидесятых годов прошлого века. dBov или dBO (децибел перегрузки, отношение по амплитуде) — амплитуда сигнала (обычно это аудиосигнал) в децибелах относительно максимума, при котором аналоговое или цифровое устройство еще способно воспроизводить сигнал без искажений в виде клиппинга. Взвешивающий псофометрический фильтр типа С, упомянутый в описании единицы dBrnC, применяется для измерения отношения сигнал/шум. Метод был разработан в Северной Америке много лет назад для оценки характеристик телефонных линий связи dBrnC (децибел контрольный шум, псофометрический фильтр типа С, от англ. decibel reference noise, C-message weighting, соотношение по амплитуде) — уровень аудиосигнала в децибелах, обычно в телефонной линии, показывающий насколько он превышает опорный уровень шума, измеряемый с использованием псофометрического взвешивающего фильтра типа С. Данный фильтр используется, в основном, в Северной Америке, а в европейских странах обычно используют другой метод оценки шума. Взвешивающий фильтр используется в связи с тем, что шум содержит различные нерегулярные составляющие в широком диапазоне частот, причем в телефонной линии шум максимально мешает приему только в диапазоне частот голоса. Фильтр помогает правильно измерить влияние шума на качество приема речевого сигнала. dBrnC0 (децибел контрольный шум 90 дБм, псофометрический фильтр типа С, откорректированный относительно точки с нулевым уровнем передачи) (от англ. decibel reference noise 90 dBm, C-message weighting, corrected to the point of zero transmission level). Точка измерения относительного уровня мощности (TLP — transmission level point) — это произвольно выбираемая в схеме связного оборудования точка, в которой может быть измерен сигнал и для которой задана номинальная мощность тестового сигнала. Точка уровня передачи 0 TLP или 0 дБм — это такая точка в системе, в которой номинальная мощность тестового сигнала равна 0 дБм или 1 мВт на стандартной испытательной частоте 1004 Гц. dBTP (децибел реальных пиковых значений, амплитудное соотношение, от англ. decibel true peak) — максимально допустимый уровень истинных пиков — пиковая амплитуда сигнала в децибелах относительно максимума для данного устройства, при превышении которого сигнал обрезается (клиппинг). Значения всегда отрицательные или нулевые (полная шкала). Другие единицы и величины Порядок величины — шкала соотношений между двумя величинами, обычно записываемых в виде степеней 10. Например, числа 35 и 53 принадлежат к одному порядку величины, равному 1. Другим примером использования порядка в обычной речи является фраза «У нее шестизначный доход», то есть доход в определенной валюте выражается числами с шестью знаками. В этом случае порядок величины равен 5. Иными словами, порядок величины — это приблизительное положение этой величины на логарифмической шкале. Фраза «Диаметр Юпитера на порядок больше диаметра Земли» — еще один пример использования порядка величины в разговорном языке. Фраза означает, что диаметр Юпитера приблизительно в 10 раз (точно в 11,209 раз) больше диаметра Земли. То есть, в разговорном языке «на порядок больше» означает «примерно в 10 раз больше, а «на два порядка меньше» означает «примерно в 100 раз меньше». В этой чашке кофе pH = 4.8 pH — водородный показатель, то есть относительная логарифмическая мера концентрации ионов водорода в водном растворе. Шкала pH используется для указания кислотности или щелочности водных растворов. По определению, pH = – log₁₀(aH+) = log₁₀(1/aH+), где aH+ — активность водородных ионов в растворе. Например, у лимонного сока pH = 2,2, а у дистиллированной воды pH = 7.0. У основных растворов pH > 7. Относительное отверстие N в оптике и фотографии — мера светопропускания объектива. Это относительная логарифмическая единица, определяемая как отношение фокусного расстояния объектива f к диаметру его входного зрачка D N = f/D. Во всех фотографических объективах имеется диафрагма, предназначенная для изменения относительного отверстия. Шкала регулировки диафрагмы на фотообъективах с ручной регулировкой традиционно градуируется в дискретных числах диафрагмы. При изменении диафрагмы на одно деление в объективах с ручной регулировкой количество света, которое попадает в камеру, изменяется вдвое. В современных объективах используют стандартную шкалу диафрагм (f/1, f/1.4, f/2, f/2.8, f/4, f/5.6, f/8, f/11, f/16, f/22, f/32, f/45, f/64, f/90, f/128 и так далее). Отношение между соседними числами в этой последовательности равно приблизительно √2 (квадратному корню из двух или 1,414). Если D1 и D2 — два относительных отверстия, не находящиеся рядом на шкале, то соотношение между ними определяется формулой D₂ = (√2)ⁿ ∙ D₁ Или На этом объективе «рыбий глаз» с ручной регулировкой установлена диафрагма 5,6 (√2)ⁿ = D₂/D₁ Или по определению логарифма, log(√2) (D₂/D₁) = n Определим, например, насколько более светосильным является объектив с относительным отверстием f/1,4 по сравнению с объективом, у которого относительное отверстие равно f/5,6. Если посмотреть на последовательность чисел шкалы диафрагм, то мы видим, что между f/1,4 и f/5,6 четыре деления. Проверим этот вывод по приведенной выше формуле: (√2)⁴ ∙ 1,4 = 4 ∙ 1,4 = 5,6. Как видно, значения диафрагм располагаются на логарифмической шкале! Подробнее об экспозиции, относительном отверстии и других параметрах, используемых при фотосъемке Существует множество других относительных логарифмических единиц, таких как оптическое поглощение в химии и физике, видимая звездная величина небесного тела в астрономии, соотношение между интенсивностью ощущения и интенсивностью раздражителя в психофизиологии и многие другие. Примеры абсолютных логарифмических единиц и величин в децибелах с суффиксами и опорными уровнями Мощность, уровень сигнала (абсолютные) дБм, дБмВт или dBm (децибел милливатт, отношение по мощности) — абсолютная мощность в децибелах относительно опорного уровня мощности в 1 мВт. Мощность в дБм = 10log₁₀(PВЫХ/1мВт) где PВЫХ — мощность, измеренная в милливаттах. Мощность, выделяемая в нагрузке, зависит от приложенного напряжения и импеданса нагрузки. Wi-Fi передатчик этого маршрутизатора Linksys обеспечивает максимальную мощность 19,98 дБм на частоте 2,4 ГГц и 22,96 дБм на частоте 5 ГГц. дБВт или dBW (децибел ватт, отношение по мощности) — абсолютная единица мощности с опорным уровнем 1 Вт. Например, мощность передатчика, измеренная в децибелах, равна +40 дБВт, что составляет 10 кВт. Электрический ток (абсолютный) дБмкА, дБ(мкА), dBμA или dB(μA) (децибел микроампер, амплитудное соотношение) — абсолютная величина тока с опорным уровнем 1 мкА. Напряжение (абсолютное) dBu или dBv (децибел относительно опорного напряжения 0,775 В, амплитудное соотношение) — абсолютное среднеквадратичное значение напряжения в децибелах относительно опорного напряжения 0,775 В, соответствующего мощности 0 дБм или 1 мВт на нагрузке 600 Ом (600 Ом ∙ 0,001 Вт) 1/2 = (0.6) 1/2 ≈ 0,775 В ≈ –2,218 dBV. дБВ, dBV или dB(VRMS) (децибел вольт, амплитудное соотношение) — абсолютное напряжение в децибелах относительно 1 В, от импеданса не зависит. Чувствительность этого микрофона Shure PG48 составляет -53,5 дБВ/Па или 2,10 мВ/Па (1 Па = 94 дБ SPL) дБмВ, dBmV или dB(mVRMS) (децибел милливольт, амплитудное соотношение) — абсолютное напряжение в децибелах относительно 1 мВ, используется для измерения сигналов в радиочастотных и низкочастотных кабелях. То есть, dBmV = 20log₁₀(VВЫХ/1мВ) где VВЫХ выражено в мВ. Выражение показывает, что dBmV не зависит от импеданса. Поскольку это соотношение двух напряжений, можно измерять как пиковое, так и среднеквадратичное значение. Главное, чтобы единицы измерения были одинаковыми. Опорное напряжение 1 мВ. дБмкВ, dBμV или dBuV (децибел микровольт, амплитудное соотношение) — абсолютное напряжение в децибелах относительно 1 мкВ, используется для измерения сигналов в радиочастотных и низкочастотных кабелях. То есть, дБмкВ = 20log₁₀(VВЫХ/1мкВ) где VВЫХ выражено в мкВ. Выражение показывает, что дБмкВ не зависит от импеданса. Поскольку это соотношение двух напряжений, можно измерять как пиковое, так и среднеквадратичное значение. Главное, чтобы единицы измерения были одинаковыми. Опорное напряжение 1 мкВ. Электрическое сопротивление (абсолютное) дБОм, dBohm или dBΩ (децибел ом, амплитудное соотношение) — абсолютное сопротивление в децибелах относительно 1 Ом. Эта единица измерения удобна, если рассматривают большой диапазон сопротивлений. Например, 0 dBΩ = 1 Ω, 6 dBΩ = 2 Ω, 10 dBΩ = 3,16 Ω, 20 dBΩ = 10 Ω, 40 dBΩ = 100 Ω, 100 dBΩ = 100 000 Ω, 160 dBΩ = 100 000 000 Ω и так далее. Акустика (абсолютный уровень звука, звуковое давление или интенсивность звука) dB SPL (децибел, уровень звукового давления, амплитудное соотношение) — амплитуда звукового давления относительно опорного значения 20 мкПа, соответствующего порогу слышимости здорового молодого человека. В этих единицах выражается громкость звука, например, болевой порог уровня звука составляет 120–140 dB SPL. SPL — от англ. sound pressure level — уровень звукового давления. Отметим, что очень часто суффикс SPL опускают и говорят о громкости звука просто в децибелах (дБ). Тем не менее, это абсолютная единица и ее всегда можно перевести в паскали или иные единицы звукового давления. dB SIL (децибел, интенсивность звука, соотношение по мощности) — абсолютная логарифмическая единица интенсивности звука относительно порога слышимости человека в воздухе 10⁻¹² Вт/м². SIL — от англ. sound intensity level — уровень интенсивности звука. dB SWL (децибел, уровень мощности звука, отношение по мощности) — логарифмическая единица абсолютного уровня мощности звука, измеренного относительно опорной мощности 10⁻¹² Вт или 1 пВт. Большинство профессиональных наушников могут создавать звуковое давление, превышающее 85 dB(A), которое является максимально допустимым, если звук воздействует на человека в течение всего рабочего дня. dBA или dB(A) (децибел, с весовым фильтром типа А, амплитудное соотношение) — уровень звукового давления, измеренный со взвешивающим фильтром типа А относительно звукового давления 20 мкПа, что соответствует порогу слышимости. Существуют различные взвешивающие фильтры, используемые в различных диапазонах частоты и громкости. Фильтр типа А предназначен для измерения относительно тихих звуков, причем они должны быть синусоидальной формы без искажений. Фильтры B и C рассчитаны на измерение более громких звуков, а фильтр типа D рассчитан на измерение сильного шума авиационных двигателей. dBB или dB(B) (децибел, с весовым фильтром типа B, амплитудное соотношение) — уровень звукового давления, измеренный со взвешивающим фильтром типа B относительно звукового давления 20 мкПа, что соответствует порогу слышимости. dBC или dB(C) (децибел, с весовым фильтром типа C, амплитудное соотношение) — уровень звукового давления, измеренный со взвешивающим фильтром типа B относительно звукового давления 20 мкПа, что соответствует порогу слышимости человека. dB HL (децибел, пороговый уровень слуха, амплитудное соотношение) — абсолютное звуковое давление в децибелах, измеренное относительно порога слуха 20 мкПа. Используется при проверке слуха. В данном случае 0 dB HL означает очень тихий звук, а 90–110 dB HL — очень громкий звук. Обратите внимание на то, что единицы dB HL и dB SPL похожи по определению. Однако это разные единицы. С помощью dB SPL измеряется звуковое давление без учета особенностей слуха человека. С помощью dB HL измеряется звуковое давление при прослушивании чистого тона на разных частотах с учетом особенностей восприятия их человеческим ухом. Эти частоты для разных уровней dB HL и dB SPL приводятся в аудиометрических таблицах. Радиолокация. Абсолютные значения по логарифмической шкале используются для измерения радиолокационной отражаемости по сравнению с какой-либо опорной величиной. dBZ или dB(Z) (амплитудное соотношение) — абсолютный коэффициент радиолокационной отражаемости в децибелах относительно минимального облака Z = 1 мм⁶•м⁻³. 1 dBZ = 10 log (z/1 мм⁶ м³). Эта единица показывает количество капель в единице объема и используется метеорологическими радиолокационными станциями (метео-РЛС). Информация, полученная при измерениях в сочетании с другими данными, в частности, результатами анализа поляризации и допплеровского сдвига, позволяют оценить что происходит в атмосфере: идет ли дождь, снег, град, или летит стая насекомых или птиц. Например, 30 dBZ соответствует слабому дождю, а 40 dBZ — умеренному дождю. dBη (амплитудное соотношение) — абсолютный фактор радиолокационной отражаемости объектов в децибелах относительно 1 см²/км³. Эта величина удобна, если нужно измерить радиолокационную отражаемость летающих биологических объектов, таких как птицы, летучие мыши. Метео-РЛС часто используются для наблюдения за подобными биологическими объектами. дБ(м²), dBsm или dB(m²) (децибел квадратный метр, амплитудное соотношение) — абсолютная единица измерения эффективной площади рассеяния цели (ЭПР, англ. radar cross-section, RCS) по отношению к квадратному метру. Насекомые и слабо отражающие цели имеют отрицательную эффективную площадь рассеяния, в то время как большие пассажирские самолеты — положительную. Связь и передача данных. Абсолютные логарифмические единицы используются для измерения различных параметров, связанных с частотой, амплитудой и мощностью передаваемых и принимаемых сигналов. Все абсолютные значения в децибелах можно преобразовать в обычные единицы, соответствующие измеряемой величине. Например, уровень мощности шумов в dBrn можно преобразовать непосредственно в милливатты. дБГц, dBHz, dB-Hz или dB(Hz) (децибел герц, соотношение по амплитуде) — абсолютная единица измерения ширины полосы пропускания в децибелах относительно 1 Гц. Например, 20 дБГц соответствует полосе 100 Гц, а 60 дБГц соответствует полосе 1 МГц. Эта единица обычно используется для оценки общих потерь в каналах связи. Также единица используется для измерения отношения мощности цифрового сигнала на входе приемника к плотности мощности шума (C/N₀). Здесь плотность мощности шума N₀ измеряется в дБГц. dBrn или dB(rn) (децибел опорный шум, отношение по мощности, от англ. reference noise) — абсолютная логарифмическая величина для измерения взвешенного шума относительно мощности в 1 пиковатт. В скобках обычно указывается использование различных взвешивающих фильтров или частотного диапазона. Эта единица удобнее, чем dBm для измерения шума, так как мощность шума обычно значительно меньше, чем 1 мВт. 0 dBrn = –90 dBm. Преобразование dBrn в dBm: dBrn = dBm + 90 dB. Другие абсолютные логарифмические единицы. Таких единиц много в разных отраслях науки и техники и здесь мы приведем лишь несколько примеров. Шкала магнитуды землетрясений Рихтера содержит условные логарифмические единицы (используется десятичный логарифм), используемые для оценки силы землетрясения. Согласно этой шкале магнитуда землетрясения определяется как десятичный логарифм отношения амплитуды сейсмических волн к произвольно выбранной очень малой амплитуде, которая представляет магнитуду 0. Каждый шаг шкалы Рихтера соответствует увеличению амплитуды колебаний в 10 раз. dBr (децибел относительно опорного уровня, соотношение по амплитуде или по мощности, задается явным образом) — логарифмическая абсолютная единица измерения какой-либо физической величины, задаваемой в контексте. dBSVL — колебательная скорость частиц в децибелах относительно опорного уровня 5∙10⁻⁸ м/с. Название происходит от англ. sound velocity level — уровень скорости звука. Колебательная скорость частиц среды иначе называется акустической скоростью и определяет скорость, с которой движутся частицы среды при их колебаниях относительно положения равновесия. Опорная величина 5∙10⁻⁸ м/с соответствует колебательной скорости частиц для звука в воздухе. Автор статьи: Анатолий Золотков Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

О насущном вопросе: как перевести из дБм в дБ? (часть 2)

На многих форумах люди задают вопрос: как перевести из дБ в дБм?

Как было показано выше, преимущество логарифмической шкалы очевидно в случае, когда мы исследуем во сколько раз значение одной величины больше или меньше другой.

Например, потери на элементе ВОЛС (в сплиттере, в ОВ или механическом соединителе) определяются соотношением:

где P₁ и P₂ – мощности сигнала соответственно на входе и выходе элемента, выраженные в Вт, мВт (mВт, милливатт) или мкВт (μВт, микроватт).

Помимо дБ, существует еще одна похожая логарифмическая единица измерения – дБм. В отличие от дБ, которые характеризуют потери (во сколько раз уменьшается мощность оптического сигнала) или усиление (во сколько раз увеличивается мощность оптического сигнала), дБм показывают уровень мощности сигнала, относительно опорной мощности равной 1 мВт.

Перевод мощности сигнала из мВт в логарифмическую шкалу – дБм, производится измерителем оптического излучения по формуле

(2.1)

где P₀=1 мВт – абсолютный нулевой уровень, рекомендованный МСЭ-Т (международным союзом электросвязи, сектором стандартизации). Буква «м», добавленная после дБ, означает, что в качестве опорного уровня мощности взят 1 мВт. Если качестве опорного уровня мощности взять 1 мкВт, то обозначение будет иметь вид дБмк. В англоязычной литературе часто dBm обозначают dBmW, (переводя на рус. – дБмВт), акцентируя внимание на то, что дБ взят по мощности, а не по напряжению или току. Для сокращения записи обычно Вт опускают, и остается просто дБм.

Может возникнуть вопрос, зачем мощность сигнала переводить в дБм? Ответ очевиден – чтобы можно было при расчетах оперировать с дБ и в результате возникающих в линии связи (проводной или беспроводной) потерь и усилений сигнала вычислить его уровень на входе приемника.

Хорошо, почему тогда в качестве опорного уровня принят 1 мВт, не проще было бы взять P₀=1 Вт и уровень сигнала отображать также в дБ? Согласно ОСТ 45.159-2000, децибел – это логарифмическая единица уровней, затуханий и усилений. Поэтому уровень сигнала также можно выражать в дБ, только в этом случае, по-видимому, чтобы не путать уровень сигнала с потерями используют обозначение дБВт (англ. dBW)

(2.2)

Обратное преобразование из дБВт в Вт осуществляется по следующей формуле:

Почему в качестве опорного уровня принят 1 мВт? Честно говоря, ответ на этот вопрос нигде не встречается. На наш взгляд это значение используется в силу следующих обстоятельств.

Единица измерения дБм используется в радиотехнике, СВЧ-технике и волоконно-оптических системах передачи в качестве удобной меры уровня мощности сигнала. При выражении величины мощности в дБм в качестве нулевого отсчета берется опорная мощность P₀=1 мВт, т.е. сигнал с мощностью P=1 мВт соответствует 0 дБм. В радиосвязи и ВОЛС используются сигналы, мощность которых лежит приблизительно как раз в районе 1 мВт. Например, при организации с помощью ноутбуков беспроводной локальной сети типичная мощность излучаемого радиосигнала составляет 32 мВт. В оптическом канале максимальная мощность ограничена, с одной стороны, возможностью возникновения нелинейных эффектов, с другой – соображениями лазерной безопасностью. Лазером в 500мВт можно ослепить летчика самолета. Максимальная мощность группового оптического сигнала в интерфейсе MRI-SM не должна превышать 50 мВт (уровень мощности P0max = 17 дБм). Выходная мощность генераторов сигнала простирается обычно от -140 дБм до +20 дБм или от 0,01 фВт (фемто Ватт) до 0,1 Вт. Базовые станции сотовой связи осуществляют передачу сигналов примерно на уровне +43 dBm или 20 Вт. Уровень сигнала мобильных телефонов лежит в пределах от +10 дБм до +33 дБм или от 10 мВт до 2 Вт. Вещательные передатчики работают в пределах от +70 дБм до +90 дБм или от 10 кВт до 1 МВт.

В связи с этим, если бы мы для отображения уровня сигнала использовали дБВт, то нам пришлось бы работать с отрицательными величинами: 1 мВт соответствует минус 30 дБВт, 50 мВт соответствует минус 13 дБВт. Очевидно, это вызывает некоторую путаницу – большая мощность соответствует меньшему уровню сигнала. Таким образом, выражение уровня мощности в дБм в системах телекоммуникаций в большинстве случаев является более удобным, нежели дБВт.

Возможно также, что выбор опорной мощности в 1 мВт появился в результате следующих обстоятельств. Исторически сложилось в качестве действующего значения опорного напряжения в канале передачи брать 0.775 В (из ранних телефонных стандартов), а в качестве нагрузки 600 Ом (сопротивление катушек приемного электромагнита у аппарата Морзе). В этом случае рассеиваемая мощность на нагрузке будет составлять 1 мВт.

1. Довольно часто, наравне с децибелами применяются неперы. Непер – логарифмическая величина (натуральный логарифм безразмерного отношения физической величины к одноимённой физической величине, принимаемой за исходную). Своё название данная единица получила в честь математика, «изобретателя логарифмов» Джона Непера.

2. Децибел не является официальной единицей в системе единиц СИ, хотя по решению Генеральной конференции по мерам и весам допускается его применение без ограничений совместно с СИ, а Международная палата мер и весов рекомендовала включить его в эту систему.

3. При некотором навыке операции с децибелами вполне реально выполнять в уме. Для этого полезно помнить следующие взаимосвязи:

1 дБ – в 1.25 раза,
3 дБ – в 2 раза,
10 дБ – в 10 раз.

Отсюда, раскладывая «более сложные значения» на «составные», получаем:

6 дБ = 3 дБ + 3 дБ – в 2·2 = в 4 раза,
12 дБ = 4 · (3 дБ) – в 24 = в 16 раз

а также:

13 дБ = 10 дБ + 3 дБ – в 10·2 = в 20 раз,
20 дБ = 10 дБ + 10 дБ – в 10·10 = в 100 раз,

и т.д.

Перевод отношений U1/U2 и P1/P2 в децибелы и неперы онлайн калькулятор

В таблице представлен перевод отношения значений напряжения и мощности в децибелы и неперы, широко применяемые в современной технике. Для расчёта введите число в любое поле и щёлкните мышкой в любом месте страницы — скрипт расчитает остальные значения. Для корректной работы ограничено максимальное число, получаемое при расчётах, или вводимое в поле P1/P2 значением 253 — 1 (особенности JavaScript). U1/U2 (dB) = 20 lg(U1/U2) P1/P2(dB) = 10 lg(P1/P2) 1dB = ln10/20 ≈ 0,115129 Np U1/U2(Np) = ln(U1/U2) P1/P2(Np) = 0,5 ln(P1/P2) 1Np = 20/ln10 ≈ 8,68589 dB Таблица перевода U1/U2 и P1/P2 в децибелы и неперы Децибел Непер U1/U2 P1/P2 Децибел Непер U1/U2 P1/P2 0,00 0,00 1,00 1,00 21 2,40 11,20 125,90 0,1 0,01 1,01 1,02 22 2,53 12,60 158,5 0,2 0,02 1,02 1,05 23 2,65 14,10 199,5 0,3 0,03 1,04 1,07 24 2,76 15,90 251,2 0,4 0,05 1,05 1,10 25 2,88 17,78 316,2 0,5 0,06 1,06 1,12 26 2,99 20,00 398,1 0,6 0,07 1,07 1,15 27 3,10 22,40 501,2 0,7 0,08 1,08 1,18 28 3,22 25,10 631,0 0,8 0,09 1,10 1,20 29 3,33 28,40 794,3 0,9 0,10 1,11 1,23 30 3,45 31,62 1000 1,0 0,12 1,12 1,26 31 3,57 35,5 1259 1,5 0,17 1,19 1,41 32 3,68 39,8 1585 2,0 0,23 1,26 1,59 33 3,80 44,7 1995 2,5 0,29 1,33 1,78 34 3,91 50,1 2512 3,0 0,35 1,41 2,00 35 4,03 56,2 3162 3,5 0,40 1,50 2,24 36 4,14 63,1 3981 4,0 0,46 1,59 2,51 37 4,25 71,0 5012 4,5 0,52 1,68 2,82 38 4,37 79,4 6310 5,0 0,58 1,78 3,16 39 4,50 89 7943 5,5 0,63 1,88 3,55 40 4,61 100 10 000 6,0 0,69 2,00 3,98 41 4,70 113 12 590 6,5 0,75 2,11 4,47 42 4,83 125,9 15 850 7,0 0,81 2,24 5,01 43 4,94 141 19 950 7,5 0,86 2,37 5,62 44 5,06 158,5 25 120 8,0 0,92 2,51 6,31 45 5,18 177,8 31 620 8,5 0,98 2,66 7,08 46 5,30 199,5 39 810 9,0 1,04 2,82 7,94 47 5,40 224 50 120 9.5 1,09 2,99 8,91 48 5,53 251,2 63 100 10 1,15 3,16 10,00 49 5,66 284 79 430 11 1,27 3,55 12,59 50 5,76 316,2 100 000 12 1,38 3,98 15,85 55 6,33 562,3 316 230 13 1,50 4,47 19,95 60 6,91 1000 1000 000 14 1,61 5,01 25,11 70 8,06 3162,3 107 15 1,73 5,62 31,62 80 9,21 10 000 108 16 1,84 6,31 39,81 90 10,36 31 623 109 17 1,96 7,08 50,12 100 11,51 100 000 1010 18 2,07 7,94 63,10 110 12,66 316 230 1011 19 2,19 8,91 79,43 120 13,82 1000 000 1012 20 2,30 10,00 100,00 130 14,97 3 162 300 1013

Измерение децибел онлайн. Измерение затухания оптической линии. В животноводстве и канцелярской деятельности

Децибел — это относительная единица измерений, она не похожа на остальные известные величины, поэтому ее не включили в систему общепринятых единиц измерения СИ. Однако во многих расчетах допускается использование децибелов наравне с абсолютными единицами измерений и даже применение их в качестве опорной величины.

Децибелы определяются принадлежностью к физическим величинам, поэтому их нельзя относить к математическим понятиям. Это легко представить, если провести параллель с процентами, с которыми децибелы имеют много общего. Они не имеют конкретных размеров, но при этом очень удобны при сопоставлении 2-х одноименных величин, даже если они различны по своей природе. Таким образом, не сложно представить, что измеряется в децибелах.

История возникновения

Как выяснилось в результате длительных исследований, восприимчивость не находится в прямой зависимости от абсолютного уровня распространения звука. Она является показателем мощности, примененным к заданной единице площади, которая находится в зоне воздействия звуковых волн, что и измеряют в децибелах сегодня. В результате установили любопытную пропорцию — чем больше места принадлежит полезной площади человеческого уха, тем к лучшему восприятию минимальных мощностей оно расположено.

Таким образом, исследователю Александру Грэхему Беллу удалось установить, что предел восприятия человеческого уха равен от 10 до 12 Вт на метр квадратный. Полученные данные охватывали слишком широкий диапазон, который представлялся всего несколькими значениями. Это создавало определенные неудобства и исследователю пришлось создать собственную шкалу измерений.

В первоначальном варианте безымянная шкала имела 14 значений — от 0 до 13, где человеческий шепот имел значение «3», а разговорная речь — «6». Впоследствии эта шкала нашла широкое применение, а ее единицы назвали белами. Для получения более точных данных в логарифмическом масштабе исходную единицу увеличили в 10 раз — так сформировались децибелы.

Общие сведения

Прежде всего, следует отметить, что децибел — это одна десятая Бела, который является десятичной формой логарифма, определяющего отношение меж 2-мя мощностями. Природа мощностей, подлежащих сравнению, избирается произвольно. Главное, чтобы соблюдалось правило, представляющее сравниваемые мощности в равных единицах, например, в Ваттах. Благодаря этой особенности, обозначения децибелов применяют в разных областях:

• механической;
• электрической;
• акустической;
• электромагнитной.

Так как практическое применение показало, что Бел оказался довольно крупной единицей, то для лучшей наглядности было предложено его значение умножить на десять. Таким образом, появилась общепринятая единица — децибел, в чем измеряется звук сегодня.

Несмотря на обширную зону применения, большинству людей известно, что децибелы применяются для определения степени громкости. Эта величина характеризует волны на метр квадратный. Таким образом, увеличение громкости на 10 децибел сопоставимо с возрастанием силы звука вдвое.

В законодательстве децибел был признан расчетной величиной зашумленности помещения. Он явился определяющей характеристикой для исчисления допустимой силы шума в жилых строениях. Эта величина дает возможность измерить допустимый уровень шума в децибелах в квартире и выявить факты нарушения в случае необходимости.

Область применения

Сегодня проектировщики телекоммуникаций используют децибел в качестве базовой единицы для проведения сравнительных характеристик устройств, отраженных в логарифмическом масштабе. Такие возможности предоставляет конструктивная особенность данной величины, которая является логарифмической единицей разных уровней, используемых при затуханиях или, наоборот, усилениях мощностей.

Децибел получил широкое распространение в разнообразных областях современной техники. Что измеряется в децибелах сегодня? Это различные величины, изменяющиеся в обширном диапазоне, которые могут применяться:

• в системах, связанных с передачей информации;
• радиотехнике;
• оптике;
• антенной технике;
• акустике.

Таким образом, децибелы применяют при измерении характеристик динамического диапазона, к примеру, ими можно измерить громкость звучания определенного музыкального инструмента. А также открывается возможность исчислять затухающие волны в момент их прохождения через поглощающую среду. Децибелы позволяют определить коэффициент усиления или зафиксировать коэффициент шума, создаваемого усилителем.

Использовать эти безразмерные единицы возможно как для физических величин, относящихся ко второму порядку — энергия или мощность, так и для величин, имеющих отношение к первому порядку — сила тока или напряжение. Децибелы открывают возможности измерения отношений между всеми физическими величинами, а кроме этого, с их помощью сопоставляют абсолютные значения.

Громкость звука

Физическая составляющая громкости звукового воздействия определяется уровнем имеющегося звукового давления, воздействующего на единицу контактной площади, что измеряется в децибелах. Формируется уровень шума из хаотического слияния звуков. На низкие частоты или, наоборот, звуки высокой частоты человек реагирует как на более тихие звуки. А звуки средних частот будут восприняты как более громкие, несмотря на одинаковую интенсивность.

Учитывая неравномерное восприятие звуков различной частоты человеческим ухом, на электронной базе был создан частотный фильтр, способный передавать эквивалентную степень звука с единицей измерения, которая выражается в дБа — где «а» обозначает применение фильтра. Этот фильтр, по итогам нормирования измерений, способен моделировать взвешенное значение уровня звука.

Способность разных людей воспринимать звуки находится в пределах громкости от 10 до 15 дБ, а в отдельных случаях даже выше. Воспринимаемые пределы интенсивности звука составляют частоты от 20 до 20 тыс. Герц. Наиболее легкие для восприятия звуки располагаются в частотном диапазоне от 3-х до 4-х кГц. Такую частоту принято использовать в телефонах, а также при радиовещании на средних и длинных волнах.

С годами диапазон воспринимаемых звуков сужается, особенно это касается высокочастотного спектра, где восприимчивость может снижаться до 18 кГц. Это приводит к общему ухудшению слуха, которому подвержены многие пожилые люди.

Допустимые показатели уровня шума в жилых помещениях

С использованием децибелов появилась возможность определить более точную шкалу шумов для окружающих звуков. Она отражает превосходящие по точности характеристики по сравнению с исходной шкалой, созданной в свое время Александром Беллом. С использованием этой шкалы законодательными органами определен уровень шума, норма которого действует в пределах жилых помещений, предназначенных для отдыха граждан.

Таким образом, значение «0» дБ означает полнейшую тишину, от которой раздается звон в ушах. Следующее значение 5 дБ также определяет полную тишину при наличии небольшого звукового фона, заглушающего внутренние процессы организма. При 10 дБ становятся различимы нечеткие звуки — всевозможные шорохи или шуршание листвы.

Значение в 15 дБ находится в диапазоне четкой слышимости самых тихих звуков, таких как тиканье наручных часов. При силе звука в 20 дБ можно разобрать осторожный шепот людей на расстоянии 1 метра. Отметка 25 дБ позволяет слышать более отчетливо разговор шепотом и шорох от трения мягких тканей.

30 дБ определяет, сколько децибел разрешено в квартире ночью и сопоставляется с беззвучным разговором или тиканьем настенных часов. При 35 дБ можно отчетливо слышать приглушенную речь.

Уровень в 40 децибел определяет силу звука обычного разговора. Это достаточная громкость, позволяющая свободно общаться в пределах помещения, смотреть телевизор или прослушивать музыкальные треки. Данная отметка определяет, сколько децибел разрешено в квартире днем.

Уровень шума, допустимый в рабочих условиях

По сравнению с допустимым уровнем шума в децибелах в квартире, на производстве и в офисной деятельности в рабочее время допускаются другие нормы уровня звука. Здесь действуют ограничения иного прядка, четко отрегулированные для каждого рода занятий. Основное правило в данных условиях — не допускать уровня шума, который способен отрицательно повлиять на здоровье человека.

В офисах

Значение уровня шума в 45 дБ находится в пределах хорошей слышимости и сопоставимо с шумом работы дрели или электродвигателя. Шум в 50 дБ также характеризуется пределами отличной слышимости и совпадает по силе со звуком печатающей машинки.

Уровень шума в 55 децибел остается в пределах превосходной слышимости, его можно представить на примере одновременного звучного разговора сразу нескольких людей. Этот показатель принимают в качестве верхней отметки, допустимой для офисных помещений.

В животноводстве и канцелярской деятельности

Сила шума в 60 дБ считается повышенной, такой уровень зашумленности можно встретить в конторах, где одновременно работает много печатных машинок. Показатель в 65 дБ также считают повышенным и его можно зафиксировать при работе типографского оборудования.

Уровень шума, достигающий отметки 70 дБ, сохраняет значение повышенного и встречается на животноводческих фермах. Значение шума в 75 дБ — это предельное значение повышенного уровня шума, его можно отметить на птицефабриках.

В производстве и транспорте

С отметкой в 80 дБ наступает уровень громкого звука, длительное воздействие которого станет следствием частичной утраты слуха. Поэтому, при работе в таких условиях рекомендуется применять защитные наушники. Сила шума в 85 дБ также находится в пределах уровня громкого звука, такие показания можно сопоставить с работой оборудования ткацкой фабрики.

Показатель шума в 90 дБ сохраняется в пределах громкого звука, такую силу зашумленности можно зарегистрировать при движении железнодорожного состава. Величина шума в 95 дБ достигает крайних пределов громкого звука, такой силы шум можно зафиксировать в металлопрокатном цеху.

Предельный уровень шума

Уровень шума на отметке 100 дБ достигает пределов чрезмерно громкого звука, его можно сравнить с раскатами грома. Работа в таких условиях считается вредной для здоровья и выполняется в рамках определенного стажа, по истечении которого человек считается непригодным для вредных работ.

Значение шума в 105 дБ также находится в пределах чрезмерно громкого звука, шум такой силы создает бензорезка при порезке металла. Сила шума в 110 дБ остается в границах чрезмерно громкого звука, такой показатель фиксируется при взлете вертолета. Величина шума в 115 дБ считается предельной для границ чрезмерно громкого звука, такой шум издает пескоструйный аппарат.

Уровень шума 120 дБ считается невыносимым, его можно сравнить с работой отбойного молотка. Шумовая отметка в 125 дБ также характеризуется невыносимым уровнем шума, такой отметки достигает самолет на старте. Максимальный уровень шума в дБ считается предельным на отметке 130, после чего наступает болевой порог, вынести который способен далеко не каждый.

Критический уровень шума

Сила шума на отметке 135 дБ считается недопустимой, человек, оказавшийся в зоне действия звука такой силы, получает контузию. Уровень шума в 140 дБ также приводит к контузии, таким звуком сопровождается старт реактивного самолета. При величине шума в 145 дБ разрывается осколочная граната.

Достигает отметки 150-155 дБ разрыв кумулятивного снаряда на танковой броне, звук такой силы приводит к контузии и травмам. После отметки 160 дБ наступает звуковой барьер, звук, превышающий этот предел, приводит к разрыву ушных барабанных перепонок, распаду легких и множественным травмам, нанесенным ударной волной, что вызывает мгновенную смерть.

Воздействие на организм неслышимых звуков

Звук, частота которого ниже 16 Гц, называют инфракрасным, а если частота его превышает 20 тыс. Гц, то такой звук называют ультразвуком. Барабанные перепонки человеческого уха не способны воспринимать звуки такой частоты, поэтому они находятся за пределами человеческого слуха. Децибелы, в чем измеряется звук сегодня, также определяют значения не слышимых звуков.

Звуки низкой частоты, находящиеся в пределах от 5-ти до 10-ти Гц, плохо переносятся человеческим организмом. Такое воздействие способно активизировать сбои в работе внутренних органов и отражаться на мозговой активности. Кроме этого, интенсивность низких частот оказывает воздействие на костные ткани, провоцируя суставные боли у людей, страдающих различными заболеваниями или перенесших травмы.

Повседневными источниками ультразвука являются различные транспортные средства, также ими могут служить раскаты грома или работа электронной аппаратуры. Такие воздействия выражаются в нагреве тканей, а сила их влияния находится в зависимости от расстояния до действующего источника и от степени звука.

Для общедоступных мест работы, обладающих неслышимого диапазона, также существуют определенные ограничения. Максимальная сила инфракрасного звука должна удерживаться в пределах 110 дБа, а сила ультразвука ограничивается отметкой в 125 дБа. Строго запрещено даже кратковременное нахождение в зонах, где звуковое давление превышает 135 дБ любой частоты.

Влияние шума, исходящего от оргтехники, и способы защиты

Шум, который издает компьютер и прочая организационная техника, может быть выше значения в 70 дБ. В связи с этим специалисты не рекомендуют устанавливать большое количество данной аппаратуры в одном помещении, особенно, если оно не большое. Шумные агрегаты рекомендуется устанавливать за пределами помещения, в котором находятся люди.

Для снижения уровня зашумленности в отделочных работах применяют материалы, обладающие шумопоглощающими свойствами. Кроме этого, можно использовать шторы из плотной ткани или, в крайнем случае, бируши, закрывающие от воздействия барабанные перепонки.

Сегодня при строительстве современных зданий существует новая норма, определяющая степень звукоизоляции помещений. Стены и перекрытия корпусов многоквартирных домов проверяют на устойчивость к воздействию шума. Если уровень звукоизоляции находится ниже допустимого предела, здание не может быть сдано в эксплуатацию до устранения неполадок.

Кроме всего, сегодня устанавливают ограничения по силе звука для различных сигнальных и оповещающих устройств. Для противопожарных систем, к примеру, сила звука оповещающего сигнала должна находиться в рамках от 75 дБа до 125 дБа.

Вопрос о переводе дБ в дБм и наоборот часто приходится слышать от клиентов, встречать на специализированных форумах. Однако, как бы не хотелось, нельзя перевести мощность в затухание.

Если мощность оптического сигнала измерена в дБм, то для определения затухания A (дБ) необходимо от мощности сигнала на входе в линию отнять мощность сигнала на выходе из нее. Но обо всем этом по порядку.

Оптическая мощность, или мощность оптического излучения — это основополагающий параметр оптического сигнала. Он может быть выражен в привычных нам единицах измерения — Ватт (Вт), милливатт (мВт), микроватт (мкВт). А также логарифмических единицах — дБм.

Затухание оптического сигнала (А) — величина, которая показывает во сколько раз мощность сигнала на выходе линии связи (P вых) меньше мощности сигнала на входе этой линии (Pвх). Затухание выражается в дБ (дециБелл) и может быть определено по следующей формуле:

Рисунок 1 — формула расчета оптического затухания в случае если оптическая мощность выражена в Вт

Немного непривычно, не так ли? Логарифмические линейки и таблицы — уходят в прошлое, по крайней мере для молодых монтажников их давно уже заменил калькулятор. И даже с учетом использования калькулятора — такая формула не сильно удобна. Поэтому, для упрощения расчетов было принято решение перевести единицы измерения мощности в логарифмический формат и таким образом избавиться от логарифмов в формуле:

Рисунок 2 — пересчет мощности из мВт в дБм

Для перевода дБм в Вт и наоборот можно пользоваться также таблицей:

дБм	Милливат
0	1,0
1	1,3
2	1,6
3	2,0
4	2,5
5	3,2
6	4
7	5
8	6
9	8
10	10
11	13
12	16
13	20
14	25
15	32

В результате пересчета, формула вычисления оптического затухания (рис 1) превращается в:

Рисунок 3 — перевод дБм в дБ (dBm в dB), взаимозависимость между мощностью и затуханием

Учитывая тот факт, что все известные автору измерители оптической мощности в качестве основной единицы измерения используют дБм, то используя формулу на рис 3 инженер может определить уровень затухания даже в уме. Кроме того, многие приборы имеют функцию установки опорного уровня, благодаря чему пользователю выдается значение потерь сразу в Дб.

В этом случае, измерение затухания оптической линии значительно упрощается, что продемонстрировано на следующем видео.

Измерение затухания оптической линии

Зачастую измерянного значения затухания в дБ — достаточно. Однако для того, чтобы представить во сколько раз уменьшился входной сигнал, можно воспользоваться формулой:

m = 10 (n / 10)

где m — отношение в разах, n — отношение в децибелах

можно также пользоваться следующей таблицей:

Таблица 1 — перевод дБ в разы

дБ	Раз	дБ	Раз	дБ	Раз
0	1,000	0,9	1,109	9	2,82
0,1	1,012	1	1,122	10	3,16
0,2	1,023	2	1,26	11	3,55
0,3	1,035	3	1,41	12	3,98
0,4	1,047	4	1,58	13	4,47
0,5	1,059	5	1,78	14	5,01
0,6	1,072	6	2,00	15	5,62
0,7	1,084	7	2,24	16	6,31
0,8	1,096	8	2,51	17	7,08

Логарифмическая шкала и логарифмические единицы часто используется в тех случаях, когда необходимо измерить некоторую величину, изменяющуюся в большом диапазоне. Примерами таких величин являются звуковое давление, магнитуда землетрясений, световой поток, различные частотно-зависимые величины, используемые в музыке (музыкальные интервалы), антенно-фидерных устройствах, электронике и акустике. Логарифмические единицы позволяют выразить отношения величин, изменяющихся в очень большом диапазоне с помощью удобных небольших чисел примерно так, как это делается при экспоненциальной записи чисел, когда любое очень большое или очень малое число может быть представлено в краткой форме в виде мантиссы и порядка. Например, мощность звука, издаваемого при запуске ракеты-носителя Сатурн, составляла 100 000 000 Вт или 200 дБ SWL. В то же время, мощность звука очень тихого разговора составляет 0,000000001 Вт или 30 дБ SWL (измерена в децибелах относительно мощности звука 10⁻¹² ватт, см. ниже).

Правда, удобные единицы? Но, как оказывается, они удобны далеко не для всех! Можно сказать, что большинство людей, плохо разбирающихся в физике, математике и технике, не понимают логарифмических единиц, таких как децибелы. Некоторые даже считают, что логарифмические величины относятся не к современной цифровой технике, а к тем временам, когда для инженерных расчетов использовали логарифмическую линейку!

Немного истории

Изобретение логарифмов упростило вычисления, так как они позволили заменить умножение сложением, которое выполняется значительно быстрее, чем умножение. Среди ученых, которые внесли значительный вклад в развитие теории логарифмов, можно отметить шотландского математика, физика и астронома Джона Непера, опубликовавшего в 1619 г. сочинение с описанием натуральных логарифмов, которые значительно упрощали вычисления.

Важным инструментом для практического использования логарифмов были таблицы логарифмов. Первая такая таблица была составлена английским математиком Генри Бригсом в 1617 году. Основываясь на работах Джона Непера и других ученых, английский математик и священник англиканской церкви Уильям Отред изобрел логарифмическую линейку, которая использовалась инженерами и учеными (включая и автора этой статьи) в течение последующих 350 лет, пока в середине семидесятых прошлого века ее не заменили карманные калькуляторы.

Определение

Логарифм — операция обратная возведению в степень. Число y является логарифмом числа x по основанию b

если соблюдается равенство

Иными словами, логарифм данного числа — это показатель степени, в которую нужно возвести число, называемое основанием, чтобы получить данное число. Можно сказать проще. Логарифм — это ответ на вопрос «Сколько раз нужно умножить одно число само на себя, чтобы получить другое число». Например, сколько раз нужно умножить число 5 само на себя, чтобы получить 25? Ответом является 2, то есть

По приведенному выше определению

Классификация логарифмических единиц

Логарифмические единицы широко используются в науке, технике и даже в таких ежедневных занятиях, как фотография и музыка. Имеются абсолютные и относительные логарифмические единицы.

С помощью абсолютных логарифмических единиц выражают физические величины, которые сравниваются с определенным фиксированным значением. Например, дБм (децибел милливатт) — это абсолютная логарифмическая единица мощности, в которой мощность сравнивается с 1 мВт. Отметим, что 0 дБм = 1 мВт. Абсолютные единицы прекрасно подходят для описания одиночной величины , а не соотношения двух величин. Абсолютные логарифмические единицы измерения физических величин всегда можно перевести в другие, обычные единицы измерения этих величин. Например, 20 дБм = 100 мВт или 40 дБВ = 100 В.

С другой стороны, относительные логарифмические единицы используются для выражения физической величины в форме отношения или пропорции других физических величин, например, в электронике, где для этого используют децибел (дБ). Логарифмические единицы хорошо подходят для описания, например, коэффициента передачи электронных систем, то есть соотношения между выходным и входным сигналами.

Следует отметить, что все относительные логарифмические единицы являются безразмерными. Децибелы, неперы и другие названия — просто особые наименования, которые используются совместно с безразмерными единицами. Отметим также, что децибел часто используется с различными суффиксами, которые обычно присоединяются к сокращению дБ с помощью дефиса, например дБ-Гц, пробела, как в единице dB SPL, без какого-либо символа между дБ и суффиксом, как в дБм, или заключаются в кавычки, как в единице дБ(м²). Обо всех этих единицах мы поговорим ниже в этой статье.

Следует также отметить, что преобразование логарифмических единиц в обычные единицы часто бывает невозможным. Впрочем, это бывает только в тех случаях, когда говорят об отношениях. Например, коэффициент передачи усилителя по напряжению 20 дБ можно преобразовать только в «разы», то есть в безразмерную величину — он будет равным 10. В то же время, измеренное в децибелах звуковое давление можно перевести в паскали, так как звуковое давление измеряется в абсолютных логарифмических единицах, то есть, относительно опорного значения. Отметим, что коэффициент передачи в децибелах — тоже безразмерная величина, хотя и имеет название. Полная путаница получается! Но мы попробуем разобраться.

Логарифмические единицы измерения амплитуды и мощности

Мощность . Известно, что мощность пропорциональна квадрату амплитуды. Например, электрическая мощность, определяемая выражением P = U²/R. То есть, изменение амплитуды в 10 раз сопровождается изменением мощности в 100 раз. Соотношение двух величин мощности в децибелах определяется выражением

10 log₁₀(P₁/P₂) dB

Амплитуда . В связи с тем, что мощность пропорциональна квадрату амплитуды, соотношение двух величин амплитуды в децибелах описывается выражением

20 log₁₀(P₁/P₂) dB.

Примеры относительных логарифмических величин и единиц

Примеры абсолютных логарифмических единиц и величин в децибелах с суффиксами и опорными уровнями

• Мощность, уровень сигнала (абсолютные)
• Напряжение (абсолютное)
• Электрическое сопротивление (абсолютное)
• дБОм, dBohm или dBΩ (децибел ом, амплитудное соотношение) — абсолютное сопротивление в децибелах относительно 1 Ом. Эта единица измерения удобна, если рассматривают большой диапазон сопротивлений. Например, 0 dBΩ = 1 Ω, 6 dBΩ = 2 Ω, 10 dBΩ = 3,16 Ω, 20 dBΩ = 10 Ω, 40 dBΩ = 100 Ω, 100 dBΩ = 100 000 Ω, 160 dBΩ = 100 000 000 Ω и так далее.
• Акустика (абсолютный уровень звука, звуковое давление или интенсивность звука)
• Радиолокация . Абсолютные значения по логарифмической шкале используются для измерения радиолокационной отражаемости по сравнению с какой-либо опорной величиной.
• dBZ или dB(Z) (амплитудное соотношение) — абсолютный коэффициент радиолокационной отражаемости в децибелах относительно минимального облака Z = 1 мм⁶ м⁻³. 1 dBZ = 10 log (z/1 мм⁶ м³). Эта единица показывает количество капель в единице объема и используется метеорологическими радиолокационными станциями (метео-РЛС). Информация, полученная при измерениях в сочетании с другими данными, в частности, результатами анализа поляризации и допплеровского сдвига, позволяют оценить что происходит в атмосфере: идет ли дождь, снег, град, или летит стая насекомых или птиц. Например, 30 dBZ соответствует слабому дождю, а 40 dBZ — умеренному дождю.
• dBη (амплитудное соотношение) — абсолютный фактор радиолокационной отражаемости объектов в децибелах относительно 1 см²/км³. Эта величина удобна, если нужно измерить радиолокационную отражаемость летающих биологических объектов, таких как птицы, летучие мыши. Метео-РЛС часто используются для наблюдения за подобными биологическими объектами.
• дБ(м²), dBsm или dB(m²) (децибел квадратный метр, амплитудное соотношение) — абсолютная единица измерения эффективной площади рассеяния цели (ЭПР, англ. radar cross section, RCS) по отношению к квадратному метру. Насекомые и слабо отражающие цели имеют отрицательную эффективную площадь рассеяния, в то время как большие пассажирские самолеты — положительную.
• Связь и передача данных. Абсолютные логарифмические единицы используются для измерения различных параметров, связанных с частотой, амплитудой и мощностью передаваемых и принимаемых сигналов. Все абсолютные значения в децибелах можно преобразовать в обычные единицы, соответствующие измеряемой величине. Например, уровень мощности шумов в dBrn можно преобразовать непосредственно в милливатты.
• Другие абсолютные логарифмические единицы. Таких единиц много в разных отраслях науки и техники и здесь мы приведем лишь несколько примеров.
• Шкала магнитуды землетрясений Рихтера содержит условные логарифмические единицы (используется десятичный логарифм), используемые для оценки силы землетрясения. Согласно этой шкале магнитуда землетрясения определяется как десятичный логарифм отношения амплитуды сейсмических волн к произвольно выбранной очень малой амплитуде, которая представляет магнитуду 0. Каждый шаг шкалы Рихтера соответствует увеличению амплитуды колебаний в 10 раз.
• dBr (децибел относительно опорного уровня, соотношение по амплитуде или по мощности, задается явным образом) — логарифмическая абсолютная единица измерения какой-либо физической величины, задаваемой в контексте.
• dBSVL — колебательная скорость частиц в децибелах относительно опорного уровня 5∙10⁻⁸ м/с. Название происходит от англ. sound velocity level — уровень скорости звука. Колебательная скорость частиц среды иначе называется акустической скоростью и определяет скорость, с которой движутся частицы среды при их колебаниях относительно положения равновесия. Опорная величина 5∙10⁻⁸ м/с соответствует колебательной скорости частиц для звука в воздухе.

В сети полным-полно подобных калькуляторов, но я захотел тоже запилить сделать свой. Уверен, никого не удивлю, сказав, что здесь тоже работает JavaScript , и вся вычислительная нагрузка ложится на твой браузер. Если есть пустые поля, это значит, что у тебя браузер не работает с JavaScript -ом, и вычисления работать не будут:(

19 дек 2017 появился конвертер величин ЭМС . Возможно, он больше отвечает твоим запросам?

Правила пользования просты до безобразия. Измени значение любой из величин, и все остальные значения будут пересчитаны автоматически.

Пересчёт отношений падающей и отражённой мощности в величину КСВ:

На всякий случай, подсказка по использованию:
Пересчитать дБмкВ в дБм (dBμV в dBm) В поле «Напряжение, dBμV» впиши величину напряжения в децибел-микровольтах. Если у тебя величина в децибел-милливольтах (дБмВ, dBmV), просто добавь к ней 60 дБ (0 дБмВ ≡ 60 дБмкВ). Не забывай, что для перевода напряжения в мощность необходимо знать и сопротивление нагрузки! Пересчитать дБм в дБмкВ (dBm в dBμV) В поле «Мощность, dBm» впиши величину мощности в децибел-милливаттах. Если у тебя величина в децибел-ваттах, просто вычти из неё 30 дБ (0 дБВт ≡ 30 дБм). Не забывай, что для перевода мощности в напряжение необходимо знать и сопротивление нагрузки! Пересчитать децибелы в разы Впиши в таблице изменение уровня в децибелах, и калькулятор покажет, во сколько раз изменятся напряжение и мощность. Калькулятор не любит отрицательных чисел, и заменяет их положительными. Пересчитать разы в децибелы Впиши в таблице изменение уровня напряжения или мощности сигнала в соответствующее поле, и узнаешь, сколько это децибел. Заодно пересчитается и изменение второй величины. Калькулятор не любит отрицательных чисел, и заменяет их положительными. В самом деле, увеличение в 0,5 раз — это уменьшение в 2 раза, и физически разницы нет. Зато так нагляднее! Пересчитать отношение мощностей в КСВ Впиши свои величины падающей и отражённой мощностей в соответствующие поля. Если вместо величин у тебя имеется их разница, сразу впиши эту разницу в поле для разницы и игнорируй два верхних поля Пересчитать КСВ в отношение мощностей Впиши величину КСВ в соответствующее поле, и калькулятор посчитает отношение мощностей, а для указанного значения P FWD впишет соответствующее значение P REF

Довольно часто в популярной радиотехнической литературе , в описании электронных схем употребляется единица измерения – децибел (дБ или dB).

При изучении электроники начинающий радиолюбитель привык к таким абсолютным единицам измерения как Ампер (сила тока), Вольт (напряжение и ЭДС), Ом (электрическое сопротивление) и многим другим, с помощью которых обозначают количественно тот или иной электрический параметр (ёмкость , индуктивность, частоту).

Начинающему радиолюбителю, как правило, не составляет особого труда разобраться, что такое ампер или вольт. Тут всё понятно, есть электрический параметр или величина, которую нужно измерить . Есть начальный уровень отсчёта, который принимается по умолчанию в формулировке данной единицы измерения. Есть условное обозначение этого параметра или величины (A, V). И вправду, как только мы читаем надпись 12 V, то мы понимаем, что речь идёт о напряжении, аналогичном, например, напряжению автомобильной аккумуляторной батареи .

Но как только встречается надпись, к примеру: напряжение повысилось на 3 дБ или мощность сигнала составляет 10 дБм (10 dBm), то у многих возникает недоумение. Как это? Почему упоминается напряжение или мощность, а значение указывается в каких-то децибелах?

Практика показывает, что не многие начинающие радиолюбители понимают, что же такое децибел. Попытаемся развеять непроглядный туман над такой таинственной единицей измерения как децибел.

Единицу измерения под названием Бел стали впервые применять инженеры телефонной лаборатории Белла. Децибел является десятой частью Бела (1 децибел = 0,1 Бел). На практике широко используется как раз децибел.

Как уже говорилось, децибел, это особенная единица измерения. Стоит отметить, что децибел не является частью официальной системы единиц СИ. Но, несмотря на это, децибел получил признание и занял прочное место наряду с другими единицами измерения.

Вспомните, когда мы хотим объяснить какое-либо изменение, мы говорим, что, например, стало ярче в 2 раза. Или, например, напряжение упало в 10 раз. При этом мы устанавливаем определённый порог отсчёта, относительно которого и произошло изменение в 10 или 2 раза. С помощью децибел также измеряют эти “разы”, только в логарифмическом масштабе .

Например, изменение на 1 дБ, соответствует изменению энергетической величины в 1,26 раза. Изменение на 3 дБ соответствует изменению энергетической величины в 2 раза.

Но зачем так заморачиваться с децибелами, если отношения можно измерять в разах? На этот вопрос нет однозначного ответа. Но уж, поскольку, децибелы активно применяются, то наверняка это оправдано.

Причины для использования децибел всё-таки есть. Перечислим их.

Частично ответ на этот вопрос кроется в так называемом законе Вебера-Фехнера . Это эмпирический психофизиологический закон, т.е основан он на результатах реальных, а не теоретических экспериментов. Суть его заключается в том, что любые изменения каких-либо величин (яркости, громкости, веса) ощущаются нами при условии, если эти изменения носят логарифмический характер.

График зависимости ощущения громкости от силы (мощности) звука. Закон Вебера-Фехнера

Так, например, чувствительность человеческого уха уменьшается с ростом уровня громкости звукового сигнала. Именно поэтому, при выборе переменного резистора , который планируется применить в регуляторе громкости звукового усилителя стоит брать с показательной зависимостью сопротивления от угла поворота ручки регулятора. В этом случае, при повороте движка регулятора громкости звук в динамике будет нарастать плавно. Регулировка громкости будет линейной, так как показательная зависимость регулятора громкости компенсирует логарифмическую зависимость нашего слуха и в сумме станет линейной. При взгляде на рисунок это станет более понятно.

Зависимость сопротивления переменного резистора от угла поворота движка (А-линейная, Б-логарифмическая, В-показательная)

Здесь показаны графики зависимости сопротивления переменных резисторов разных типов: А – линейная, Б – логарифмическая, В – показательная. Как правило, на переменных резисторах отечественного производства указывается, какой зависимостью обладает переменный резистор. На тех же принципах основаны цифровые и электронные регуляторы громкости.

Также стоит отметить, что человеческое ухо воспринимает звуки, мощность которых различается на колоссальную величину в 10 000 000 000 000 раз! Таким образом, самый громкий звук отличается от самого тихого, который может уловить наш слух, на 130 дБ (10 000 000 000 000 раз).

Вторая причина широкого использования децибел является простота вычислений.

Согласитесь, что куда проще при вычислениях использовать небольшие числа вроде 10, 20, 60,80,100,130 (наиболее часто используемые числа при расчёте в децибелах) по сравнению с числами 100 (20 дБ), 1000 (30 дБ), 1000 000 (60 дБ),100 000 000 (80 дБ),10 000 000 000 (100 дБ), 10 000 000 000 000 (130 дБ). Ещё одним достоинством децибел является то, что их просто суммируют. Если проводить вычисления в разах, то числа необходимо умножать.

Например, 30 дБ + 30 дБ = 60 дБ (в разах: 1000 * 1000 = 1000 000). Думаю, с этим всё ясно.

Также децибелы очень удобны при графическом построении различных зависимостей. Все графики вроде диаграмм направленности антенн, амплитудно-частотных характеристик усилителей выполняют с применением децибел.

Децибел является безразмерной единицей измерения . Мы уже выяснили, что децибел на самом деле показывает, во сколько раз возросла, либо уменьшилась какая-либо величина (ток, напряжение, мощность). Отличие децибел от разов заключается лишь в том, что происходит измерение по логарифмическому масштабу. Чтобы это как-то обозначить и приписывают обозначение дБ . Так или иначе, при оценке приходится переходить от децибел к разам. Сравнивать с помощью децибел можно любые единицы измерения (не только ток, напряжение и проч.), так как децибел является относительной, безразмерной величиной.

Если указывается знак “-”, например, –1 дБ , то значение измеряемой величины, например, мощности, уменьшилось в 1,26 раз. Если перед децибелами не ставят никакого знака, то речь идёт об увеличении, росте величины. Это стоит учитывать. Иногда вместо знака “-” говорят о затуханиях, снижении коэффициента усиления.

Переход от децибел к разам.

На практике чаще всего приходится переходить от децибел к разам. Для этого есть простая формула:

Внимание! Данные формулы применяются для так называемых “энергетических” величин. Таких как энергия и мощность.

m = 10 (n / 10) ,где m – отношение в разах, n – отношение в децибелах.

Например, 1дБ равен 10 (1дБ / 10) = 1,258925…= 1,26 раза.

Аналогично,

при 20 дБ: 10 (20дБ / 10) = 100 (увеличение величины в 100 раз)

при 10 дБ: 10 (10дБ / 10) = 10 (увеличение в 10 раз)

Но, не всё так просто. Есть и подводные камни. Например, затухание сигнала составляет -10 дБ. Тогда:

при -10 дБ: 10 (-10дБ / 10) = 0,1

Если мощность с 5 Вт уменьшилась до 0,5 Вт, то снижение мощности равно -10 дБ (уменьшению в 10 раз).

при -20 дБ: 10 (-20дБ / 10) = 0,01

Здесь аналогично. При снижении мощности с 5 Вт до 0,05 Вт, в децибелах падение мощности составит -20 дБ (уменьшению в 100 раз).

Таким образом, при -10 дБ мощность сигнала уменьшилась в 10 раз! При этом если мы перемножим начальную величину сигнала на 0,1 ,то и получим значение мощности сигнала при затухании в -10 дБ. Именно поэтому значение 0,1 и указано без «разов», как в предыдущих примерах. Учитывайте эту особенность при подстановке в данные формулы значений децибел со знаком «-«.

Переход от разов к децибелам можно осуществить по следующей формуле:

n = 10 * log 10 (m) ,где n – значение в децибелах, m – отношение в разах.

Например, рост мощности в 4 раза будет соответствовать значению в 6,021 дБ.

10 * log 10 (4) = 6,021 дБ.

Внимание! Для пересчёта отношений таких величин как напряжение и сила тока существуют немного иные формулы:

(Сила тока и напряжение, это так называемые “силовые” величины. Поэтому и формулы отличаются.)

Для перехода к децибелам: n = 20 * log 10 (m)

Для перехода от децибел к разам: m = 10 (n / 20)

n – значение в децибелах, m – отношение в разах.

Если Вы успешно дошли до этих строк, то считайте, что сделали ещё один весомый шаг в освоении электроники!

Преобразование

децибел: коэффициент 10 или коэффициент 20?

Децибел используется в широком диапазоне приложений. Децибелы особенно используются, когда речь идет о мощности или производной мере, значения которых могут варьироваться в широком диапазоне. Наиболее часто децибелы используются для измерения громкости звука. Так, например, звук 0 дБ едва слышен, тогда как у пылесоса в среднем 75 дБ, а на рок-концерте — около 110 дБ.

В классе часто встречаются следующие определения чего-либо в децибелах

$$ X_ {dB} = 10 \ log_ {10} \ left (\ frac {X_ {lin}} {X_ {ref}} \ right).$$

Это уравнение преобразует величину $ X_ {lin} $ из линейной шкалы в величину в шкале дБ $ X_ {dB} $. Для этого сначала линейная величина связана с эталонной величиной $ X_ {ref} $, и их соотношение преобразуется в лог-область. По-видимому, в $ X_ {dB} $ на самом деле нет единицы измерения, и мы искусственно добавляем дБ , чтобы было ясно, что мы находимся в логарифмической шкале. Когда $ X_ {lin} $ равняется опорному уровню, шкала дБ становится равной нулю:

$$ X_ {дБ} = 10 \ log_ {10} \ left. \ Left (\ frac {X_ {lin}} {X_ {ref}} \ right) \ right | _ {X_ {lin} = X_ {ref} } = 0 дБ.$$

Кроме того, когда $ X_ {lin}> X_ {ref} $, $ X_ {dB} $ положительно, а если $ X_ {lin}

Пока все хорошо. Но, с другой стороны, чаще всего вы также видите следующее определение:

$$ Y_ {dB} = 20 \ log_ {10} \ left (\ frac {Y} {Y_ {ref}} \ right), $$

т.е. множитель перед логарифмом равен 20 вместо 10. Какая версия верна ? Обе формулы верны, но при выборе формулы необходимо соблюдать осторожность. Итак, вот правило:

• Если преобразовать величину, относящуюся к мощности, или энергии, коэффициент будет 10 .
• Если вы преобразовываете величину, относящуюся к амплитуде , коэффициент равен 20 .

Как узнать, относится ли величина к мощности или амплитуде? Проверьте, имеет ли смысл возведение количества в квадрат! Если возведение в квадрат имеет смысл, ваша величина, скорее всего, будет амплитудой. Если это не имеет смысла, вы, вероятно, столкнетесь с мощным количеством. Например, нет смысла возводить мощность сигнала в квадрат. Но имеет смысл возводить в квадрат амплитуду сигнала, поскольку это дает мощность сигнала.

Другой индикатор, когда использовать 10 или 20, следующий:

Если ваше количество $ X_ {lin} $ следует из некоторого вычисления, которое включает возведение в квадрат некоторого другого количества, используйте коэффициент 10.

Некоторые примеры¶

Далее мы вычисляем некоторые примеры преобразования линейной шкалы в шкалу дБ:

Преобразуйте 100 Вт в шкалу дБ. Ссылка $ X_ {ref} = 1 мВт $.

{ref} $,>

Что такое децибел (дБ)?

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

Определение децибел (дБ)

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 с другим уровнем или как уровень абсолютной логарифмической шкалы для хорошо известных опорных уровней.

Децибел — безразмерная единица.

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

Соотношение _B = бревно ₁₀ ( P ₁ / P ₀ )

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

1B = 10 дБ

Коэффициент мощности

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 )

Калькулятор преобразования децибел в ватты, вольты, герцы, паскаль

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 равен десятикратному логарифму по основанию 10 отношения мощности P ₂ и опорной мощности _{P 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 P ₂ равна опорной мощности P ₁ , умноженной на 10, увеличенной на усиление в G _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, , _из ) и входного напряжения ( В, , _, ):

G _дБ = 20⋅log ₁₀ ( В _{на выходе} / В _дюйм )

Текущее усиление

Коэффициент усиления по току ( G _дБ ) в 20 раз превышает логарифм по основанию 10 отношения выходного тока ( I _из ) и входного тока ( I _в ):

G _дБ = 20⋅log ₁₀ ( I _out / I _дюйм )

Усиление звука

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 _{на выходе} / L _дюйм )

Отношение сигнал / шум (SNR)

Отношение сигнал / шум ( SNR _дБ ) в 10 раз больше логарифма по основанию 10 амплитуды сигнала ( A _сигнал ) и амплитуда шума ( A _шум ):

SNR _дБ = 10⋅log ₁₀ ( A _сигнал / A _шум )

Абсолютные единицы в децибелах

Абсолютные единицы децибел относятся к определенной величине единицы измерения:

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	опорный шум в децибелах	1 пол	электрическая мощность	передаточное число
дБмкВ	децибел микровольт	1 мкВ RMS	напряжение	отношение амплитуд
дБмВ	децибел милливольт	1 мВ RMS	напряжение	отношение амплитуд
дБВ	децибел вольт	1 В RMS	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

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	удельная мощность	передаточное число
дБFS	децибел полная шкала	полная цифровая шкала	напряжение	отношение амплитуд
дБрн	опорный шум в децибелах

Шумомер

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 проверки 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-УЗД.

дБ-SPL таблица

Таблица общих уровней звукового давления в дБSPL:

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

Таблица преобразования дБ в коэффициент

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

Калькулятор

дБ для расчета коэффициента усиления и коэффициента затухания (потерь) аудиоусилителя, децибел, дБ.

● Расчет : Усиление ( усиление ) и демпфирование ( потеря )
как коэффициент ( отношение ) к уровню в децибелах ( дБ ) ●
полуду

89 коэффициент усиления между величиной коэффициента усиления выходные и входные сигналы.
Регуляторы усиления на усилителе в основном представляют собой небольшие потенциометры (переменная
резисторы) или регуляторы громкости, которые позволяют регулировать входящий сигнал на
усилитель мощности.
Коэффициент усиления, также называемый усилением, — это степень, до которой устройство увеличивает мощность сигнала.
Коэффициент демпфирования, также называемый потерями, — это степень, в которой устройство снижает мощность сигнала.

Введите два значения и нажмите правую полосу вычисления в строке отсутствующего ответа.

Используемый браузер не поддерживает Javascript. Программа указана, но фактическая функция отсутствует.

В аналоговой аудиотехнике мы имеем дело только с усилением (усилением) и демпфированием (потерями) «напряжения».

В 1 = В в и В 2 = В вне В 2 > В 1 или В вне > В в означает усиление . Значение дБ положительное (+). В 2 < В 1 или В вне < В в означает демпфирование. Значение дБ отрицательное (-). V 2 / V 1 или V out / V in означает соотношение . Усиление или затухание в дБ составляет: L = 20 × log (отношение напряжений В 2 / В 1 ) в дБ. В 1 = В в является справочным.

В физике затухание считается положительным значением.
Это, естественно, приводит к знаковым ошибкам при вводе чисел.

3 дБ ≡	В 1,414 раза больше напряжения	(-) 3 дБ ≡	демпфирование до значения 0,707
6 дБ ≡	в 2 раза больше напряжения	(-) 6 дБ ≡	демпфирование на значение 0.5
10 дБ ≡	В 3,162 раза больше напряжения	(-) 10 дБ ≡	демпфирование до значения 0,316
12 дБ ≡	в 4 раза больше напряжения	(-) 12 дБ ≡	демпфирование на значение 0,25
20 дБ ≡	В 10 раз больше напряжения	(-) 20 дБ ≡	демпфирование на значение 0,1

Используя напряжение, мы получаем: Уровень в дБ: L = 20 × log (отношение напряжений)

6 дБ = удвоенное напряжение 12 дБ = в четыре раза больше напряжения 20 дБ = в десять раз больше напряжения 40 дБ = напряжение в сто раз больше

Если говорить о звуковой инженерии, нас обычно не интересует мощность.
Не спрашивайте, что означает усиление мощности.
Оставьте это телефонным компаниям или передающим антеннам (антенны).
В аудиотехнике усиление мощности действительно не используется.
Действительно ли нам нужно усиление мощности (энергии)?
Прочтите текст внизу.

3 дБ ≡	в 2 раза больше мощности	(−3) дБ ≡	демпфирование до значения 0,5
6 дБ ≡	в 4 раза больше	(−6) дБ ≡	демпфирование на значение 0.25
10 дБ ≡	В 10 раз больше мощности	(−10) дБ ≡	демпфирование на значение 0,1
12 дБ ≡	в 16 раз больше	(−12) дБ ≡	демпфирование до значения 0,0625
20 дБ ≡	В 100 раз больше мощности	(−20) дБ ≡	демпфирование на значение 0,01

Используя мощность, мы получаем: Уровень в дБ: L = 10 × log (коэффициент мощности)

3 дБ = удвоенная мощность 6 дБ = в четыре раза больше мощности 10 дБ = в десять раз больше мощности 20 дБ = в сто раз больше мощности

Если вы ищете коэффициент усиления, учитывая значение в дБ,
далее заходим в программу расчета дБ

Усиление (усиление) и демпфирование (потеря)

Чтобы использовать калькулятор, просто введите значение. Калькулятор работает в обоих направлениях знака ↔ .

В аудиотехнике довольно необычно следующее «усиление мощности или энергии».

Напряжение / давление коэффициент усиления	1	1,414 = √2	2	3,16 = √10	4	10	20	40	100	1000
Увеличение x дБ	0	3	6	10	12	20	26	32	40	60

Мощность / интенсивность коэффициент усиления	1	1.414 = √2	2	3,16 = √10	4	10	20	40	100	1000
Увеличение y дБ	0	1,5	3	5	6	10	13	16	20	30

На частоте отсечки f c падение напряжения всегда падает до значения 1 / √2 = 0.7071 (70,7%), а уровень напряжения L демпфируется до 20 × log 10 (1 / √2) = (-) 3,0103 дБ. На частоте среза f c упавшая мощность всегда падает до значения 1/2 = 0,5 (50%), а уровень мощности L демпфируется до 10 × log 10 (½) = (-) 3,0103 дБ.

Выраженное усиление напряжения в дБ (усиление напряжения) на частоте среза f c равно 20 × log 10 (1 / √2) = (-) 3.0103 дБ меньше максимального усиления по напряжению. Выраженное усиление мощности в дБ (усиление мощности) на частоте среза f c равно 10 × log 10 (½) = (-) на 3,0103 дБ меньше максимального усиления мощности.

Чтобы использовать калькулятор, просто введите значение. Калькулятор работает в обоих направлениях знака ↔ .

Напряжение всегда указывается как среднеквадратичное значение, но это не относится к электроэнергии.

Имеется также эталонная мощность P ₀ = 1 милливатт или 0,001 Вт ≡ 0 дБ _м

Уровень в психоакустике как субъективно воспринимаемая громкость (громкость)
Указано смутное человеческое ощущение двойной громкости (громкости)
примерно от 6 до 10 дБ. Это личное чувство не является точно измеримой величиной.

Преобразование : Коэффициент усиления G , Коэффициент напряжения A _V и Коэффициент мощности A

43 A

43

Коэффициент усиления по напряжению в дБ

Коэффициент усиления по мощности в дБ

Коэффициент напряжения = коэффициент усиления (напряжение)

Коэффициент мощности = коэффициент усиления (мощность)

В 1 = В в и В 2 = В из . В 2 > В 1 или В вне > В в означает усиление . Значение дБ положительное. (+) V 2 < V 1 или V out < V in означает демпфирование. Значение дБ отрицательное. (-) V 2 / V 1 или V out / V in означает соотношение .Усиление или затухание в дБ составляет: L = 20 × log (отношение напряжений В 2 / В 1 ) в дБ. В 1 = В в является справочным.

Слово «усилитель мощности» — неправильное употребление, особенно в аудиотехнике. Напряжение и ток можно усилить. Странный термин «усилитель мощности» имеет стали пониматься как усилитель, предназначенный для управления нагрузкой, такой как как громкоговоритель. Мы называем произведение усиления по току и усилению по напряжению «усилением мощности».

Как преобразовать увеличение децибел в проценты

Большинство людей каждый день слышат фантастический диапазон звуков.Некоторые из этих звуков люди направляют в уши по своему выбору (например, музыка, голос на другом конце телефонного разговора), в то время как другие попадают в ваши центры слуховой обработки в результате того, что вы просто находитесь в мире в некоторых случаях. способ. Некоторые звуки надоедливы, и вы, вероятно, подумаете о них как о noise , поскольку они либо слишком резкие, высокие, либо просто громкие, либо иным образом неприятны для прослушивания.

Более того, если вы были рядом с особенно громким источником звука, например усилителем или динамиком на рок-концерте, вы понимаете на определенном уровне громкости, что звук — это не столько звук, сколько энергия, с басовыми частями песен. достаточно, чтобы все ваше тело почувствовало их.Фактически, это так, и децибел (дБ) — это единица измерения.

Задумывались ли вы когда-нибудь о том, какой диапазон звуковой энергии вы испытываете на протяжении всей своей жизни? То есть, когда вы увеличиваете громкость стерео до максимального значения 10, это «в пять раз громче», чем при установке громкости на 2? Есть ли простой процент преобразования в дБ? Как оказалось, это работает немного иначе, чем это.

Что такое децибел в физике?

Звук распространяется в форме волн, как электромагнитные волны (например,г., видимый свет, микроволны) делаю. Звуковые волны, в отличие от электромагнитных волн, нуждаются в физической среде, такой как воздух или вода, для распространения; физический вакуум, такой как космическое пространство, бесшумен, несмотря на то, что создатели фильмов «Звездные войны » хотят, чтобы вы поверили.

Децибел (дБ) является мерой интенсивности и обычно измеряется в Вт на квадратный метр (Вт / м ² ) . Таким образом, децибел описывает, сколько мощности звуковой волны проходит через двумерный срез пространства в любое время.

Уравнение, связывающее увеличение уровня звука в децибелах с увеличением интенсивности I по сравнению с некоторой исходной эталонной интенсивностью I ₀ равно

\ text {SL (дБ)} = 10 \ log \ bigg (\ frac {I} {I_0} \ bigg)

• Обратите внимание, что (I / I ₀ ) не имеет единиц измерения, что означает, что у вас нет , чтобы использовать Вт / м ² .

Работа с логарифмами

Логарифм — это показатель степени , число, до которого должно быть увеличено основание (10, если не указано иное), чтобы оно равнялось аргументу журнала.Например, log ₁₀ (100) — это показатель степени, до которого необходимо поднять 10, чтобы получить 100, то есть 2. В вашем калькуляторе есть функция журнала для решения подобных проблем.

Следовательно, если вы начали с интенсивности звука 5 (в любых единицах) и подняли ее до 50, результирующее изменение на в децибелах будет 10 log (50/5) = 10 log (10) = 10 ( 1) = 10.

Биофизика шкалы децибел

Что, если бы вместо того, чтобы сравнивать интенсивности двух легко слышимых звуков, вы хотели бы установить I ₀ на нулевую контрольную точку, чтобы результатом будет абсолютное количество децибел? Как оказалось, нижний предел человеческого слуха составляет примерно 1 × 10 ⁻¹² Вт / м ² .Это число используется, когда ищется фиксированное значение I .

Как преобразовать дБ в процентное увеличение

Если уровень звука тяжелой техники повышается на 3 дБ, каков процент увеличения?

Обратитесь к уравнению SL (дБ) = 10 log ( I / I ₀ ) и решите аргумент (количество в скобках I / I ₀ ):

\ начало {выровнено} 3 & = 10 \ log \ bigg (\ frac {I} {I_0} \ bigg) \\ 0.{0,3} & = \ frac {I} {I_0} \\ & = 1,995 \ end {выровнено}

Таким образом, интенсивность в 1,995 раза больше, а процентная разница получается путем установки I ₀ = 1 , так что процентное изменение равно 100 × (1,995 — 1,0) = 99,5 процента.

Таким образом, вы можете видеть, что шкала децибел лишь незначительно изменяется с уровнем интенсивности, или, другими словами, уровни интенсивности варьируются по природе гораздо шире, чем показывает шкала децибел, просто для того, чтобы облегчить работу со шкалой децибел.Если вы хотите выполнить более сложные вычисления, калькулятор децибел и процентов Зенгпиля включает такие вещи, как полное гармоническое искажение для более подробного анализа (см. Ресурсы).

децибел

децибел

Десятая часть бел?

Децибел (сокращенно дБ) должен быть наиболее неправильно понимаемым измерением, поскольку локоть. Хотя термин децибел всегда означает одно и то же, децибелы могут можно рассчитать несколькими способами, и есть много запутанных объяснений того, что они есть.

Децибел — это не единица измерения в том смысле, в каком являются фут или дина. Дины и ноги определены величины силы и расстояния. (Вы можете пойти в Национальное бюро стандартов и, если хотите, посмотрите на фут или дин. Они никогда не меняются.) A децибел — это ОТНОШЕНИЕ между двумя значениями МОЩНОСТИ.

Децибелы предназначены для того, чтобы говорить о числах самой разной величины, например 23 против 4,700,000,000,000. С такими огромными различиями между чисел, самая сложная проблема — это правильное количество нулей.Мы можно было бы использовать научную нотацию, но сравнение 2.3 X 10 и 4.7 X 10 с 12-е по-прежнему неудобно. Для удобства находим СООТНОШЕНИЕ между двумя числа и преобразуйте их в логарифм. Это дает число вроде 11,3. В виде пока мы стремимся к простоте, мы можем избавиться от десятичной дроби, поэтому умножаем это число на десять. Если бы мы измерили одно значение как 23 л.с., а другое как 4,7 триллиона л.с., мы говорим, что один на 113 дБ больше другого.

Полезность всего этого становится очевидной, когда мы думаем о том, как ухо воспринимает громкость.Прежде всего, ухо очень чувствительное. Самый мягкий слышимый звук имеет мощность около 0,000000000001 ватт / кв. метр и порог боли составляет около 1 ватт / кв. метр, что дает общий диапазон 120 дБ. В во-вторых, наше суждение об относительных уровнях громкости в некоторой степени логарифмический. Если мощность звука в 10 раз превышает эталонную мощность (10 дБ), мы слышим его. вдвое громче. Если мы просто удвоим мощность (3 дБ), разница будет просто заметно.

[Вычисления отношений в дБ, которые я только что дал, выглядят следующим образом; от 10 до одного отношения, логарифм 10 равен 1, а десять умноженных на 1 равно 10.Для 2 к одному отношения, логарифм 2 равен 0,3, а в 10 раз больше 3. Между прочим, если соотношение идет в обратном направлении, если измеренное значение меньше эталонного, мы получить отрицательное значение в дБ, потому что логарифм 1/10 равен -1.]

Преобразование отношений напряжения или давления в децибелы

Помните, что дБ используется для описания отношения МОЩНОСТИ. Власть не часто удобно измерять, особенно в электронных устройствах. Чаще всего мы Измерьте напряжение и используйте формулу P = E в квадрате над R, чтобы получить мощность.Квадрат значение удваивает свой логарифм, поэтому наша формула дБ становится:

Мощность звука зависит от квадрата давления, поэтому эта формула также подходит для расчета уровня звукового давления (SPL).

Контрольные уровни

Последняя путаница возникает из-за концепции ОТНОСИТЕЛЬНОЙ силы. Вопрос «относительный к чему? »не имеет однозначного ответа. В качестве стандартного уровня (0 дБ) выбран какое-то удобное значение для приложения.Для акустики 0 дБ часто означает порог слышимости, 0,0002 бар (микробары: полоса «нормальная» давление воздуха). Акустики имеют дело с положительными ценностями и называют свои измерения дБ SPL. Инженеры-электрики используют несколько значений для 0 дБ. Они иногда не забывайте добавлять букву к символу дБ, чтобы указать, какой предназначена.

0 дБж = 1 милливольт

0 дБк = 1 килловатт

0 дБм = 1 милливатт при 600 Ом

0 дБв = 1 вольт

Есть еще много чего.При расчетах мощности также необходимо учитывать спектр. счет: недопустимо сравнивать шумовой сигнал с синусоидальной волной без каких-либо поправочный коэффициент. Простое правило — всегда сравнивать похожие сигналы.

дБВУ

В электронной музыке чаще всего встречается эталон 0 dBVU. dBVU рассчитывается так же, как дБ, с некоторыми дополнительными ограничениями по полосе пропускания и баллистике используемого счетчика. Система VU (или Volume Unit) — это пережиток раннего радио. использование, когда 0 VU означает 100% допустимой модуляции для конкретного радио станция.Все измерители уровня были отмечены процентными числами, а также dBVU, а числа выше 0 — красным. Когда были изобретены магнитофоны, использовались те же измерители, и 0 dBVU означало рекомендуемую рабочую точка для используемой ленты. Производитель ленты поставил калибровочные ленты, и машины были отрегулированы так, чтобы показания измерителя составляли 0 дБVU, когда те кассеты игрались.

0 dBVU на магнитофонах набирает обороты с годами.Старый Ampex стандарт был 185 наноВеберс / метр (измерение магнитного поля на ленте), наиболее распространенным сегодня является 250 нВт / м, и люди говорят о преимуществах 500 нВт / м. Стандарт кассеты — 160 нВт / м.

0 VU не является максимально допустимым сигналом на аналоговых магнитофонах. Большинство лент колоды справятся с +6 или даже +15 на короткое время (такие уровни могут повредить измерители уровня громкости, если он поддерживается) и другие устройства поднимутся до +25. Любая операционная область выше 0 VU называется запасом по высоте.

0 VU — это максимально допустимый сигнал на цифровых магнитофонах. Превышение этого уровня обычно вызывает серьезные искажения в таких устройствах.

Минимальный полезный сигнал ограничен уровнем вездесущей системы шум. Это ШУМОВЫЙ ПОЛ, который может достигать -40 VU на кассетной деке. или всего -100 VU на цифровом записывающем устройстве.

Питер Эльси 1996

Интенсивность и уровень звука | Безграничная физика

Интенсивность

Интенсивность звука — это мощность, переносимая волной на единицу площади.2} {2 \ rho {\ text {v} _ \ text {w}}} [/ latex] Δ p — изменение давления или амплитуда ρ — плотность материала, через который проходит звук v _w — скорость наблюдаемого звука.

Чем сильнее колебание звуковой волны, тем интенсивнее будет звук.

Хотя единицы измерения интенсивности звука технически выражаются в ваттах на квадратный метр, гораздо чаще их называют децибелами, дБ.

Ключевые термины

• децибел : общепринятая мера силы звука, составляющая одну десятую доли бел по логарифмической шкале интенсивности.Он определяется как [латекс] \ text {dB} = 10 * \ text {log} 10 (\ text {P} 1 / \ text {P} 2) [/ latex], где [latex] \ text {P} 1 [/ latex] и [latex] \ text {P} 2 [/ latex] — относительные мощности звука.
• амплитуда : Максимальное абсолютное значение некоторой переменной величины.

Обзор интенсивности

Интенсивность звука — это мощность, переносимая волной на единицу площади. Мощность — это скорость передачи энергии волной.

Интенсивность звука и децибелы

Уравнение, используемое для расчета этой интенсивности, I, выглядит следующим образом: [latex] \ text {I} = \ frac {\ text {P}} {\ text {A}} [/ latex] Где P — мощность, проходящая через площадь, А.2} {2 \ rho {\ text {v} _ \ text {w}}} [/ latex] Δp — изменение давления или амплитуда ρ — плотность материала, через который проходит звук v _w — скорость наблюдаемого звука .Теперь у нас есть способ рассчитать интенсивность звука, поэтому давайте поговорим о наблюдаемой интенсивности. Колебания давления, амплитуда, пропорциональны интенсивности, поэтому можно с уверенностью сказать, что чем сильнее колебания звуковой волны, тем интенсивнее будет звук. На этом рисунке показана эта концепция.

Sound Intensity : Графики манометрических давлений в двух звуковых волнах разной интенсивности.Более интенсивный звук создается источником, который имеет колебания большей амплитуды и имеет большие максимумы и минимумы давления. Поскольку при более сильном звуке давление выше, он может оказывать более сильное воздействие на объекты, с которыми сталкивается

Хотя единицы измерения интенсивности звука технически выражаются в ваттах на квадратный метр, гораздо чаще ее называют децибелами, дБ. Децибел — это отношение наблюдаемой амплитуды или уровня интенсивности к эталону, равному 0 дБ.Уравнение для этого: [латекс] \ beta = 10 \ text {log} _ {10} \ frac {\ text {I}} {\ text {I} _0} [/ latex] β — уровень децибел I — Наблюдаемая интенсивность I ₀ — эталонная интенсивность. Подробнее о децибелах см. В разделе «Атом децибел».

В качестве ориентира для уровней интенсивности ниже приведен список нескольких различных уровней интенсивности:

• 0 дБ, I = 1 × 10 ^-12 -> Порог человеческого слуха
• 10 дБ, I = 1 × 10 ^-11 -> Шорох листьев
• 60 дБ, I = 1 × 10 ^-6 -> Обычный разговор
• 100 дБ, I = 1 × 10 ^-2 -> Громкая сирена
• 160 дБ, I = 1 × 10 ⁴ -> У вас просто лопаются барабанные перепонки

Восприятие звука человеком

Изучение человеческого восприятия звука называется психоакустикой.

Цели обучения

Объясните, как люди воспринимают частоту

Основные выводы

Ключевые моменты

• Частота воспринимается людьми как высота звука. Сила звука — это то, что люди могут слышать, и, как правило, это только определенный диапазон звука, обычно от 20 Гц до 20 000 Гц. Факторами, которые влияют на звук, являются его интенсивность, частота и обертоны (которые похожи на помехи или фоновые шумы).
• Ваше ухо состоит из трех основных частей: внутреннего, среднего и внешнего уха.
• Ваша улитка, которая находится во внутреннем ухе, не только передает звуковые волны в ваш мозг, но также содержит жидкость, которая помогает людям поддерживать равновесие.

Ключевые термины

• барабанная перепонка : Тонкая мембрана, которая отделяет внешнее ухо от среднего уха и передает звук из воздуха на молоток.
• улитка : Сложная спирально закрученная коническая полость внутреннего уха, в которой звуковые колебания преобразуются в нервные импульсы.

Изучение человеческого восприятия звука называется психоакустикой. На слух влияет множество факторов, включая волновые свойства, сенсорные и мозговые процессы. Во-первых, нужно создать волну, которая должна иметь определенную длину и частоту. Затем звуковая волна достигает человеческого уха и обрабатывается во многих областях. Наконец, звуковая волна проходит через ухо и попадает в мозг человека, где происходит еще больше действий. Вы можете подумать, что когда что-то издает шум, вы слышите это мгновенно, но на самом деле сначала он проходит много шагов.

Волновые свойства

Мы не собираемся вдаваться в подробности физических свойств волны, так как это выходит за рамки этого атома, но помните:

• Частота воспринимается людьми как высота звука;
• Интенсивность звука — это амплитуда;
• Люди могут слышать только определенный диапазон звука, обычно от 20 Гц до 20 000 Гц;
• Факторы, влияющие на звук, — это его интенсивность, частота и обертоны (которые похожи на помехи или фоновые шумы).

Человеческое ухо

Человеческое ухо состоит из трех основных частей, как показано на:

Человеческое ухо : Подробная схема человеческого уха.

1. Наружное ухо
2. Среднее ухо
3. Внутреннее ухо

Мы начнем с того места, где должна начаться звуковая волна, и проследим за ней на своем пути от вашего уха до вашего мозга. Когда вы смотрите кому-то в ухо, вы на самом деле видите только ушную раковину, крайнюю внешнюю часть уха.Он собирает и фокусирует звуковую волну. Затем волна проходит через слуховой проход к барабанной перепонке. Звуковые волны вызывают вибрацию барабанной перепонки. Затем мы попадаем в среднее ухо, в котором есть три очень и очень маленькие кости: молоток, наковальня и стремени. Их также можно называть молотком, наковальней и стремя соответственно. Эти три кости передают сигнал в эллиптическое окно. Это начало внутреннего уха. Затем звуковые волны передаются из эллиптического окна через полукружные каналы внутреннего уха, улитку и звуковой нерв, который заполнен жидкостью.Эта жидкость позволяет телу обнаруживать движения и сохранять равновесие. Ваша улитка имеет форму улитки и полна крошечных волосков. Эти волоски по-разному колеблются в зависимости от частот. Эти колебания посылают в слуховой нерв электрические импульсы, которые затем отправляются в ваш мозг, где они воспринимаются как звук. Таким образом, хотя кажется, что это происходит очень быстро, звуковые волны должны пройти долгий путь, прежде чем вы когда-нибудь что-нибудь услышите!

Децибел

Децибел — это логарифмическая единица, используемая для количественной оценки уровней звука путем сравнения физической величины с эталонным уровнем.

Цели обучения

Определите, как децибелы измеряются в акустике

Основные выводы

Ключевые моменты

• В акустике децибел определяется количественно относительно эталона, который был установлен на уровне звукового давления 20 микропаскалей и называется 0 дБ.
• Следующее уравнение используется для расчета уровня или амплитуды звукового давления: [латекс] \ text {амплитуда} [\ text {дБ}] = 20 \ text {log} _ {10} \ frac {\ text {s} } {\ text {s} _ {\ text {o}}} [/ latex] это эталонное давление, которое составляет 20 микропаскалей или 0 дБ, а s — наблюдаемое звуковое давление.
• Человеческое ухо имеет стандартный звуковой порог 120 дБ, который логарифмически составляет около 1012. Это стандартный порог, но он также зависит от частоты. Громкость — это мера интенсивности звука с учетом частоты и называется децибелом, взвешенным по шкале А, дБ (А) или фоновым звуком.

Ключевые термины

• децибел : общепринятая мера силы звука, составляющая одну десятую доли бел по логарифмической шкале интенсивности. Он определяется как дБ = 10 * log10 (P 1 / P 2), где P1 и P2 — относительные мощности звука.
• фон : Единица кажущейся громкости, равная по величине интенсивности в децибелах тона в 1000 герц, который считается таким же громким, как измеряемый звук.

Децибел, дБ, обычно используется для количественной оценки уровней звука, хотя это не единица звука, а единица давления. Децибел — это логарифмическая единица, которая указывает отношение физической величины к опорному уровню. Это одна десятая часть Белла, названного в честь изобретателя телефона Александра Грэхема Белла.Слово децибелла происходит от префикса деци, то есть 1/10 от предшествующего ему слова. Для получения дополнительной информации о том, как преобразовать единицы, обратитесь к атому преобразования единиц. Хотя децибел можно использовать, чтобы говорить о множестве разных тем, в этом атоме мы собираемся рассмотреть его использование в акустике и уровне звука.

В акустике децибел измеряется количественно относительно эталона, который был установлен на уровне звукового давления 20 микропаскалей, и называется 0 дБ. Этот референсный уровень является типичным порогом слухового восприятия человека.Следующее уравнение используется для расчета уровня или амплитуды звукового давления: [латекс] \ text {амплитуда} [\ text {дБ}] = 20 \ text {log} _ {10} \ frac {\ text {s}} {\ text {s} _ {\ text {o}}} [/ latex] s _o — это эталонное давление, которое составляет 20 микропаскалей или 0 дБ, а s — наблюдаемое звуковое давление. Человеческое ухо имеет стандартный звук порог 120 дБ, который выражается логарифмически, составляет около 10 ¹² . Это стандартный порог, но он также зависит от частоты. Громкость — это мера интенсивности звука с учетом частоты и называется децибелом, взвешенным по шкале А, дБ (А) или фоновым звуком.На этом рисунке показана диаграмма Флетчера-Мансона, которая демонстрирует разные звуковые частоты и децибелы, которые человеческое ухо воспринимает как одно и то же.

Диаграмма Флетчера-Мансона : Контуры равной громкости Флетчера-Мансона. Телефоны обозначены синим цветом

Как перевести децибелы (дБ) в линейные единицы без калькулятора

В этом посте вы найдете полезный трюк для преобразования дБ в линейные единицы (или дБм в мВт) без калькулятора! Это должен знать каждый радиотехник.Если вы предпочитаете видео, вы найдете его в конце сообщения на нашем канале YouTube.

Децибел (дБ)

Позвольте мне начать с объяснения децибел или единиц дБ. Значение в децибелах — это отношение одного значения мощности к другому в логарифмической шкале. Также можно выразить в дБ отношение величин (например, напряжений или токов), но мы сосредоточимся на мощности, поскольку это более распространено в ВЧ-технике.

Если у нас есть значение «а», которое представляет собой соотношение между мощностью P ₁ и P ₂ , «а» в децибелах (A [дБ]) будет логарифмом этого отношения, умноженного на 10:

.

И чтобы преобразовать это значение в дБ обратно в нормальный (линейный масштаб) коэффициент, мы должны использовать следующую формулу:

Используя эти формулы, мы можем вычислить три важных личности, которые вам нужно запомнить, только три:

важные тождества для преобразования дБ в линейные единицы

0 дБ — это отношение 1, 3 дБ — это отношение, приблизительно равное 2, и 10 дБ — это отношение, равное 10.Помните об этих трех важных ценностях.

Еще одна важная вещь, которую нам нужно знать, — это математические правила логарифмов. Первое правило состоит в том, что логарифм произведения — это сумма логарифмов:

и, следовательно, если у нас есть произведение двух соотношений, его значение в дБ будет суммой децибел каждого из них:

Второе правило для деления: деление в линейном масштабе похоже на вычитание в логарифмическом масштабе:

Преобразование дБ в линейные единицы без калькулятора

Это все, что нам нужно для преобразования децибел в линейные единицы без использования калькулятора.Например, сколько это 47 дБ? Мы попытаемся выразить число 47 как сумму или вычитание трех важных значений, которые мы видели ранее: 0 дБ, 3 дБ или 10 дБ.

(7) 47 дБ = (10 дБ + 10 дБ + 10 дБ + 10 дБ + 10 дБ) — 3 дБ

Чтобы преобразовать децибелы в простое соотношение — везде, где мы видим знак плюса, оно превращается в умножение, а знак минус превращается в деление:

(8) 47 дБ = 10 * 10 * 10 * 10 * 10/2 = 50,000

Другой пример: сколько составляет 26 дБ?

(9) 26 дБ = 10 дБ + 10 дБ + 3 дБ + 3 дБ

Теперь конвертируем из дБ в простые отношения:

(10) 26 дБ = 10 * 10 * 2 * 2 = 400

Что делать, если у нас отрицательное значение в дБ? например -23 дБ:

(11) -23 дБ = 0 дБ — 10 дБ — 10 дБ — 3 дБ

0 дБ — это коэффициент 1, поэтому он такой же, как:

(12) -23 дБ = 1/10/10/2 = 0.005

Преобразовать дБм в мВт

Последний момент, который я хотел бы упомянуть, — это преобразование единиц дБм в мВт. В отличие от дБ, который используется для выражения отношения двух чисел, дБм является единицей мощности. Или это на самом деле отношение данного значения мощности к 1 мВт:

Например, 1 мВт станет 0 дБмВт.

Теперь мы можем использовать тот же метод для преобразования дБмВт в милливатты без использования калькулятора. Например, сколько составляет 3 дБмВт? 3 дБм — это 0 дБм плюс 3 дБ.что равно 1 мВт, умноженному на 2 в линейных единицах.

(14) 3 дБм = 0 дБм + 3 дБ = 1 мВт * 2 = 2 мВт

Обратите внимание, что мы добавили дБ к дБм. Мы можем это сделать, потому что обе единицы имеют логарифмическую шкалу, и сложение их вместе в этой шкале похоже на их умножение в линейной шкале. Когда мы добавляем 3 дБ к 0 дБм, это похоже на простое умножение мощности 1 мВт на число 2 (без единиц измерения дБ — это просто отношение), что является допустимым.

Викторина

Вот небольшая викторина, которую вы можете потренировать самостоятельно, попробуйте преобразовать следующие значения в мВт и напишите свои ответы в комментариях ниже:

(а) 16 дБм =?

(б) 7 дБм =?

(c) -33 дБм =?

(d) 12 дБм =?

Не забудьте подписаться на наш канал на YouTube.