Tartalom
A decibel egységet eredetileg a Bell Labs határozta meg, mint az áramkörökben fellépő energiaveszteségek és az erősítők erősítésének standard módszerét. Azóta számos mérnöki ágazatra kiterjesztették, különösen az akusztikára. Egy decibel a fizikai mennyiség teljesítményét vagy intenzitását viszonyítja a referencia szinthez vagy egy másik mennyiséghez viszonyítva. A decibel akkor hasznos, mert nagy értéktartományt kezeli a decibelszámok kis tartománya. Ezeket az arányokat százalékban is kifejezhetjük annak érdekében, hogy jelezzük a teljesítmény változásának mértékét egy bizonyos decibel-változással.
A decibel szint kiszámítása a mért fizikai mennyiség típusától függ. Ha olyan teljesítményszintet mér, mint például akusztikus energia vagy fényerő, akkor a decibelszintek (LdB) arányosak a teljesítmény (P) és a referenciaszint (Pref) arányának logaritmével (10. alap). A decibel ebben az esetben a következőképpen határozható meg:
LdB = 10 log (P / Pref): Vegye figyelembe, hogy a logaritmus szorozva 10-vel a dB-ben megadott válaszhoz.
A mező amplitúdójának, például hang- vagy feszültségszintnek a mérésekor a teljesítményt az amplitúdó négyzetével arányosan mérik. Tehát a decibelnövekedés az amplitúdó négyzetének (A) és a referenciaszinthez (Aref) viszonyított arányának logaritmusa. A decibel mindennapi használatának legnagyobb része ebbe a kategóriába tartozik.
Ldb = 10 log (A ^ 2 / Aref ^ 2)
Mivel log (A ^ 2) = 2 log (A), ez egyszerűsödik a következőkre:
Ldb = 20 log (A / Aref)
Minden decibelmérésnek referenciaszinttel kell rendelkeznie. Ha a hangszóró hangnyomásszintjét mérik, akkor a referencia általában az emberi hangérzékenység határa, amelyet 20 mikropaszkal (0,02 mPa) hangnyomásszintként határoznak meg. Az ilyen szintű hang mérésének értéke 0 dB. A kétszer e szinttel rendelkező hang dB-mérése:
20 log (0,04 / 0,02) = 20 log 2 = 6,0 dB
A hangintenzitás mérésekor, azaz a hangforrásból rendelkezésre álló összes energiát, beleértve a visszavert és továbbított hangot is, akkor a dB növekedés:
10 log (0,04 / 0,02) = 3,0 dB
Ez az erősítő számára szükséges energiamennyiség is, ha a hangszórók lineáris választ adnak. A teljesítmény 4-szeres növekedése 6 dB növekedést eredményez, a 10-szeres növekedés 10 dB növekedést eredményez.
Számítsa ki a százalékos növekedést a dB teljesítménynövekedéshez képest úgy, hogy először a decibel-képletet oldja meg a teljesítményarányra.
L = 10 log (P / Pref), L-t dB-ben mérjük
L / 10 = log (P / Pref)
P / Pref = 10 ^ (L / 10)
A százalékos változás ekkor (P-Pref) (100%) / Pref = 10 ^ (L / 10). Ha P értéke sokkal nagyobb, mint az Pref, akkor ez kb.
százalékos változás = 100% * 10 ^ (L / 10); L-vel dB-ben.
