Decibel

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Skoči na: navigacija, iskanje

Decibél (okrajšava dB) je enota brez dimenzije, s katero izražamo razmerje med spremenljivo količino in fiksno referenco. Uporabljamo ga pri meritvah v akustiki, fiziki, elektrotehniki in sorodnih področjih. Ker se za izračun uporablja logaritem, je z njim možno izražati zelo velik razpon razmerij z relativno majhnimi števili.

Decibel ni enota po standardu SI, ga je pa Mednarodni urad za uteži in mere (BIPM) uvrstil v klasifikacijo ne-SI enot, ki so sprejemljive za uporabo s sistemom SI. Po dogovoru se d kot okrajšava za SI predpono »deci-« piše z malo, B pa z veliko, ker je okrajšava za enoto, ki izvira iz imena. Poimenovana je po kanadskem izumitelju Alexandru Grahamu Bellu.

Definicija[uredi | uredi kodo]

Decibel ima dve definiciji, odvisno od uporabe.

Kadar se nanaša na meritve moči ali intenzitete, je:

 X_\mathrm{dB} = 10 \log_{10} \bigg(\frac{X}{X_0}\bigg) \

Ko pa se nanaša na meritve amplitude, je:

 X_\mathrm{dB} = 20 \log_{10} \bigg(\frac{X}{X_0}\bigg) \

kjer je X0 referenčna vrednost z enako enoto kot X. Referenčna vrednost je odvisna od dogovora in konteksta. Pri konstantni upornosti je moč sorazmerna kvadratu amplitude napetosti ali toka. V tem primeru sta definiciji enaki.

Primeri[uredi | uredi kodo]

Kadar je PdB za 10 decibelov večji od PdB0, znaša P desetkrat P0. Kadar je PdB večji za 3 dB, je razmerje zelo blizu 2 (10^{3 \over 10} = 1.99526).

Decibeli so uporabni za računanje »peš«, ker je seštevanje lažje od množenja razmerij, vendar se je potrebno navaditi na pretvarjanje med razmerji in decibeli. Pravila:

  1. Razmerje 1 da okroglo vrednost v dB.
  2. Dvakratnik okroglega razmerja da okroglo vrednost v dB: 2, 4, 8, 16, 32, 64
  3. Desetkratnik okroglega razmerja da okroglo vrednost v dB: 10, 100
  4. Polovica okroglega razmerja da okroglo vrednost v dB: 50, 25, 12.5, 6.25
  5. Desetina okroglega razmerja da okroglo vrednost v dB: 5, 2.5, 1.25, 1.6, 3.2, 6.4

Tabela za pretvorbo med razmerji in dB na eno decimalno mesto natančno:

Razmerje 1 1,25 1,6 2 2,5 3,2 4 5 6,3 8 10
dB 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Druge pogoste vrednosti dB[uredi | uredi kodo]
vrednost v dB razmerje
moči
razmerje
napetosti
−30 dB 1/1000 = 0.001 \sqrt{1/1000} = 0.03162
−20 dB 1/100 = 0.01 \sqrt{1/100} = 0.1
−10 dB 1/10 = 0.1 \sqrt{1/10} = 0.3162
−3 dB 1/2 = 0.5 (približno) \sqrt{1/2} = 0.7071
3 dB 2 (približno) \sqrt{2} = 1.414
10 dB 10 \sqrt{10} = 3.162
20 dB 100 \sqrt{100} = 10
30 dB 1000 \sqrt{1000} = 31.62

Zgodovina[uredi | uredi kodo]

Enoto bel so vpeljali inženirji v Bellovem telefonskem laboratoriju za kvantifikacijo izgub pri prenosu zvoka čez 1 miljo (1.6 km) standardnega telefonskega kabla. Najprej so ji dali ime »enota prenosa« (angleško Transmission unit oz. TU), a so jo leta 1923 ali 1924 preimenovali v čast Alexandra Grahama Bella, pionirja na področju telekomunikacij in ustanovitelja laboratorija. Za vsakdanjo uporabo je bil bel prevelik, zato je v splošno uporabo prešel decibel (dB), desetina bela (B).

Uporaba[uredi | uredi kodo]

Akustika[uredi | uredi kodo]

Decibel se največkrat uporablja za izražanje glasnosti zvoka v primerjavi z referenčno vrednostjo 0 dB, ki predstavlja najnižjo jakost zvoka, ki ga še lahko zazna človek. Po standardu ANSI S1.1-1994, znaša referenčna jakost 20 µPa v zraku in 1 µPa v vodi.

Elektrotehnika[uredi | uredi kodo]

Elektrotehniki raje uporabljajo decibel kot aritmetična razmerja ali odstotke. Ko so vezja, kot so ojačevalci in atenuatorji, vezana zaporedno, se lahko moč v decibelih enostavno sešteva ali odšteva. Uporaba decibela je pogosta tudi v elektroakustiki, ker se logaritemski opis lastnosti signala ujema z občutljivostjo ušesa.

V radijski in telekomunikacijski tehniki se decibeli uporabljajo za opis razmerja med meritvami električne moči. V kombinaciji s pripono postane absolutna enota. V kombinaciji z »-m« (miliwatt) nastane enota dBm - v tem primeru je 1 mW enako 0 dB. 1 dBm je decibel več od 0 dBm, približno 1,259 mW.

Profesionalni zvočni tehniki uporabljajo enoto dBu. 0 dBu je napetost, pri kateri 600 ohmski upornik proizvede 1 mW moči. Vrednost je bila izbrana iz zgodovinskih razlogov - 600 ohmov je bila standardna referenčna upornost pri skoraj vseh nizkoupornostnih akustičnih vezjih.

Decibeli se uporabljajo za izražanje izgube ali ojačanja signala, ki potuje med oddajnikom in sprejemnikom. Vrednost v dB je absolutna takrat, kadar je referenčna vrednost (0 dB) natančno določena. Sicer predstavlja vrednost v dB samo razmerje, recimo ojačanje signala v ojačevalniku.

Seizmologija[uredi | uredi kodo]

Vrednosti Rihterjeve lestvice so izražene v belih.

Glej tudi[uredi | uredi kodo]

Zunanji viri[uredi | uredi kodo]