Obsah
Decibelová jednotka bola pôvodne definovaná spoločnosťou Bell Labs ako štandardný spôsob, ako porovnávať energetické straty v obvodoch a zisk v zosilňovačoch. Odvtedy sa rozšírila do mnohých strojárskych odvetví, najmä do oblasti akustiky. Decibel vyjadruje výkon alebo intenzitu fyzikálnej veličiny ako pomer referenčnej úrovne alebo inej veličiny. Decibel je užitočný, pretože veľký rozsah hodnôt je spravovaný s malým rozsahom decibelských čísel. Tieto pomery je možné vyjadriť aj v percentách, aby bolo možné určiť mierku zmeny výkonu pri určitej zmene decibelov.
Výpočet úrovne decibelov závisí od typu meranej fyzikálnej veličiny. Ak meriate úrovne výkonu, ako je napríklad akustická energia alebo intenzita svetla, potom sú úrovne decibelov (LdB) úmerné logaritmu (základ 10) pomeru výkonu (P) k referenčnej úrovni (Pref). Decibel je v tomto prípade definovaný ako:
LdB = 10 log (P / Pref): Všimnite si, že logaritmus sa vynásobí 10 pre odpoveď v dB.
Pri meraní amplitúdy poľa, ako sú úrovne zvuku alebo napätia, sa potom meria výkon úmerný druhej mocnine amplitúdy. Zvýšenie decibelu je teda logaritmom pomeru druhej mocniny amplitúdy (A) k referenčnej úrovni (Aref). Do tejto kategórie patrí väčšina použití decibela v každodenných podmienkach.
Ldb = 10 log (A ^ 2 / Aref ^ 2)
Keďže protokol (A ^ 2) = 2 protokol (A), zjednodušuje sa to:
Ldb = 20 log (A / Aref)
Všetky merania decibelov musia mať referenčnú úroveň. Ak sa meria hladina akustického tlaku z reproduktora, potom je referenčnou hodnotou obvykle hranica citlivosti ľudského zvuku uvedená ako hladina akustického tlaku 20 mikro-pascalov (0,02 mPa). Zvuk s touto úrovňou má meranie 0 dB. Zvuk s dvojnásobnou úrovňou má dB dB:
20 log (0,04 / 0,02) = 20 log2 = 6,0 dB
Ak meriate intenzitu zvuku, to je všetka energia dostupná zo zdroja zvuku vrátane odrazeného a prenášaného zvuku, zvýšenie dB je:
10 log (0,04 / 0,02) = 3,0 dB
Toto tiež množstvo energie, ktoré zosilňovač potrebuje, ak majú reproduktory lineárnu odozvu. Zvýšenie výkonu o faktor 4 vedie k zvýšeniu o 6 dB, zvýšenie o faktor 10 o zvýšenie o 10 dB.
Vypočítajte percentuálny nárast z dB výkonu zvýšením prvého decibelského vzorca pre pomer síl.
L = 10 log (P / Pref), L sa meria v dB
L / 10 = log (P / Pref)
P / Pref = 10 ^ (L / 10)
Percentuálna zmena by potom bola (P-Pref) (100%) / Pref = 10 ^ (L / 10). Ak je hodnota P oveľa väčšia ako pref, potom sa to zjednoduší na približne:
percentuálna zmena = 100% * 10 ^ (L / 10); s L v dB.
