Содержание
Децибел-единица была первоначально определена Bell Labs как стандартный способ соотношения потерь мощности в цепях и усиления в усилителях. С тех пор он был расширен во многие инженерные отрасли, особенно в акустику. Децибел соотносит мощность или интенсивность физической величины как отношение с контрольным уровнем или другой величиной. Децибел полезен, потому что большой диапазон значений управляется с небольшим диапазоном чисел в децибелах. Эти отношения также могут быть выражены в процентах, чтобы дать представление о масштабе изменения мощности при определенном изменении в децибелах.
Вычисление уровня децибела зависит от типа измеряемой физической величины. Если измерение уровней мощности, такие как акустическая энергия или интенсивность света, то децибелы уровни (Ldb) пропорциональны логарифму (основание 10) отношения мощности (Р) к опорному уровню (Pref). Децибел в этом случае определяется как:
LdB = 10 log (P / Pref): обратите внимание, что логарифм умножается на 10 для ответа в дБ.
При измерении амплитуды поля, например уровня звука или напряжения, мощность измеряется пропорционально квадрату амплитуды. Таким образом, увеличение децибел, то логарифм отношения квадрата амплитуды (А) к уровню отсчета (Арефа). Большинство применений децибел в повседневных терминах попадают в эту категорию.
Ldb = 10 log (A ^ 2 / Aref ^ 2)
Поскольку log (A ^ 2) = 2 log (A), это упрощается до:
Ldb = 20 log (A / Aref)
Все измерения в децибелах должны иметь контрольный уровень. Если измеряются уровни звукового давления от громкоговорителя, то эталоном обычно является предел чувствительности человека к звуку, который определяется как уровень звукового давления в 20 микропаскалей (0,02 мПа). Звук с этим уровнем имеет измерение 0 дБ. Звук с удвоенным уровнем имеет измерение дБ:
20 log (0,04 / 0,02) = 20 log 2 = 6,0 дБ
Если вы измеряете интенсивность звука, то есть всю мощность, доступную от источника звука, включая отраженный и передаваемый звук, то увеличение дБ составляет:
10 log (0,04 / 0,02) = 3,0 дБ
Это также количество энергии, необходимое усилителю, если динамики имеют линейный отклик. Увеличение мощности в 4 раза приводит к увеличению на 6 дБ, а увеличение в 10 раз - к увеличению на 10 дБ.
Вычислите процентное увеличение от увеличения мощности в дБ, сначала решив формулу в децибелах для отношения мощностей.
L = 10 log (P / Pref), L измеряется в дБ
L / 10 = log (P / Pref)
P / Pref = 10 ^ (L / 10)
Процентное изменение тогда будет (P-Pref) (100%) / Pref = 10 ^ (L / 10). Если значение P намного больше, чем Pref, то это упрощается примерно до:
процентное изменение = 100% * 10 ^ (л / 10); с L в дБ.
