Indhold
Decibel-enheden blev oprindeligt defineret af Bell Labs som en standard måde at relatere effekttab i kredsløb og forstærkning i forstærkere. Det er siden blevet udvidet til mange ingeniørgrene, især akustik. En decibel relaterer styrken eller intensiteten af en fysisk mængde som et forhold til et referenceniveau eller til en anden mængde. Decibel er nyttig, fordi en lang række værdier styres med et lille interval af decibelnumre. Disse forhold kan også udtrykkes i procent for at give en indikation af omfanget af ændring i magt med en bestemt ændring i decibel.
Beregningen af decibelniveauet afhænger af typen af fysisk mængde, der måles. Hvis du måler effektniveauer, f.eks. Akustisk energi eller lysintensitet, er decibelniveauer (LdB) proportionale med logaritmen (base 10) i forholdet mellem effekten (P) og et referenceniveau (Pref). Desibel er i dette tilfælde defineret som:
LdB = 10 log (P / Pref): Bemærk, at logaritmen ganges med 10 for svaret i dB.
Når man måler feltamplitude, såsom lyd- eller spændingsniveauer, måles kraften i forhold til kvadratet på amplituden. Så decibelforøgelsen er så logaritmen for forholdet mellem kvadratet af amplituden (A) til referenceniveauet (Aref). De fleste anvendelser af decibel i dagligdags termer falder ind under denne kategori.
Ldb = 10 log (A ^ 2 / Aref ^ 2)
Da log (A ^ 2) = 2 log (A), forenkles dette til:
Ldb = 20 log (A / Aref)
Alle decibelmålinger skal have et referenceniveau. Hvis der måles lydtrykniveauer fra en højttaler, er referencen normalt grænsen for menneskelig lydfølsomhed, angivet som et lydtrykniveau på 20 mikropascaler (0,02 mPa). En lyd med dette niveau har en måling på 0 dB. En lyd med to gange dette niveau har en dB-måling på:
20 log (0,04 / 0,02) = 20 log 2 = 6,0 dB
Hvis du måler lydintensitet, det er al den effekt, der er tilgængelig fra en lydkilde, inklusive reflekteret og transmitteret lyd, er forøgelsen af dB:
10 log (0,04 / 0,02) = 3,0 dB
Dette er også den magt, der kræves af forstærkeren, hvis højttalerne har en lineær respons. En stigning i magten med en faktor på 4 giver en stigning på 6 dB, en stigning med en faktor på 10 giver en stigning på 10 dB.
Beregn procentstigning fra dB-effektforøgelsen ved først at løse decibelformlen for forholdet mellem magterne.
L = 10 log (P / Pref), L måles i dB
L / 10 = log (P / Pref)
P / præf = 10 ^ (L / 10)
Den procentvise ændring ville derefter være (P-Pref) (100%) / Pref = 10 ^ (L / 10). Hvis værdien af P er meget større end Pref, forenkles dette til ca.
procentændring = 100% * 10 ^ (L / 10); med L i dB.
