Decybel

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
(Przekierowano z DB (jednostka))
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Decybel
10 log10 (X)
Wartość X
30 1000
20 100
10 10
0 1
−10 0,1
−20 0,01
−30 0,001

Decybellogarytmiczna jednostka miary równa bela, oznaczana symbolem dB. Używana jest ona w sytuacji, gdy należy porównywać wielkości zmieniające się liniowo w bardzo szerokim zakresie, a najbardziej interesujące są zmiany względne (np. procentowe). Przykładem takiej sytuacji jest pomiar wielkości, których zmiany ludzkie zmysły rejestrują zgodnie z prawem Webera-Fechnera (np. głośność dźwięku, wrażenia węchowe).

Jednostką podstawową jest bel [B], jednak przyjęło się używać jednostki pochodnej – 10 razy mniejszej – czyli 1 dB = 0,1 B (stąd przedrostek decy). Wartości wyrażane w decybelach odnoszą się do ilorazu dwóch wielkości, danej wielkości do pewnej wielkości odniesienia

gdzie:

– wielkość w decybelach,
logarytm dziesiętny,
– wielkość odniesienia.

Przykład[edytuj | edytuj kod]

Założeniem jest, że należy pokazać na wykresie jak zmienia się pewna wielkość

= 1
= 10
= 100
= 1000
= 10000.

Jeżeli te wartości zostałyby naniesione na skalę liniową, to punkty (i zwykle dla mniej dokładnego wykresu) byłyby zupełnie niewidoczne, przesłonione największa wartością Zmieniając skalę na decybelową (logarytmiczną) oraz przyjmując jako wielkość odniesienia otrzymuje się wielkości

= = 0 dB
= = 10 dB

i podobnie:

= 20 dB
= 30 dB
= 40 dB.

Teraz na jednym wykresie można umieścić widoczne zmiany wszystkich wartości, podczas gdy na poprzednim wartości początkowe wydają się być zerowe.

Moc w skali logarytmicznej[edytuj | edytuj kod]

W skali logarytmicznej (w decybelach) często wyraża się moc:

Jeżeli wielkością, którą należy wyrazić w decybelach, jest natężenie, energia lub moc związana z drganiami harmonicznymi (drgania mechaniczne, fala elektromagnetyczna, prąd zmienny), wówczas zamiast mocą można posłużyć się amplitudą Ponieważ moc jest w tym przypadku proporcjonalna do kwadratu amplitudy, wzór przybierze postać:

Elektronika[edytuj | edytuj kod]

W przypadku wielkości typu wzmocnienie napięciowe wykorzystuje się następującą definicję decybela:

Wzór ten wykorzystywany jest przy analizie charakterystyk amplitudowych filtrów elektronicznych oraz obiektów automatyki, w których np. o sytuacji, gdy 10-krotny wzrost częstotliwości powoduje 10-krotny wzrost napięcia, mówi się o wzroście 20 dB na dekadę. Dla stosunku napięć lub prądów będzie to

Akustyka[edytuj | edytuj kod]

 Ta sekcja jest niekompletna. Jeśli możesz, rozbuduj ją.
Krzywe częstotliwościowych charakterystyk korekcyjnych A oraz C

Głośność dźwięku jest pojęciem psychoakustycznym związanym przede wszystkim z jego natężeniem lub ciśnieniem akustycznym. Zgodnie z prawem Webera-Fechnera postrzeganie głośności dźwięku przez człowieka związane jest ze względną zmianą bodźca. Zatem z pojęciem głośności związane jest pojęcie poziomu natężenia dźwięku oraz poziomu ciśnienia akustycznego [1]:

dB(A) – jednostka natężenia dźwięku. Przy pomiarze wykorzystuje się częstotliwościową charakterystykę korekcyjną która optymalizuje pomiar ze względu na charakterystykę słuchu człowieka. W pomiarach akustycznych wykorzystywane są również częstotliwościowe charakterystyki korekcyjne oraz (tzw. zerową).

Krzywa korekcyjna A dla oktaw 2-10
Hz 31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
dB −39,4 −26,2 −16,1 −8,6 −3,2 0 1,2 1 −1,1
Krzywa korekcyjna A dla oktaw (wartości numeryczne)
Hz 10 12,5 16 20 25 31,5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 10000 12500 16000 20000
dB −70,4 −63,4 −56,7 −50,5 −44,7 −39,4 −34,6 −30,2 −26,2 −22,5 −19,1 −16,1 −13,4 −10,9 −8,6 −6,6 -4,8 −3,2 −1,9 −0,8 0 0,6 1 1,2 1,3 1,2 1 0,5 −0,1 −1,1 −2,5 −4,3 −6,6 −9,3

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. Comparison of sound pressure level SPL and sound intensity level (ang.). Tontechnik-Rechner – sengpielaudio. [dostęp 2013-01-19].