Децибел

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Децибе́л (дБ) — популярна одиниця вимірювання рівня гучності й підсилення потужності сигналу, значення якої дорівнює одній десятій бела. Підсилення в децибелах вимірюється у логарифмічному масштабі.

Величина, виражена в децибелах, чисельно дорівнює десятковому логарифму відношення фізичної величини до однойменної фізичної величини, прийнятої за вихідну, помноженому на десять:

A_{dB} = 10 \lg{A \over A_0}

де AdB — величина у децибелах, A — виміряна фізична величина, A0 — величина, прийнята за базис.

Децибел — безрозмірна одиниця. Міжнародне позначення одиниці «децибел» — «dB».[1] (неправильно: дб, Дб).

Децибел не є офіційною одиницею в системі одиниць СІ, хоча за рішенням Генеральної конференції з мір і ваг, допускається його застосування без обмежень спільно із СІ, а Міжнародне бюро мір і ваги рекомендувало включити його до цієї системи.

Застосування[ред.ред. код]

Одиниця вимірювання «децибел» широко застосовується в областях техніки, де є необхідним вимірювання величин, які змінюються в широкому діапазоні: в радіотехніці, антеній техніці, в системах передачі інформації, автоматичного регулювання та керування, в оптиці, акустиці (для вимірювання гучності звуку) та ін. В децибелах прийнято вимірювати динамічний діапазон (наприклад, діапазон гучності звучання музичного інструменту), загасання хвилі при поширенні в поглинаючому середовищі, коефіцієнт підсилення і коефіцієнт шуму підсилювача.

Децибели використовуються не тільки для вимірювання відношення фізичних величин другого порядку (енергетичних, наприклад, потужність, енергія, інтенсивність, щільність потоку потужності, спектральна щільність потужності та ін.) і першого порядку (напруга, сила струму, напруженість поля, звуковий тиск, швидкість руху і щільність електричних зарядів та ін.). В децибелах можна вимірювати відношення будь-яких фізичних величин, а також використовувати перші для подання абсолютних величин (див. Опорний рівень).

Таблиця відповідності підсиленню[ред.ред. код]

Децибели Підсилення Децибели Підсилення
Відношення напруг Відношення потужностей Відношення напруг Відношення потужностей
0 1 1 6 2 3.98
0.1 1.01 1.02 6.5 2.11 4.47
0.2 1.02 1.05 7 2.24 5.01
0.3 1.04 1.07 7.5 2.37 5.62
0.4 1.05 1.1 8 2.51 6.31
0.5 1.06 1.12 8.5 2.66 7.08
0.6 1.07 1.15 9 2.82 7 94
0.7 1.08 1.17 9.5 2.99 8.91
0.8 1.1 1.2 10 3.16 10
0.9 1.11 1.23 12 3.98 15.8
1 1.12 1.26 14 5.01 25.1
1.1 1.14 1.29 16 6.31 39.8
1.2 1.15 1.32 18 7.94 63.1
1.3 1.16 1.35 20 10 100
1.4 1.17 1.38 25 17.8 3.16·102
1.5 1.19 1.41 30 31.6 103
1 1.2 1.45 35 56.2 3.16·103
1.7 1.22 1.48 40 100 104
1.8 1.2 1.51 45 178 3.16·104
1.9 1.24 1.55 50 316 105
2 1.26 1.58 55 562 3.16·105
2.2 1.29 1.66 60 1 000 106
2.4 1.32 1.74 65 1 780 3.16·106
2.6 1.35 1.82 70 3 160 107
2.8 1.38 1.91 75 5 620 3.16·107
3 1.41 2 80 10 000 108
3.2 1.45 2.09 85 17 800 3.16·108
3.4 1.48 2.19 90 31 600 109
3.6 1.51 2.29 95 56 200 3.16·109
3.8 1.55 2.4 100 100 000 1010
4 1.58 2.51 105 178 000 3.16·1011
4.2 1.62 2.63 110 316 000 1011
4.4 1.66 2.75 115 562 000 3.16·1011
4.6 1.7 2.88 120 1 000 000 1012
4.8 1.74 3.02 130 31.6·106 1013
5 1.78 3.16 140 107 1014
5.5 1.88 3.55 150 31.6·107 1015

Опорний рівень[ред.ред. код]

Окрім вимірювання відношень двох величин, децибел також використовують і для вимірювання абсолютних значень. Для цього повинно бути однозначно визначено, яка саме фізична величина і яке саме її значення використовуються у якості опорного рівня. Опорний рівень вказується у вигляді доповнення, що слідує за символами «дБ» (наприклад, дБм).

На практиці поширені такі опорні рівні і спеціальні позначення для них:

  • dBm, dBmW (укр. дБм) — абсолютний рівень потужності в децибелах (dB) по відношенню до 1 мВт (тобто, опорним рівнем є потужність в 1 мВт). Ця одиниця знайшла застосування у радіо, мікрохвильових і оптоволоконних мережах у якості зручного показника для вимірювання абсолютної потужності, оскільки дає змогу виражати великий діапазон потужностей у короткій формі.
  • dBV (укр. дБВ) — опорна напруга 1 В на номінальному навантаженні (для побутової техніки — зазвичай 47 кОм); наприклад, стандартизований рівень сигналу для побутового аудіообладнання становить −10 дБВ, тобто 0,316 В на навантаженні 47 кОм.
  • dBuV (укр. дБмкВ) — опорна напруга 1 мкВ. Наприклад, «чутливість радіоприймача, виміряна на антенному вході, становить −10 дБмкВ … номінальний опір антени — 50 Ом».
  • dBu — опорна напруга 0.775 В, що відповідає потужності 1 мВт на навантаженні 600 Ом; наприклад, стандартизований рівень сигналу для професійного аудіообладнання становить 4 dBu, тобто 1,23 В.
  • dBi (укр. дБі) — ізотропний децибел (децибел відносно ізотропного випромінювача). Характеризує коефіцієнт підсилення антени відносно коефіцієнта спрямованої дії ізотропного випромінювача.

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. ГОСТ 8.417-2002 Единицы физических величин