Перегляд вихідного коду сторінки Децибел

{| class="infobox" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="padding:0; width:1px;" <!-- Minimise width -->
|-
!                                        | дБ
! style="text-align:center;" colspan="2" | Співвідношення<br/>потужності
! style="text-align:center;" colspan="2" | Співвідношення<br/>амплітуди
|-
|                             100
| style="text-align:right;" |&nbsp;&nbsp;{{gaps|10|000|000|000}} ||
| style="text-align:right;" |                   {{gaps|100|000}} ||
|-
|                              90
| style="text-align:right;" |             {{gaps|1|000|000|000}} ||
| style="text-align:right;" |                    {{gaps|31|623}} ||
|-
|                              80
| style="text-align:right;" |               {{gaps|100|000|000}} ||
| style="text-align:right;" |                    {{gaps|10|000}} ||
|-
|                              70
| style="text-align:right;" |                {{gaps|10|000|000}} ||
| style="text-align:right;" |                     {{gaps|3|162}} ||
|-
|                              60
| style="text-align:right;" |                 {{gaps|1|000|000}} ||
| style="text-align:right;" |                     {{gaps|1|000}} ||
|-
|                              50
| style="text-align:right;" |                   {{gaps|100|000}} ||
| style="text-align:right;" |                                316 || .2
|-
|                              40
| style="text-align:right;" |                    {{gaps|10|000}} ||
| style="text-align:right;" |                                100 ||
|-
|                              30
| style="text-align:right;" |                     {{gaps|1|000}} ||
| style="text-align:right;" |                                 31 ||.62
|-
|                              20
| style="text-align:right;" |                                100 ||
| style="text-align:right;" |                                 10 ||
|-
|                              10
| style="text-align:right;" |                                 10 ||
| style="text-align:right;" |                                  3 ||.162
|-
|                               6
| style="text-align:right;" |                                  3 ||.981 ≈ 4
| style="text-align:right;" |                                  1 ||.995 ≈ 2
|-
|                               3
| style="text-align:right;" |                                  1 ||.995 ≈ 2
| style="text-align:right;" |                                  1 ||.413 ≈ {{sqrt|2}}
|-
|                               1
| style="text-align:right;" |                                  1 ||.259
| style="text-align:right;" |                                  1 ||.122
|-
|                               0
| style="text-align:right;" |                                  1 ||
| style="text-align:right;" |                                  1 ||
|-
|                              −1
| style="text-align:right;" |                                  0 ||.794
| style="text-align:right;" |                                  0 ||.891
|-
|                              −3
| style="text-align:right;" |                                  0 ||.501 ≈ {{frac|2}}
| style="text-align:right;" |                                  0 ||.708 ≈ {{sqrt|{{frac|2}}}}
|-
|                              −6
| style="text-align:right;" |                                  0 ||.251 ≈ {{frac|4}}
| style="text-align:right;" |                                  0 ||.501 ≈ {{frac|2}}
|-
|                             −10
| style="text-align:right;" |                                  0 ||.1
| style="text-align:right;" |                                  0 ||{{gaps|.316|2}}
|-
|                             −20
| style="text-align:right;" |                                  0 ||.01
| style="text-align:right;" |                                  0 ||.1
|-
|                             −30
| style="text-align:right;" |                                  0 ||.001
| style="text-align:right;" |                                  0 ||{{gaps|.031|62}}
|-
|                             −40
| style="text-align:right;" |                                  0 ||{{gaps|.000|1}}
| style="text-align:right;" |                                  0 ||.01
|-
|                             −50
| style="text-align:right;" |                                  0 ||{{gaps|.000|01}}
| style="text-align:right;" |                                  0 ||{{gaps|.003|162}}
|-
|                             −60
| style="text-align:right;" |                                  0 ||{{gaps|.000|001}}
| style="text-align:right;" |                                  0 ||.001
|-
|                             −70
| style="text-align:right;" |                                  0 ||{{gaps|.000|000|1}}
| style="text-align:right;" |                                  0 ||{{gaps|.000|316|2}}
|-
|                             −80
| style="text-align:right;" |                                  0 ||{{gaps|.000|000|01}}
| style="text-align:right;" |                                  0 ||{{gaps|.000|1}}
|-
|                             −90
| style="text-align:right;" |                                  0 ||{{gaps|.000|000|001}}
| style="text-align:right;" |                                  0 ||{{gaps|.000|031|62}}
|-
| style="white-space:nowrap;" | −100
| style="text-align:right;" |                                  0 ||{{gaps|.000|000|000|1}}
| style="text-align:right;" |                                  0 ||{{gaps|.000|01}}
|-
| colspan="5" style="padding:1ex; text-align:left;" | Приклад у вигляді шкали, яка показує співвідношення потужності ''x'', співвідношення амплітуд {{sqrt|''x''}}, і еквівалентні значення в дБ 10&nbsp;log<sub>10</sub>&nbsp;''x''.
|}

'''Децибе́л''' (українське позначення: '''дБ''', міжнародне: '''dB''')&nbsp;— відносна [[одиниця вимірювання]] рівня [[Гучність звуку|гучності]], підсилення потужності сигналу або власне потужності сигналу, значення якої дорівнює одній десятій [[Бел (фізика)|бела]] (вимірюється у [[Логарифмічна шкала|логарифмічному масштабі]]).

Величина, виражена в децибелах, чисельно дорівнює десяти [[Десятковий логарифм|десятковим логарифмам]] відношення фізичної величини до однойменної фізичної величини, прийнятої за основу:
:<math>A_{dB} = 10 \cdot \lg{A \over A_0} \qquad \left(A_{dB} = 1 \quad \mapsto \quad {A \over A_0} = 10^{1/10}\approx 1.26\right)</math>

де:
* ''A<sub>dB</sub>''&nbsp;— величина у децибелах
* ''A''&nbsp;— виміряна фізична величина
* ''A''<sub>0</sub>&nbsp;— величина, прийнята за основу.

Децибел — [[Безрозмірнісна фізична величина|безрозмірнісна одиниця]]. Міжнародне позначення одиниці «децибел»&nbsp;— «dB» або «дБ»<ref>ГОСТ 8.417-2002 Единицы физических величин</ref> (''неправильно'': дб, Дб).

Децибел не є одиницею в системі одиниць [[Міжнародна система одиниць (SI)|системи SI]], хоча, за рішенням [[Генеральна конференція мір і ваг|Генеральної конференції мір і ваг]], допускається його застосування без обмежень спільно з одиницями SI, а [[Міжнародне бюро мір і ваг]] рекомендувало включити його до цієї системи.

== Приклади ==
Якщо вимірна потужність (наприклад, за допомогою [[ватметр|ватметра]]) на виході пристрою рівно вдвічі вища від потужності на вході <math>({A \over A_0}=2) </math>, то в децибелах це підсилення енергії:
:<math>A_{dB} = 10 \lg 2 = 10 \cdot 0.3 = 3 \; dB</math>
* 10 dB — це посилення потужності в 10 разів (10 lg(10/1) = 10)
* -10 dB — це послаблення потужності в 10 разів (10 lg(1/10) = -10)

== Застосування ==
Одиниця вимірювання «децибел» широко застосовується в областях техніки, де є необхідним вимірювання величин, які змінюються в широкому діапазоні: в [[Радіотехніка|радіотехніці]], антенній техніці, в системах передачі інформації, автоматичного регулювання та керування, в [[Оптика|оптиці]], [[Акустика|акустиці]] (для вимірювання [[Гучність звуку|гучності звуку]]) та ін. У децибелах заведено вимірювати [[динамічний діапазон]] (наприклад, діапазон гучності звучання музичного інструменту), загасання хвилі при поширенні в поглинаючому середовищі, [[Передавальний коефіцієнт|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 ([[Електрична напруга|напруга]], сила струму, напруженість поля, звуковий тиск, швидкість руху і щільність електричних зарядів та ін.). У децибелах можна вимірювати відношення будь-яких фізичних величин, а також використовувати перші для подання абсолютних величин (див. [[Децибел#Опорний рівень|Опорний рівень]]).

Загальний коефіцієнт посилення в децибелах із послідовності приладів (таких як [[підсилювач]]і і [[атенюатор]]и) можна обчислити шляхом підсумовування коефіцієнтів посилення окремих компонентів.

=== Цифрова фотографія ===
Для [[Сенсор зображення|сенсорів зображення]], децибели, як правило, представляють співвідношення напруги або оцифрованих рівнів освітлення, використовуючи 20 log від відношення. Тому, [[співвідношення сигнал/шум]] камери або [[динамічний діапазон]] 40&nbsp;дБ, означає відношення потужностей 100 до 1 (а не 10,000 до 1). Іноді визначення співвідношення 20 log застосовується для електронних лічильників або фотонних лічильників.

Хоча стандартні 10 log використовуються частіше у фізичній оптиці.

Фотографи зазвичай використовують альтернативну основу&nbsp;— 2 log одиницю, [[діафрагмове число]], щоб описати інтенсивність світла або динамічний діапазон.

== Опорний рівень ==
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 як опорний рівень. Опорний рівень вказується у вигляді доповнення, що слідує за символами «дБ» (наприклад, дБм).

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

* '''[[dBm]]''', '''dBmW''' (укр. '''дБм''')&nbsp;— абсолютний рівень [[Потужність|потужності]] в [[децибел]]ах (dB) відносно 1 [[Ват|мВт]] (тобто, опорним рівнем є потужність 1 мВт). Ця одиниця знайшла застосування у радіо, мікрохвильових і оптоволоконних мережах як зручний показник для вимірювання абсолютної потужності, бо дає змогу виражати великий діапазон потужностей у короткій формі.
* '''dBV''' (укр. '''дБВ''') — опорна напруга 1&nbsp;В на номінальному навантаженні (для побутової техніки&nbsp;— зазвичай 47 [[Ом|кОм]]); наприклад, стандартизований рівень сигналу для побутового аудіообладнання становить −10&nbsp;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'''&nbsp;— 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 [[Ізотропний випромінювач|ізотропного випромінювача]]). Характеризує коефіцієнт підсилення [[Антена|антени]] відносно [[Коефіцієнт спрямованої дії|коефіцієнта спрямованої дії]] ізотропного випромінювача.

== Критицизм ==
Різні опубліковані статті критикували одиницю децибел, як таку, недоліки якої перешкоджають його розумінню і використанню<ref>C W Horton, [http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?arnumber=6438830 «The bewildering decibel»] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20151230040412/http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?arnumber=6438830 |date=30 грудня 2015 }} ''Elec. Eng.'', '''73''', 550—555 (1954)</ref><ref>
C S Clay (1999), Underwater sound transmission and SI units, J Acoust Soc Am 106, 3047
</ref><ref name=Hickling>
R Hickling (1999), Noise Control and SI Units, J Acoust Soc Am 106, 3048
</ref>. На думку критиків, децибел створює плутанину, затемнює міркування, більше належить до епохи [[Логарифмічна лінійка|логарифмічних лінійок]], ніж до сучасної цифрової обробки, є громіздким і важко інтерпретованим.

Неможливо представити еквівалент нульового вата, викликаючи проблеми в конвертаціях. Хіклінг зробив висновок «Децибели є марною афектацією, яка перешкоджає розвитку контролю рівня шуму як інженерної дисципліни»<ref name=Hickling/>.

Звичайним джерелом плутанини при використанні децибел відбувається при прийнятті рішення використання 10 × log або 20 × log. У первісному визначенні, це було вимірювання потужності, а також у цьому контексті слід використовувати формулювання 10 × log, а децибел означає одну десяту. Користувач повинен ясно розуміти величину вираженої потужності або амплітуди. Корисно враховувати як виражається потужність або енергія, наприклад, поточний струм × поточний струм × опір, <sup>1</sup>⁄<sub>2</sub> × швидкість × швидкість × маса. Там, де енергія є квадратною функцією змінного поля (наприклад, напруги, струму або тиску), а потім 10 × log правильне вираження для квадрата, або 20 × log для самого змінного поля.

Величина в децибелах не обов'язково [[Метод аналізу розмірностей|адитивна]], будучи «неприйнятною формою для використання в вимірному аналізі».

Оскільки люди ставлять адитивні операції вище за множення, децибели незручні для висловлення суті адитивних операцій:<blockquote>Якщо дві машини, що виробляють кожна окремо рівень [звукового тиску], скажімо, 90&nbsp;дБ в певній точці, а потім, коли обидва працюють разом, ми повинні очікувати об'єднаний рівень звукового тиску збільшений до 93&nbsp;дБ, але, звичайно, не до 180 дБ!</blockquote><blockquote>Припустимо, що шум від машини вимірюється (враховуючи внесок фонового шуму) і має бути 87 дБА, але коли машина вимикається, один тільки фоновий шум вимірюється як 83 дБА. … шум машини [рівень (поодинці)] може бути отримано шляхом «віднімання» 83&nbsp;дБА фонового шуму від комбінованого рівня 87&nbsp;дБА, тобто 84,8&nbsp;дБА.</blockquote><blockquote>Для того, щоб знайти репрезентативне значення рівня звуку в кімнаті декілька вимірювань приймаються на різних позиціях в межах кімнати, а середнє значення розраховується. Порівняти логарифмічне і арифметичне середнє … 70 дБ і 90 дБ: логарифмічне середнє = 87 дБ, середнє арифметичне = 80 дБ.</blockquote>

== Таблиця відповідності підсиленню ==
{| class="wikitable" align=center
 |-
! rowspan=2 | Децибели || colspan=2 | Підсилення || rowspan=2 | Децибели || colspan=2 | 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 || 3,16·10<sup>2</sup>
|-
|  1,5 || 1,19 || 1,41 || 30 || 31,6 || 10<sup>3</sup>
|-
|  1,6 || 1,2 || 1,45 || 35 || 56,2 || 3,16·10<sup>3</sup>
|-
|  1,7 || 1,22 || 1,48 || 40 || 100 || 10<sup>4</sup>
|-
|  1,8 || 1,2 || 1,51 || 45 || 178 || 3,16·10<sup>4</sup>
|-
|  1,9 || 1,24 || 1,55 || 50 || 316 || 10<sup>5</sup>
|-
|  2 || 1,26 || 1,58 || 55 || 562 || 3,16·10<sup>5</sup>
|-
|  2,2 || 1,29 || 1,66 || 60 || 1&nbsp;000 || 10<sup>6</sup>
|-
|  2,4 || 1,32 || 1,74 || 65 || 1&nbsp;780 || 3,16·10<sup>6</sup>
|-
|  2,6 || 1,35 || 1,82 || 70 || 3&nbsp;160 || 10<sup>7</sup>
|-
|  2,8 || 1,38 || 1,91 || 75 || 5&nbsp;620 || 3,16·10<sup>7</sup>
|-
|  3 || 1,41 || 2 || 80 || 10&nbsp;000 || 10<sup>8</sup>
|-
|  3,2 || 1,45 || 2,09 || 85 || 17&nbsp;800 || 3,16·10<sup>8</sup>
|-
|  3,4 || 1,48 || 2,19 || 90 || 31&nbsp;600 || 10<sup>9</sup>
|-
|  3,6 || 1,51 || 2,29 || 95 || 56&nbsp;200 || 3,16·10<sup>9</sup>
|-
|  3,8 || 1,55 || 2,4 || 100 || 100&nbsp;000 || 10<sup>10</sup>
|-
|  4 || 1,58 || 2,51 || 105 || 178&nbsp;000 || 3,16·10<sup>11</sup>
|-
|  4,2 || 1,62 || 2,63 || 110 || 316&nbsp;000 || 10<sup>11</sup>
|-
|  4,4 || 1,66 || 2,75 || 115 || 562&nbsp;000 || 3,16·10<sup>11</sup>
|-
|  4,6 || 1,7 || 2,88 || 120 || 1&nbsp;000&nbsp;000 || 10<sup>12</sup>
|-
|  4,8 || 1,74 || 3,02 || 130 || 31,6·10<sup>6</sup> || 10<sup>13</sup>
|-
|  5 || 1,78 || 3,16 || 140 || 10<sup>7</sup> || 10<sup>14</sup>
|-
|  5,5 || 1,88 || 3,55 || 150 || 31,6·10<sup>7</sup> || 10<sup>15</sup>
|-
|}

== Див. також ==
* [[Співвідношення сигнал/шум]]

== Примітки ==
{{reflist}}

== Джерела ==
* {{СДЕколог|частина=Децибел|сторінки=66}}
* {{УСЕ-4|[http://slovopedia.org.ua/29/53396/10081.html  Децибел]}}

{{Physics-stub}}
{{Децибел}}
{{Одиниці SI}}

[[Категорія:Одиниці вимірювання]]
[[Категорія:Акустика]]
[[Категорія:Логарифмічні шкали вимірювання]]