Decibel (dB)

Decibel je jednotka nejznámější svým použitím pro měření hladiny intenzity zvuku, ale ve skutečnosti se jedná o obecné měřítko podílu dvou hodnot, které se používá v mnoha oborech. Jedná se o fyzikálně bezrozměrnou míru, obdobně jako třeba procento, ovšem na rozdíl od něj je decibel logaritmická jednotka, jejíž definice souvisí s objevením Fechner-Weberova zákona, že totiž lidské tělo vnímá podněty logaritmicky jejich intenzitě (i velké změny velkých podnětů způsobují jen malé změny počitků). Míra vytvořená v roce 1923 inženýry Bellových laboratoří původně sloužila k udávání útlumu telefonního vedení. Například pokles (útlum) o 3 dB u výkonu značí poloviční výkon, naopak zisk (zesílení) o 3 dB je dvojnásobný výkon (pozor, pro jiné veličiny jako např. napěťový přenos toto nemusí platit). Nepatří do soustavy SI, ale je povolena pro užívání spolu s jednotkami SI.

Decibel je jedna desetina belu, takže 1 bel se rovná 10 decibelům:

1B = 10 dB

Výkonové zesílení

Výkonové zesílení v decibelech (dB) je 10 krát základní logaritmus poměru P ₁ a P ₀ :

Poměr _dB = 10⋅log ₁₀ ( P ₁ / P ₀ )

Amplitudové zesílení

Poměr veličin jako napětí, proud a hladina akustického tlaku se počítají jako poměr čtverců.

Amplitudový poměr v decibelech (dB) je 20krát základním logaritmem poměru V ₁ a V ₀ :

Poměr _dB = 10⋅log ₁₀ ( V ₁ ² / V ₀ ² ) = 20⋅log ₁₀ ( V ₁ / V ₀ )

Převod decibelů na watty, volty, hertzy, pascaly

Převod dB, dBm, dBW, dBV, dBmV, dBμV, dBu, dBμA, dBHz, dBSPL, dBA na watty, volty, ampéry, hertz, akustický tlak.

1. Nastavte typ množství a decibelovou jednotku.
2. Zadejte hodnoty do jednoho nebo dvou textových polí a stiskněte odpovídající tlačítko Převést :

Typ jednotky:

Napájení Napětí Proud Frekvence Akustický tlak

Decibel:

dBm dBW dB

Referenční úroveň:

Úroveň:

Převést

Decibely:

Převést

Resetovat

Převodový poměr k dB

Zisk G _dB se rovná 10 krát logaritmus o základu 10 a poměru výkonu P ₂ a referenčního výkonu P ₁ .

G _dB = 10 log ₁₀ ( P ₂ / P ₁ )

P ₂ je úroveň výkonu.

P ₁ je referenční úroveň výkonu.

G _dB je výkonový poměr nebo zisk v dB.

Příklad

Najděte zisk v dB pro systém se vstupním výkonem 5 W a výstupním výkonem 10 W.

G _dB = 10 log ₁₀ ( P _out / P _in ) = 10 log ₁₀ (10W / 5W) = 3,01dB

Převod dB na výkon

Výkon P ₂ se rovná referenční výkon P ₁ umocněné přírůstku G _dB děleno 10.

P ₂ = P ₁ ⋅ 10 ^{( G} dB ^{/ 10)} 

P ₂ je úroveň výkonu.

P ₁ je referenční úroveň výkonu.

G _dB je výkonový poměr nebo zisk v dB.

Amplitudový poměr k převodu dB

Pro amplitudu vln jako napětí, proud a hladina akustického tlaku:

G_dB = 20 log₁₀(A₂ / A₁)

A ₂ je úroveň amplitudy.

A ₁ je referenční úroveň amplitudy.

G _dB je poměr amplitud nebo zisk v dB.

Převod dB na amplitudový poměr

A₂ = A₁  ⋅ 10^(GdB^{/ 20)}

A ₂ je úroveň amplitudy.

A ₁ je referenční úroveň amplitudy.

G _dB je poměr amplitud nebo zisk v dB.

Příklad

Najděte výstupní napětí pro systém se vstupním napětím 5V a ziskem 6dB.

V _out = V _in ⋅ 10 ^{( G} dB ^{/ 20)} = 5V ⋅ 10 ^{(6dB / 20)} = 9,976V ≈ 10V

Zisk napětí

Zisk napětí ( G _dB ) je 20krát větší než základní logaritmus poměru výstupního napětí ( U _out ) a vstupního napětí ( U _in ):

G _dB = 20⋅log ₁₀ ( U _out / U _in )

Aktuální zisk

Proudový zisk ( G _dB ) je 20krát větší než základní logaritmus poměru výstupního proudu ( I _out ) a vstupního proudu ( I _in ):

G _dB = 20⋅log ₁₀ ( I _out / I _in )

Akustický zisk

Akustický zisk sluchadla ( G _dB ) je 20krát vyšší než základní logaritmus poměru výstupní úrovně zvuku ( L _out ) a vstupní úrovně zvuku ( L _in ).

G _dB = 20⋅log ₁₀ ( L _out / L _in )

Signal to Noise Ratio (SNR)

Poměr signálu k šumu ( SNR _dB ) je 20krát větší než základní logaritmus amplitudy signálu ( _signál A ) a amplitudy šumu ( _šum A ):

SNR_dB = 20⋅log₁₀(A_signal / A_noise)

Absolutní decibelové jednotky

Absolutní decibelové jednotky jsou vztaženy ke specifické velikosti měrné jednotky:

Relativní decibelové jednotky

Měřič hladiny zvuku

Zvukoměr nebo SPL metr je zařízení, které měří hladinu akustického tlaku (SPL) zvukových vln v decibelech (dB-SPL).

SPL metr se používá k testování a měření hlasitosti zvukových vln ak monitorování znečištění hluku.

Jednotkou pro měření hladiny akustického tlaku je pascal (Pa) a v logaritmické stupnici se používá dB-SPL.

dB-SPL tabulka

Tabulka běžných hladin akustického tlaku v dBSPL:

Převodní tabulka dB na poměr