Razno

DeciBel dB: Enačbe formul in izračuni

DeciBel dB: Enačbe formul in izračuni

Za primerjavo dveh količin deciBel, dB uporablja logaritemsko lestvico. To je priročen način primerjave dveh fizikalnih veličin, kot so električna moč, jakost ali celo tok ali napetost.

DeciBel uporablja osnovnih deset logaritmov, torej tistih, ki se pogosto uporabljajo v matematiki. Z uporabo logaritemske lestvice lahko deciBel primerja količine, ki imajo lahko velika razmerja med njimi.

Decibel, dB ali decibel je dejansko desetina bela - enota, ki se redko uporablja.

Okrajšava za decibel je dB - velika črka "B" se uporablja za označevanje Belja kot temeljne enote.

Aplikacije DeciBel

Decibel, dB se pogosto uporablja v mnogih aplikacijah. Uporablja se v najrazličnejših meritvah na inženirskem in znanstvenem področju, zlasti v elektroniki, akustiki in tudi v teoriji upravljanja.

Običajno deciBel, dB se uporablja za določanje dobičkov ojačevalnika, izgub komponent (npr. Dušilcev, podajalnikov, mešalnikov itd.), Pa tudi za številne druge meritve, kot so številka hrupa, razmerje signal / šum in številne druge.

Glede na svojo logaritemsko lestvico lahko deciBel prikladno predstavi zelo velika razmerja v smislu obvladljivih števil, pa tudi možnost množenja razmerij s preprostim seštevanjem in odštevanjem.

Decibel se pogosto uporablja za merjenje jakosti zvoka ali ravni zvočnega tlaka. Za to se zvok nanaša na tlak 0,0002 mikrobara, kar ustreza standardu za prag sluha.

Kako je prišel deciBel

Od začetka telekomunikacij je treba meriti ravni relativne moči signala, tako da je mogoče opaziti izgubo in dobiček.

Originalni telekomunikacijski sistemi so uporabljali izgubo, ki se je zgodila v milji standardnega kabla na frekvenci 800Hz.

Vendar to ni bila posebej zadovoljiva metoda za določanje ravni izgub ali relativne moči signala in ker so radijske in druge elektronske aplikacije morale za primerjavo uporabljati neko obliko standardne enote, je bil Bel uveden v dvajsetih letih 20. stoletja. Ta je svoje ime dobil po Škotu Aleksandru Grahamu Bellu, ki je bil prvotno zaslužen za izum telefona.

S tem sistemom je en Bel dosegel desetkratno povečanje ravni signala. Ko je bil Bel uveden, je bil prevelik za večino uporabnikov, zato je bil namesto njega uporabljen deciBel. To je zdaj standard, ki je bil sprejet splošno.

Formula DeciBel za primerjave moči

Najosnovnejša oblika za izračune deciBel je primerjava ravni moči. Kot bi lahko pričakovali, je to desetkratnik logaritma izhodne vrednosti, deljenega z vložkom. Desetnik se uporablja, ker se raje deciBeli kot Bels.

Formula decibela ali enačba za moč je podana spodaj:

NdB=10log10(P2P1)

Kje:
Ndb je razmerje med močjo, izraženo v decibelih, dB
P2 je izhodna moč
P1 je vhodna raven moči

Če je vrednost P2 večja od P1, je rezultat podan kot dobiček in izražen kot pozitivna vrednost, npr. + 10dB. Kjer je izguba, bo enačba deciBel vrnila negativno vrednost, npr. -15dB. Na ta način pozitivno število decibelov pomeni dobiček, kjer pa je negativni znak, pomeni izgubo.

Uporabite naš kalkulator moči deciBel

Formule DeciBel za napetost in tok

Čeprav se deciBel uporablja predvsem kot primerjava ravni moči, se lahko uporabijo tudi enačbe toka deciBel ali enačbe napetosti deciBel, če so ravni impedance enake. Na ta način lahko razmerje napetosti ali toka povežemo z razmerjem moči.

Pri uporabi meritev napetosti je enostavno narediti transformacijo formule deciBel, ker je moč = napetost na kvadrat odpornosti:

NdB=10log10(V22V12)

In to lahko izrazimo bolj preprosto kot

NdB=20log10(V2V1)

Kje:
Ndb je razmerje med močjo, izraženo v decibelih, dB
V2 je raven izhodne napetosti
V1 je nivo vhodne napetosti

Možno je izvesti podobno preobrazbo, da formula uporabi tok. Moč = tok na kvadrat uporov, zato deciBelova enačba toka postane:

NdB=10log10(jaz22jaz12)

In to lahko izrazimo bolj preprosto kot

NdB=20log10(jaz2jaz1)

Kje:
Ndb je razmerje med močjo, izraženo v decibelih, dB
I2 je nivo izhodnega toka
I1 je nivo vhodnega toka

Formule napetosti in toka deciBel za različne impedance

Kot deciBel je dB primerjava dveh nivojev moči ali jakosti, kadar se uporabljata tok in napetost, morajo biti impedance za meritve enake, sicer je treba to vključiti v enačbe.

Nd=20log10(V2V1)+10log10(Z1Z2)

Kje:
Ndb je razmerje med močjo, izraženo v decibelih, dB
V2 je raven izhodne napetosti
V1 je nivo vhodne napetosti
Z2 je izhodna impedanca
Z1 je vhodna impedanca

Na ta način je mogoče izračunati razmerja moči v decibelih med signali na točkah z različnimi nivoji impedance z uporabo napetosti ali toka. To bi lahko bilo zelo koristno pri merjenju ravni moči na ojačevalniku, ki ima lahko zelo različne ravni impedance na vhodu in izhodu. Če se upoštevajo odčitki napetosti ali toka, potem lahko s to formulo dobimo pravo primerjavo moči v decibelih.

Okrajšave DeciBel

Decibel se uporablja na številnih področjih, od avdio do radiofrekvenčnih scenarijev. V vseh teh ponuja zelo uporabno sredstvo za primerjavo dveh signalov.

V skladu s tem obstaja veliko različic okrajšave e deciBel in morda ni vedno očitno, kaj pomenijo. Tabela deciBel okrajšav je podana spodaj:

Okrajšava DeciBelPomen / uporaba
dBA"A" ponderirano merjenje zvočnega tlaka ali jakosti zvoka.
dBcRaven signala glede na merjeni nosilec - običajno se uporablja za določanje ravni lažnih emisij in hrupa
dBdDobitek antene glede na polvalni dipol v prostem prostoru
dBFSRaven glede na branje v celotnem merilu
dBiDobitek antene glede na izotropni vir, torej tista, ki seva enako v vse smeri.
dBmRaven moči glede na 1 mW
dBVRaven glede na 1 volt
dBµVRaven glede na 1 mikrovolt
dBWRaven moči glede na 1 vat

Decibel se pogosto uporablja na številnih področjih elektronike in merjenja zvoka. Zagotavlja zelo uporabno sredstvo za primerjavo različnih ravni, ki se lahko spreminjajo v velikem obsegu. Kot logaritemsko zasnovan deciBel lahko sprejme različice velikovrstnih velikosti, ne da bi se izgubil v velikem številu ničel. Na ta način je idealen način primerjave različnih vrednosti.


Poglej si posnetek: Session 02 - Part 2: Understanding the Decibel (Januar 2022).