Что такое децибел?

Что такое децибел?

Слово “децибел” состоит из двух частей: приставки “деци” и корня “бел”. “Деци” дословно означает “десятая часть”, т.е. десятая часть “бэла”. Значит, чтобы понять что такое децибел надо понять, что такое бел и всё станет на свои места. 

Давным давно Александр Белл выяснил, что человек перестает слышать звук, если мощность источника этого звука меньше, чем 10-12 Вт/м2, а если она превышает 10 Вт/м2, то готовьте ваши ушки к неприятной боли — это болевой порог.

Как видно разница между 10-12 Вт/м2 и 10 Вт/м2 целых 13 порядков. Белл поделил расстояние между порогом слышимости и болевым порогом на 13 ступеней: от 0 (10-12 Вт/м2) до 13 (10 Вт/м2). Таким образом он определил шкалу звуковой мощности. 

Тут можно сказать: “О, всё понятно!”, — хорошо! Но дальше ещё интересней.

Ближе к делу

Мы выяснили, что децибел равен 1/10 бела, но как это применять в жизни? Приведу такой пример:

  •   0 Дб – ничего не слышно
  • 15 Дб – едва слышно (шелест листвы)
  • 50 Дб – Отчётливо слышно
  • 60 Дб – Шумно

Да зачем это надо, если можно, к примеру, сказать: “уровень звуковой мощности 0.1 Вт/м2”. Дело в том, что экспериментально установлено, что человек ощущает изменение яркости, громкости и т.д. тогда, когда они изменяются логарифмически. Вот так: 

Что в белах выражается как отношение уровня измеряемого сигнала к некоторому эталонному. 1 Бэл = lg(P1/P0), где P0 — это звуковая мощность порога слышимости, ну а чтобы получить децибел надо всего-то умножить на 10: 1 Дб = 10*lg(P1/P0)

Таким образом децибел показывает логарифм отношения уровня одного сигнала к другому и используется для сравнения двух сигналов. Из формулы, кстати, видно, что децибелах можно сравнивать любые сигналы (и не только звуковую мощность), так как децибел величина безразмерная. 

Особенности

Путаница с децибелами возникает из-за того, что существует несколько их “видов”. Они условно называются амплитудными и  мощностными (энергетическими). 

Формула 1 Дб = 10*lg(P1/P0) –  сравнивает в децибелах две энергетические величины. В данном случае мощность. А формула  1 Дб = 20*lg(A1/A0) – сравнивает две амплитудные величины.

К примеру, напряжение, ток и т.д.
Перейти от амплитудных децибелов к энергетическим и обратно очень просто. Требуется просто  «неэнергетические» величины преобразовать в энергетические.

  Покажу это на примере тока и напряжения. 

Из определения мощности P = UI = U2 / R = I2 * R. Подставим в 10*lg(P1/P0) и после преобразования получим 20*lg(A1/A0) — всё просто.

Таким же образом будут проводится преобразования для других амплитудных значений. Подробнее как всегда можно прочитать в учебниках и справочниках. 

Зачем надо было всё усложнять?

Понимаешь, две величины могут отличаться в миллионы раз. Таким образом простое отношение (P1/P0) может давать как очень большие, так и очень маленькие значения. Согласись, что это не очень удобно в практической деятельности. Может быть это также одна из причин такой распространенности децибел (наряду  со следствием из закона Вебера-Фехнера)

Таким образом децибел позволяет от исчисления в “попугаях”, т.е. в разах перейти к более конкретным и небольшим величинам. Которые можно быстро складывать и вычитать в уме. А если все же хочется оценить отношение в попугаях по известному значению в децибелах, то достаточно запомнить простое мнемоническое правило (подсмотрел у Ревича):

– Если отношение величин больше единицы, то это будет положительный Дб (+3 Дб), а если меньше — отрицательный (-3 Дб). Таким образом:

  •   3 Дб  означает увеличение/уменьшение сигнала на треть
  •   6 Дб означает увеличение/уменьшение в 2 раза
  • 10 Дб соответствует изменение величины в 3 раза
  • 20 Дб соответствует изменению в 10 раз

А теперь на примере. Пусть нам сказали, что сигнал усиливается на 50 Дб. А 50 Дб = 10 Дб + 20 Дб + 20 Дб = 3 * 10 * 10 = 300 раз. Т.е. сигнал усилился в 300 раз.  Так что децибел всего лишь удобное инженерное соглашение, которое введено в результате некоторых практических измерений, а также выгоды от практического использования.

Что еще почитать по теме:

  1. Децибелы – МРБ 0805. Зельдин Е.А. 
  2. Шум –  Р.Tэйлор.

Источник: http://mp16.ru/blog/chto-takoe-detsibel/

Гайд музыканта: как начать разбираться в децибелах — eHRS

Задайте самому себе вопрос… как много музыкантов на самом деле понимают, что такое децибел?

Не очень-то много, да? И это неудивительно.

Потому что на самом деле децибелы — сложное понятие.

Вы можете прочитать всё о них в университетском учебнике и ничего не понять.

Но есть и хорошие новости… для аудиозаписи всё, что вам нужно знать, — это несколько базовых моментов.

И в сегодняшнем посте я расскажу о КЛЮЧЕВЫХ вещах, которые каждый музыкант должен знать о децибелах.

Надеюсь, это будет полезно для вас.

Для начала давайте развеем стандартный миф:

ФАКТ: децибел — НЕ единица измерения громкости

Это вообще ничего не единица. Это СООТНОШЕНИЕ. Оно сравнивает одно число с другим.

И хотя в этих числах обычно измеряется уровень звука, это не всегда так. В музыке децибелы также используются для измерения напряжения и мощности оборудования.

ЕЩЁ ФАКТ: децибел — НЕЛИНЕЙНОЕ измерение

Большинство единиц измерения линейны. Например, 2 дюйма в 2 раза длиннее, чем 1 дюйм, а 4 дюйма в 2 раза длиннее, чем 2 дюйма. Если построить график из этих чисел, то их свяжет прямая линия.

Но с децибелами так не получится. Децибелы — ЛОГАРИФМИЧЕСКИЕ единицы измерения. Если вы не помните логарифмы из школьного курса математики, вот очень краткое их объяснение:

Когда мы имеем дело с логарифмами, каждая следующая единица экспоненциально увеличивает число. Например:

  • +3 дБ = мощность х2
  • +10 дБ = мощность х10
  • +60 дБ = мощность х1000000

Поняли? Хорошо. Вот почему вам это нужно знать:

Как децибелы применимы к музыке и звукам

Децибелы в музыке — это измерение уровня звукового давления (УЗД). Когда мы говорим, что динамики на рок-концерте играют на 110 дБ, мы имеем в виду, что они играют на УЗД в 110 дБ.

Поскольку децибел — всего лишь соотношение, то 110 дБ на самом деле является сравнением с другим числом: 0 УЗД.

0 УЗД — обычное давление воздуха в атмосфере (20 мПа). Это считается нижним порогом слышимости и точкой отсчёта для всех звуков.

Теперь… к практическим вещам.

Полезные примеры из жизни уровней децибелов

Самый простой способ осознать, что такое децибел — измерить шумы, которые нам постоянно встречаются. Вот примеры шумов, с которыми мы все знакомы:

  • Дыхание:                                        10 dB
  • Шёпот:                                            20 dB
  • Обычный разговор:                    40 dB
  • Фоновый шум в ресторане:      60 dB
  • Громкость радио/телевизора: 70 dB
  • Мусорная машина:                     80 dB
  • Отбойный молоток:                   100 dB
  • Болевой порог:                            130 dB
  • Реактивный двигатель:             150 dB

Просто, да? Хорошо. Идём дальше.

Как децибелы влияют на воспринимаемую громкость

Чтобы полностью уловить концепт децибелов, необходимо интуитивно понимать, как изменения в децибелах соотносятся с изменениями в громкости.

Буду честен… от математики у вас заболит голова. Вместо этого — простые примеры, используйте их как шпаргалку:

  • +10 дБ = громкость х2
  • +20 дБ = громкость х4
  • +40 дБ = громкость х16

Предупреждение: Хотя эти числа могут быть полезными, они не “идеальны”. Один и тот же уровень децибелов может быть услышан на разной громкости.

Вот как:

Как частотный баланс влияет на громкость

Когда вы задумываетесь об УЗД в 60 дБ, вы представляете какой-то один уровень громкости.

Оказывается, это не так. Уровень громкости, воспринимаемый нашим мозгом, также зависит от частот, передаваемых звуком.

На равных уровнях децибелов, средние частоты (1–4 кГц) воспринимаются “громче”, чем низкие и высокие частоты.

Этот феномен, известный как кривая Флетчера-Мэнсона, мы рассмотрим в другой статье.

Следующий пункт:

Как расстояние влияет на громкость

Логично, что… чем вы дальше от источника звука, тем он мягче.

Менее очевидно, насколько. Опять же, вычисления очень сложные.

Поэтому, проще говоря, вот 2 простых примера:

  • дистанция х2 = -6 дБ
  • дистанция х10 = -20 дБ

Теперь, когда вы интуитивно разбираетесь в том, как децибелы измеряют уровень звука, осталось узнать одну вещь:

Как децибелы используются в записывающем оборудовании

Чаще всего в звукозаписывающей студии вы наткнётесь на децибелы в измерителях уровня

Которые можно найти во многих устройствах: ЦЗРС, аудиоинтерфейсах и других.

Наверху измерителя вы заметите отметку в 0 дБпш (0 дБ полной шкалы). Это — наивысший уровень сигнала, достижимый на этом оборудовании до ограничения или искажения сигнала.

Ниже — отрицательные значения дБпш, вплоть до -∞ дБпш.

В зависимости от того, кого вы спросите, люди скажут, что они настраивают оборудование для записи между -15 и -6 дБ. Думаю, -10 дБ — хороший компромисс.

Источник: https://ehomerecordingstudio.com/ru/decibels/

Децибел: что это такое?

Децибел — одна десятая доля бела, или другими словами десятая доля логарифма неограниченного отношения общефизической величины к другой физической величине, которую принято принимать как исходную.

С первых дней использования данной величины (применяется для инициализации интенсивности звука), единица измерения децибел была именована в почтительность А. Г. Бэлла.

Итак, децибел (дБ) принято считать начальной единицей, благодаря которой большинство проектировщиков телекоммуникационной промышленности проводят сравнения характеристики оборудования.

Но что такое дБ? В первую очередь это единица определения уровня звука, дБ обозначает, насколько сильным есть звук в своем объеме. Чтобы получить микробиологический анализ воздуха можно обратиться в нашу лабораторию.

Итак, дБ это общепринятое варьирование динамического диапазона (к примеру, объем звучания музыкального инструмента), потухание волны при распределении в поглощающей среде, коэффициент приращения и коэффициент шума усилителя.

Можно еще отметить, что децибел как единица измерения используется широко и для исследования физических величин данного регламента (таких, как мощность и т.д.), а также первого порядка, таких как напряжение, сила тока.

Читайте также:  Atollic truestudio

Какое определение имеет децибел?

Итак, поговорим о единице измерения шума – децибел. Децибелом принято считать физической характеристикой громкости звука. Что такое шум? Можно шумом назвать хаотично смешанные звуки.  Итак, для того чтобы определить какой порог чувствительности человека к звукам было проведено исследование.

Шкала децибел:

  • 0 – Вообще никакой слышимости
  • 0-5 – Почти никакой слышимости шума
  • 5-10 – Еле распознаваемый шум сравнимый с шуршание листьев
  • 10-15 – Еле слышно шуршание листвы
  • 15-20 – Чуть слышно перешептывание человека
  • 20-25 – Тихо слышно перешептывание человека
  • 25-30 – Сдавленный тик часов
  • 30-35 – Тихий разговор за закрытой дверью
  • 35-40 – Чуть слышна повседневная речь

Уровень шума, который является официальным регламентом для всех жилых зданий в период с 7 до 23 ч:

  • 40-45 Слышен нормальный разговор
  • 45-50 – Разговор с детальным распознанием слов
  • 50-55 – Хорошо слышно. Регламент для офисных зданий класса А
  • 55-60 – Громко. Регламент для компаний
  • 60-65 – Громкий разговор на повышенных тонах
  • 65-70 – Очень шумно. Ссоры
  • 70-75 – Очень громко. Смех, крик
  • 75-80 – Оглушительный визг, гул мотоцикла с глушителем
  • 80-85 – Оглушительный крик, вблизи мотоцикл с глушителем
  • 85-90 – Оглушительный визг близко к измерениям, железнодорожный поезд
  • 90-95 – Предельно шумно, звук движущегося вагона метро
  • 95-100 – Предельно громко оркестр, гром
  • 100-105 – Предельно шумно, звук в самолёте (до 80-х годов двадцатого века)
  • 105-110 – Чрезвычайно громко, турбина вертолета
  • 110-115 – Чрезвычайно шумно
  • 115-120 – Максимально громко, работа отбойного молотка
  • 120-125 – Практически невозможно громко
  • 125-130 – Болевой порог, запуск самолета
  • 135-135 – Контузия
  • 135-140 – Контузия, звук запуска реактивной турбины
  • 140-145 – Контузия, запуск ракеты
  • 145-150 – Контузия, травмы
  • 150-155 – Контузия, травмы
  • 155-160 – Шок

Согласно этой шкале, чем выше будет звук в дБ, тем более разрушительное влияние он будет оказывать на слух человека.

Единицы измерения звука и есть децибелы. В свою очередь под звучанием мы понимаем различные механические колебания частиц упругой среды, к примеру, воздуха, воды, или метала, которые воспринимаются органом слуха.

Также скорость звука напрямую зависит от физических свойств среды, в которой распределяются механические колебания, а насыщенность звука характеризируется количеством звуковой энергии, которая проходит за единицу времени через единицу площади.

Уровни звукового давления и силы звука, сформулированные в децибелах, согласуются по величине. Помните, что порог слышимости у человека соответствуют звуковому давлению. Что касается громкости звука, то она зависит напрямую от силы и частоты, и выражается в децибелах.

Чтобы измерить шум, вибрацию или микробиологический анализ воздуха можно обратиться в нашу лабораторию.

Влияние повышенных децибел на организм человека

Единицы измерения шума децибелы, как известно шум критически влияют на здоровье и общее самочувствие человека. Если вас беспокоит громкость шума в вашей квартире, или Вы хотите исследовать радиацию, то желательно обратиться в частную лабораторию “ЭкоТестЭкспресс” и наши специалисты помогут разобраться вам в ваших проблемах.

Общепринятая единица измерения уровня шума это дБ, в зависимости от показателя данной единицы определяется шумовое загрязнения помещения.

Если у вас возник вопрос, как измерить децибелы, ответ на это вопрос прост, уровень шума в дБ легко вычислить при помощи шумомера.

Что же такое шумомер? Это прибор, при помощи которого можно с легкостью определить интенсивность шума в квартире или любом другом помещении. 

Стоит также упомянуть, что при исследовании звука и колеблющимся уровнем нужно, чтобы варьирование стрелки прибора шумомера максимально точно отвечало этим измерениям.

Однако в силу ускоренных замеров уровня измеряемого звука могут стать причиной ускоренной флуктуации и, в следствии, получение правильных результатов становится обременительным или вообще невозможным.

В соответствии с этим есть шумомеры, которые в сжатые сроки могут предоставить результат. 

Что касается исследования и замера кратковременных и импульсных звуков необходим, так называемый, импульсный шумомер.

Стоит сказать, что достижимость фиксирования данных измерительного прибора или же индикатора шумомера результативна и удобна при измерении различных видов кратковременных звуков.

Благодаря такому прибору можно самостоятельно определить шум в децибелах, и определить какой вред он несет организму человека.

Существуют частотные диапазоны звука в зависимости, от которых и определяется сила звука. Поддиапазоны спектра звуковых частот, на которые нацелены фильтры двухполосных или трёхполосных акустических систем:

  • низких частот – изменения до 400 герц;
  • средних частот – 400 – 5000 Гц;
  • высоких частот – 5000 – 20000 Гц.

Если рассматривать скорость звука и удаленность распределения – это напрямую зависит от следующих факторов: температура воздуха, также в зависимости от того в каком материале распространяется тот или иной звук.

Экологический шум

Шум экологический считается главным фактором загрязнения экологического пространства, который состоит в увеличении уровня шума сверх природного фона, а также действует негативно на все живые организмы и на человека, в частности. Выделяют бытовой, производственный, транспортный, промышленный, авиационный и шум уличного движения. Единица измерения шумового загрязнения есть децибел.

Стоит сказать, что первостепенными источниками шума в крупных городах являются крупные промышленные объекты, при работе которых уровень шума может достигать до 100-110 дБ. Большим источником шума также является автомобильный транспорт 80 дБ, также железнодорожный, шум от него достигает до 100 дБ, если же жилой дом находиться неподалеку аэродрома, то там шумовой порог может достигать 105 дб.

Согласно исследованиям, в России свыше 30 процентов жителей больших городов подвержены воздействию превышения нормативных уровней шума, уровень децибел постоянно повышен до 65 единиц.

В сравнении, 50 децибел соответствует шуму в офисном здании.

А ведь ни для кого не секрет, что каждому человеку нужен отдых от шума, потому, что шум негативно влияет на психическое состояние человека, еще от постоянного шума у людей падает слух.

Как проверить уровень шума?

Если вы считаете, что в вашей квартире повышенный уровень шума, но у вас нет шумомера под рукой, можно воспользоваться измерителем децибел онлайн, для этого достаточно лишь установить определенное приложение на свой гаджет.

 Существуют специальные программы, которые возможно установить на компьютер, ними очень легко измерить силу звука в децибелах в вашей квартире.

Стоит отметить лишь то, что чем качественней будет использоваться записывающее оборудование, тем точнее будет конечный результат. 

К примеру, для лучшей записи звука достаточно купить хороший микрофон. Тогда вы можете применять посторонние программы для замеров громкости звука. Например, Audacity – бесплатная записывающая различные звуки программа, в которой предусмотрен обычный встроенный измеритель децибел.

Если вы не хотите устанавливать программу и приобретать микрофон, но считаете, что в вашей квартире высокий уровень шума или вы хотите провести комплексное экологическое обследование офисных помещений и бизнес центров, вам достаточно обратиться в ”ЭкоТестЭкспресс”.

Тут проведут измерение децибел в вашей квартире и дадут заключение о том, какой уровень шума. В больших городах всегда существует проблема с высоким уровнем шума, поэтому проводить такие проверки есть целесообразным, чтобы уберечь себя и своих близких от негативного воздействия.

Ведь, как известно, от высокого уровня шума возникает множество болезней, рассеивается внимание и наступает самая настоящая глухота.

Почему стоит выбрать именно нас?

В первую очередь хотелось бы сказать о том, что наша независимая лаборатория «ЭкоТестЭкспресс» проводит свои качественные исследования не только шума, но и другие исследования на протяжении уже четырнадцати лет. За это время наша лаборатория стала одной из лучших в своем роде.

Если Вам необходимо провести исследование шума с дальнейшей возможностью использования протокола исследования в государственных органах Вы смело можете обращаться к нам.

Это объясняется тем, что мы, помимо быстрого анализа и выдачи заключений, предоставляем результат измерения уровня шума или любого другого исследования на официальных протоколах государственного образца, который действителен и в судах, и для подтверждения соблюдения норм для санстанции.

Конечно, помимо этого Вы можете заказать множество других исследований, после которых Вы получаете не только заключение и протокол, а также рекомендации экспертов «ЭкоТестЭкспресс». Они помогут уменьшить уровень шума, а также сохранить здоровье Ваше и Ваших сотрудников на предприятии, или здоровье Ваших родных и близких при исследовании уровня шума в жилом помещении.

Источник: http://ecotestexpress.ru/articles/detsibel-chto-eto-takoe/

Что такое децибел – “Полоса частот”, Санкт-Петербург

Главная / Статьи / Что такое децибел?

Предположим нам надо сравнить две величины: 46 и 5658. Что для этого мы обычно делаем? Делим большее значение на меньшее 5658/46 и получаем результат 123. Таким образом, узнаем, что одна величина больше другой в 123 раза.

А что делать, если нам необходимо сравнить меньшую величину с большей? Узнать какую часть она составляет. Логично предположить, что число 46 составляет 1/123 (одну сто двадцать третью) часть числа 5658.

Однако это не совсем удобно, в таких случаях человек на практике чаще всего использует искусственную величину процент – количество сотых долей, как ее посчитать наверно знает каждый. Таким образом, 46 от 5658 это всего лишь примерно 0,8% – (46*100%)/5658=0,8%.

А вот с децибелами возникает некая загадочная проблема. С децибелами работать также просто, как и с процентами.

Предположим, нам надо сравнить числа, которые очень существенно отличаются. Возьмем к примеру, 4 и 400 000 000 (400 миллионов), как Вы уже наверно уже посчитали 400 миллионов больше четырех в 100 000 000 (сто миллионов раз). Согласитесь, что работать с таким количеством нулей абсолютно неудобно. Увидев такое число, мы интуитивно пытаемся разделить его на разряды, чтобы даже просто озвучить.

Для этого придумали величину Белл, если говорить по-простому показывающую количество нулей в значении, получившую имя американского учёного, изобретателя и бизнесмена Александра Грейама Белла.

В нашем случае 100 000 000 это 8 Бел.

Как оказалась на практике сам Бел наоборот слишком маленькое число, показывающее большую разницу в значениях сравниваемых величин.

Поэтому стали использовать производную долю этой величины, также как мы обычно оперируем с метром: миллиметр – 1/1000 (одна тысячная) доля метра, сантиметр – 1/100 (одна сотая) доля метра, дециметр – 1/10 (десятая) доля метра.

Последняя (деци) встречается реже, но она, как ни странно подошла больше всего для величины Бел.

Возвращаясь к нашим ста миллионам получаем, что 100 000 000 это 80 дБ (децибел)

Читайте также:  Библиотека hd44780 4 строки по 20 символов для stm32

Как известно число 100 000 000 можно записать как степень, которую надо возвести основание, в качестве основания возьмем 10, и так 100 000 000=108. Степень 8 и есть наши Белы. Из школьного курса известно чтобы определить степень числа необходимо вычислить логарифм= lg(100000000)=8

Таким образом, чтобы узнать, сколько бел составляет число 5658 от 46 надо вычислить логарифм lg(5658/46), а в децибелах (в десять раз больше чем в белах) 10* lg(5658/46). У нас получается примерно 20,9.

Изначально дБ использовался для оценки отношения мощностей, и в каноническом, привычном смысле величина, выраженная в дБ, предполагает логарифм отношения двух мощностей и вычисляется по полученной нами выше формуле:
 где x — величина, измеряемая в дБ; P1/P0 — отношение значений двух мощностей: измеряемой P1 к так называемой опорной P0.

Для оценки мощности репитера используется в качестве опорной или базовой, взятой за исходный уровень для сравнения P0=1мВт.

Чтобы такой децибел отличить от других, в которых опорный уровень другая величина или другое значение, к обозначению дБ приписывают букву «м» – дБм. В международном формате будет выглядеть так – dBm.

Приведем пример, мощность нашего репитера 100мВт, а сколько это в дБ. Считаем 10*lg(100/1)=10*2=20дБм.

А чтобы наоборот определить мощность репитера в мВт надо посчитать P1=100,1*x, где x — величина, измеряемая как и раньше в дБ. Тогда 100,1*20=100 мВт.

С репитерами все понятно, а что же с коэффициентом антенн? – спросите вы.

– А с ним все также как и репитерами, только в качестве базовой опорной величины принят не 1мВт, а коэффициент изотропного излучателя – воображаемой (идеальная) антенны, излучающая во все направления электромагнитную энергию одинаковой интенсивности и с кпд 100% (без потерь). В таком к обозначению дБ дописывают букву «и» – дБи, В международном формате будет выглядеть так – dBi.

Децибел применяется в различных отраслях науки и техники, что бы охарактеризовать отличия величин:

  • dBV (русское дБВ),
  • dBuV (русское дБмкВ),
  • dBu,
  • dBm0 (русское дБм0),
  • dBrn,
  • dBFS,
  • dBSPL,
  • dBPa,
  • dBA,
  • dBB,
  • dBC,
  • dBD,
  • dBc (русское дБн),
  • dBd (русское дБд),
  • dBsm.

В заключение приведем небольшую таблицу соотношения в привычных для нас «разах» (или мощности в мВт, при опорном уровне в 1 мВт) и децибел:

дБ мВт дБ мВт дБ мВт дБ мВт
-3 0,501187 8 6,309573 19 79,43282 30 1000
-2 0,630957 9 7,943282 20 100 31 1258,925
-1 0,794328 10 10 21 125,8925 32 1584,893
1 11 12,58925 22 158,4893 33 1995,262
1 1,258925 12 15,84893 23 199,5262 34 2511,886
2 1,584893 13 19,95262 24 251,1886 35 3162,278
3 1,995262 14 25,11886 25 316,2278 36 3981,072
4 2,511886 15 31,62278 26 398,1072 37 5011,872
5 3,162278 16 39,81072 27 501,1872 38 6309,573
6 3,981072 17 50,11872 28 630,9573 39 7943,282
7 5,011872 18 63,09573 29 794,3282 40 10000

Надеемся, мы Вас окончательно не запутали, а наоборот помогли разобрать в загадочной, но необходимой в технике величине – децибеле.

Источник: http://spb-repiter.ru/chto-takoe-decibel

ДЕЦИБЕЛ

англ. decibel, dB) – психофизическая единица интенсивности стимулов, одна десятая бела: 1 бел = lg (I/Iпор ), где / – интенсивность данного стимула (напр., физическая яркость света или сила звука), I/Iпор – интенсивность порогового стимула (величина абсолютного порога). С одной стороны, шкала Д.

позволяет более адекватно судить о субъективной силе разных стимулов (в соответствии с законом Фехнера); с др. стороны, зная свойства логарифмов, нетрудно оценить соотношение физических характеристик. Шкала Д.

также позволяет более непосредственно проводить кросс-модальные сопоставления интенсивности стимулов (напр., как сила звука, так и яркость света, равные 130-140 дБ являются запредельными и физически опасными для органов чувств, тогда как 60-70 дБ – это уровень средних по громкости и яркости раздражителей). Ср.

Слух, Фон. (Б. М.)

Источник: Большой психологический словарь. Сост. Мещеряков Б., Зинченко В. Олма-пресс. 2004

Единица измерения, обычно используемая для выражения интенсивности звука. Она всегда выражает отношение двух измерений давления (физических сил). Следует определить стандартное использование этого термина.

Общепринятая система использует 0,0002 дин/см2 для измерения звука; это соответствует приблизительно среднему человеческому порогу для тона в 1,000 Гц. Интенсивность любого данного тона, таким образом, выражается дБ = 10log,10I1,/I2, где I1 – рассматриваемая интенсивность и I2 – стандарт.

Так как связь логарифмическая, увеличение в децибелах сопровождается геометрическим увеличением интенсивности. На расстоянии 5 футов (ок.

1,5 метров) человеческий шепот измеряется приблизительно в 20 дБ, нормальная речь – в 60 дБ, шум отбойного молотка – приблизительно в 100дБ и за болевым порогом будут звуки широкого спектра (например, рок-музыка) приблизительно в 120 дБ.

Обратите внимание, однако, что децибел – мера не только звуковой интенсивности. Буквально децибел – 1/10 бела, единица, используемая иногда для измерения электрического напряжения и света. Так как это измерение представляет собой отношение двух энергий, оно логически не ограничено давлением звука и может использоваться в других физических континуумах.

Источник: Оксфордский толковый словарь по психологии/Под ред. А.Ребера,2002 г

Стандартная единица измерения интенсивности, или амплитуды, звука. Соответствует одной десятой бела, а один бел — десятичный логарифм отношения энергий (или интенсивностей). Для расчета интенсивности в децибелах нередко используется формула:

Nдб = 20 logРе/Рr,

где Nдб — число децибел, Ре — звуковое давление, которое нужно выразить в децибелах, Рr — стандартное давление, с которым сравнивается измеряемое давление и которое равно 0,0002 дин/см2.

Звуковое давление, которое должно быть выражено в децибелах, (Ре), сравнивается с определенным стандартным давлением, близким по значению к порогу аудиальной чувствительности человека (для звука с частотой 1000 Гц).

Источник: Р.Шиффер. Психология ощущений, глоссарий к книге, 2004 г

от лат. decem — десять; десятая часть бела; сокращенное обозначение — дБ, dB) — логарифмическая единица измерения интенсивности потока энергии (колебаний) относительно условно принятого исходного уровня отсчета. В Д.

может измеряться также отношение двух каких-либо физических величин (напр., коэффициент усиления или затухания сигнала, коэффициент поглощения и т. д.).

Источник: Душков Б.А., Королев А.В., Смирнов Б.А.

Энциклопедический словарь: Психология труда, управления, инженерная психология и эргономика, 2005 г

Источник: https://vocabulary.ru/termin/decibel.html

Что такое децибел?

Децибел — это десятая часть бел — единицы, характеризующей отно­шение двух мощностей в виде их десятичного логарифма: NБ = lg Р2/P1. Но бел слишком крупное значение для практических измерений. Поэтому применяют децибелы. Физическая природа сравниваемых мощностей может быть любой: электрической, акустической, механической, электромагнитной и т. п.

А так как электромагнитную мощность можно выразить через ток и напряжение, то де­цибелы применяют и для характеристики отношения токов и напряжений.

Но если отношение мощностей в децибелах Dp10 lg P2IP1, то отношение токов и напряжений в децибелах D1 = 20 lgI2/I1и Du=20 lgU2/U1.

Поскольку децибел — единица логарифмическая, то «масштаб» выражения отношений тоже логарифмический, т. е. чем больше отношение, тем сильнее сжатие масштаба. Вычислять децибелы можно, пользуясь формулами логариф­мирования и таблицами логарифмов. Однако для практических расчетов до­статочно значений, приведенных в табл. 4. Промежуточные значения легко по­лучают следующим образом.

Таблица 4

Деци­белы Отноше­ние I2/I1 (U2/U1) Деци­белы Отноше­ние I2/I1 (U2/U1)
2 1,259 20 10,00
3 1,413 25 17,78
4 1,585 30 31,62
5 1,778 35 56,23
6 1,995 40 100,00
7 2,239 45 177,8
8 2,512 50 316,2
9 2,818 55 562,3
10 3,162 60 1000,0

Таблица 5

Деци­белы Отноше­ние I1/I2 (U1IU2) Деци-белы ОтношениеI1/I2(U1IU2)
— 2 0,7943 — 20 0,1000
— 3 0,7079 — 25 0,0562
— 4 0,6310 — 30 0,0316
— 5 0,5623 — 35 0,0178
— 6 0,5012 — 40 0,0100
— 7 0,4467 — 45 0,0056
— 8 0,3981 — 50 0,0032
— 9 0,3548 — 55 0,0018
— 10 0,3162 — 60 0,0010

Пример 1: Определить отношение напряжений для 18 дБ. Для этого, учитывая правило логарифмирования, имеем: 18 дБ=10 дБ+8 дБ. Из табл. 4 находим: 10 дБ=3,162; 8 дБ = 2,512. Тогда 18 дБ соответствуют отношению 3,162-2,512 = 7,943.

Пример 2: Найти отношение напряжений (или токов), соответствующее 110 дБ. Представим ПО дБ в виде суммы: 110 дБ = 50 дБ+50 дБ+10 дБ. Следовательно, отношение U2/U1 = 316,2*316,2*3,162=316200.

Но в децибелах можно выражать не только превышение одного напряже­ния (или тока) над другим, но и ослабления напряжений (или токов). Именно так обстоит дело при пользовании выходным делителем, градуированным в де­цибелах.

Пользуясь табл. 5, можно подсчитать значение выходного напряжения в милливольтах при любом положении ручек делителя. Обычно таких ручек две: одна управляет делителем, создающим ослабление ступенями через 10 дБ, а другая — ступенями через 1 дБ. Тогда общее ослабление равно сумме пока­заний этих ручек.

Источник: http://nauchebe.net/2010/05/chto-takoe-decibel/

Что такое децибел (дБ)? Перевод из децибел в разы

Довольно часто в популярной радиотехнической литературе, в описании электронных схем употребляется единица измерения – децибел (дБ или dB).

При изучении электроники начинающий радиолюбитель привык к таким абсолютным единицам измерения как Ампер (сила тока), Вольт (напряжение и ЭДС), Ом (электрическое сопротивление) и многим другим, с помощью которых обозначают количественно тот или иной электрический параметр (ёмкость, индуктивность, частоту).

Начинающему радиолюбителю, как правило, не составляет особого труда разобраться, что такое ампер или вольт. Тут всё понятно, есть электрический параметр или величина, которую нужно измерить.

Есть начальный уровень отсчёта, который принимается по умолчанию в формулировке данной единицы измерения. Есть условное обозначение этого параметра или величины (A, V).

И вправду, как только мы читаем надпись 12 V, то мы понимаем, что речь идёт о напряжении, аналогичном, например, напряжению автомобильной аккумуляторной батареи.

Но как только встречается надпись, к примеру: напряжение повысилось на 3 дБ или мощность сигнала составляет 10 дБм (10 dBm), то у многих возникает недоумение. Как это? Почему упоминается напряжение или мощность, а значение указывается в каких-то децибелах?

Практика показывает, что не многие начинающие радиолюбители понимают, что же такое децибел. Попытаемся развеять непроглядный туман над такой таинственной единицей измерения как децибел.

Что такое децибел?

Единицу измерения под названием Бел стали впервые применять инженеры телефонной лаборатории Белла. Децибел является десятой частью Бела (1 децибел = 0,1 Бел). На практике широко используется как раз децибел.

Читайте также:  Устройство защитного отключения

Как уже говорилось, децибел, это особенная единица измерения. Стоит отметить, что децибел не является частью официальной системы единиц СИ. Но, несмотря на это, децибел получил признание и занял прочное место наряду с другими единицами измерения.

Вспомните, когда мы хотим объяснить какое-либо изменение, мы говорим, что, например, стало ярче в 2 раза. Или, например, напряжение упало в 10 раз. При этом мы устанавливаем определённый порог отсчёта, относительно которого и произошло изменение в 10 или 2 раза. С помощью децибел также измеряют эти “разы”, только в логарифмическом масштабе.

График логарифмической зависимости

Например, изменение на 1 дБ, соответствует изменению энергетической величины в 1,26 раза. Изменение на 3 дБ соответствует изменению энергетической величины в 2 раза.

Но зачем так заморачиваться с децибелами, если отношения можно измерять в разах? На этот вопрос нет однозначного ответа. Но уж, поскольку, децибелы активно применяются, то наверняка это оправдано.

Причины для использования децибел всё-таки есть. Перечислим их.

Частично ответ на этот вопрос кроется в так называемом законе Вебера-Фехнера. Это эмпирический психофизиологический закон, т.е основан он на результатах реальных, а не теоретических экспериментов. Суть его заключается в том, что любые изменения каких-либо величин (яркости, громкости, веса) ощущаются нами при условии, если эти изменения носят логарифмический характер.

График зависимости ощущения громкости от силы (мощности) звука. Закон Вебера-Фехнера

Так, например, чувствительность человеческого уха уменьшается с ростом уровня громкости звукового сигнала. Именно поэтому, при выборе переменного резистора, который планируется применить в регуляторе громкости звукового усилителя стоит брать с показательной зависимостью сопротивления от угла поворота ручки регулятора.

В этом случае, при повороте движка регулятора громкости звук в динамике будет нарастать плавно. Регулировка громкости будет линейной, так как показательная зависимость регулятора громкости компенсирует логарифмическую зависимость нашего слуха и в сумме станет линейной. При взгляде на рисунок это станет более понятно.

Зависимость сопротивления переменного резистора от угла поворота движка (А-линейная, Б-логарифмическая, В-показательная)

Здесь показаны графики зависимости сопротивления переменных резисторов разных типов: А – линейная, Б – логарифмическая, В – показательная. Как правило, на переменных резисторах отечественного производства указывается, какой зависимостью обладает переменный резистор. На тех же принципах основаны цифровые и электронные регуляторы громкости.

Также стоит отметить, что человеческое ухо воспринимает звуки, мощность которых различается на колоссальную величину в 10 000 000 000 000 раз! Таким образом, самый громкий звук отличается от самого тихого, который может уловить наш слух, на 130 дБ (10 000 000 000 000 раз).

Вторая причина широкого использования децибел является простота вычислений.

Согласитесь, что куда проще при вычислениях использовать небольшие числа вроде 10, 20, 60,80,100,130 (наиболее часто используемые числа при расчёте в децибелах) по сравнению с числами 100 (20 дБ), 1000 (30 дБ), 1000 000 (60 дБ),100 000 000 (80 дБ),10 000 000 000 (100 дБ), 10 000 000 000 000 (130 дБ). Ещё одним достоинством децибел является то, что их просто суммируют. Если проводить вычисления в разах, то числа необходимо умножать.

Например, 30 дБ + 30 дБ = 60 дБ (в разах: 1000 * 1000 = 1000 000). Думаю, с этим всё ясно.

Также децибелы очень удобны при графическом построении различных зависимостей. Все графики вроде диаграмм направленности антенн, амплитудно-частотных характеристик усилителей выполняют с применением децибел.

Децибел является безразмерной единицей измерения. Мы уже выяснили, что децибел на самом деле показывает, во сколько раз возросла, либо уменьшилась какая-либо величина (ток, напряжение, мощность).

Отличие децибел от разов заключается лишь в том, что происходит измерение по логарифмическому масштабу. Чтобы это как-то обозначить и приписывают обозначение дБ. Так или иначе, при оценке приходится переходить от децибел к разам.

Сравнивать с помощью децибел можно любые единицы измерения (не только ток, напряжение и проч.), так как децибел является относительной, безразмерной величиной.

Если указывается знак “-”, например, –1 дБ, то значение измеряемой величины, например, мощности, уменьшилось в 1,26 раз. Если перед децибелами не ставят никакого знака, то речь идёт об увеличении, росте величины. Это стоит учитывать. Иногда вместо знака “-” говорят о затуханиях, снижении коэффициента усиления.

На практике чаще всего приходится переходить от децибел к разам. Для этого есть простая формула:

Внимание! Данные формулы применяются для так называемых “энергетических” величин. Таких как энергия и мощность.

m = 10 (n / 10) ,где m – отношение в разах, n – отношение в децибелах.

Например, 1дБ равен 10 (1дБ / 10) = 1,258925…= 1,26 раза.

при 20 дБ: 10 (20дБ / 10) = 100 (увеличение величины в 100 раз)

при 10 дБ: 10 (10дБ / 10) = 10 (увеличение в 10 раз)

Но, не всё так просто. Есть и подводные камни. Например, затухание сигнала составляет -10 дБ. Тогда:

при -10 дБ: 10 (-10дБ / 10) = 0,1

Если мощность с 5 Вт уменьшилась до 0,5 Вт, то снижение мощности равно -10 дБ (уменьшению в 10 раз).

при -20 дБ: 10 (-20дБ / 10) = 0,01

Здесь аналогично. При снижении мощности с 5 Вт до 0,05 Вт, в децибелах падение мощности составит -20 дБ (уменьшению в 100 раз).

Таким образом, при -10 дБ мощность сигнала уменьшилась в 10 раз! При этом если мы перемножим начальную величину сигнала на 0,1 ,то и получим значение мощности сигнала при затухании в -10 дБ. Именно поэтому значение 0,1 и указано без “разов”, как в предыдущих примерах. Учитывайте эту особенность при подстановке в данные формулы значений децибел со знаком “-“.

Переход от разов к децибелам можно осуществить по следующей формуле:

n = 10 * log10(m) ,где n – значение в децибелах, m – отношение в разах.

Например, рост мощности в 4 раза будет соответствовать значению в 6,021 дБ.

Внимание! Для пересчёта отношений таких величин как напряжение и сила тока существуют немного иные формулы:

(Сила тока и напряжение, это так называемые “силовые” величины. Поэтому и формулы отличаются.)

Для перехода к децибелам: n = 20 * log10(m)

Для перехода от децибел к разам: m = 10 (n / 20)

n – значение в децибелах, m – отношение в разах.

Если Вы успешно дошли до этих строк, то считайте, что сделали ещё один весомый шаг в освоении электроники!

Также Вам будет интересно узнать:

Источник: http://vekoff.ru/bolezni-i-lechenie/meditsinskie-znaniya/34207-chto-takoe-detsibel-db-perevod-iz-detsibel-v-razy

Что такое децибел?

В большинстве случаев измерений, встречающихся в работе звукорежиссера, приходится сталкиваться с очень интересным эффектом: все изменяется не на сколько-то единиц, а во сколько-то раз. Скажем, диапазону в одну октаву соответствует изменение частоты в два раза. То же самое можно сказать и об уровнях звука.

Определение громкости звука основано на психофизическом законе, установленном в 1846 году Э.-Г. Вебером, который заложил основы “психометрии”, т.е. количественных измерений ощущений.

Поскольку ощущение является субъективным процессом, то абсолютные измерения силы ощущений невозможны, и Вебер перенес проблему в область измерения относительных величин и искал минимальные различия в ощущениях, которые можно зафиксировать.

Суть закона Вебера заключается в том, что чувствительность уха человека к звуку меняется, как логарифм интенсивности звука. Аналогичные соотношения были установлены Э.-Г. Вебером и Г.-Т.

Фехнером и для других ощущений, даваемых органами чувств человека, – осязания и зрения (Фехнеру принадлежит большое количество работ по “психофизике”, которую он определял, как “точную науку о функциональных зависимостях между телом и душой, общее – между материальным и духовным, физическим и психическим миром”).

Децибел – это некая относительная величина. В принципе,с помощью децибела можно изменять что угодно. Скажем, Михаил Чернецкий в своей статье в журнале «Звукорежиссер» приводит такой пример: «Так как децибел – величина относительная, то с его помощью можно измерять все, что угодно – хоть музыкальные интервалы.

Действительно, в одной октаве содержится шесть нотных интервалов, а изменению напряжений в два раза (как бы, “на октаву”) соответствует изменение уровня на 6 дБ, т.е. музыкальный звуковысотный интервал в один тон соответствует одному децибелу. Причём значения совпадают с точностью 0,0004».

Ну а для расчета этой хитрой единицы применяются следующие формулы:

N=20*lg(U2/U1)

Где U1 – опорное напряжение; U2 – измеряемое напряжение; N – их соотношение в децибелах.

Существуют различные опорные напряжения, чтобы не было путаницы, обычно указывается, что именно имеется ввиду. Опорная величина должна указываться после букв дБ.

В английском языке приняты две основные величины: обозначению dBu (русское дБ) – соответствует опорное напряжение 0,775 В; обозначению dBV (русское дБв) – соответствует опорное напряжение 1В; встречается и обозначение dBm (дБм), для него опорный уровень – также 0,775В.Если сравниваются мощности, то принято использовать формулу

N=10*lg(P2/P1)

Где P1 и P2 – опорная и измеряемая мощности соответственно.

Если полученная величина окажется отрицательной, то это означает, что измеряемая величина меньше опорной.При измерении динамического диапазона (разница между максимальным и минимально возможными уровнями инструмента или какого-либо устройства) используется формула

D = 20lg(Pmax/Pmin)

Где Pmax и Pmin — максимальное и минимальное звуковые давления.

Источник звука Уровень, дБ Динамический min диапазон, дБ Динамический max диапазон, дБГитара 40 55 15Пение женское 45 80 20 — 35Пение мужское 40 85 20 — 45

Орган 50 85 35

Виолончель 35 70 35Рояль 35 80 45Эстрадный оркестр 45 100 45 — 55Симф. оркестр 35 110 60 — 75В практических целях при определении динамического диапазона источника звука используют уровни звукового давления, вычисляя их разность. Например, так как максимальный уровень звучания рояля составляет 80 дБ, а минимальный — 35 дБ, то говорят, что его динамический диапазон составляет 80 – 35 = 45 дБ.

При этом 80 дБ и 35 дБ — это уровни звукового давления относительно условного нулевого акустического уровня (порога слышимости). В таблице приведены параметры, характеризующие динамический диапазон некоторых источников звука. Более подробно об измерениях в звукотехнике можно узнать из уже упоминавшихся статей Михаила Чернецкого в журнале «Звукорежиссер».

Дмитрий Малышев. WebSound.

Ru

Источник: http://rusaudio.blogspot.com/2007/12/blog-post_6669.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector