Decibelo

dB	Povuma rilatumo		Amplituda rilatumo
100	10000000000		100000
90	1000000000		≈31623
80	100000000		10000
70	10000000		≈3162
60	1000000		1000
50	100000		≈316	,2
40	10000		100
30	1000		≈31	,62
20	100		10
18	≈63	,096	≈7	,943 (≈8)
14	≈25	,119	≈5	,012 (≈5)
12	≈15	,849	≈3	,981 (≈4)
10	10		≈3	,162
9	≈7	,943 (≈8)	≈2	,818
7	≈5	,012 (≈5)	≈3	,239
6	≈3	,981 (≈4)	≈1	,995 (≈2)
3	≈1	,995 (≈2)	≈1	,413
1	≈1	,259	≈1	,122
0	1		1
-1	≈0	,7943	≈0	,8913
-3	≈0	,5012 (≈1/2)	≈0	,7079
-6	≈0	,2512 (≈1/4)	≈0	,5012 (≈1/2)
-7	≈0	,1995 (≈1/5)	≈0	,4467
-9	≈0	,1259 (≈1/8)	≈0	,3548
-10	0	,1	≈0	,3162
-12	≈0	,0631	≈0	,2512 (≈1/4)
-14	≈0	,03981	≈0	,1995 (≈1/5)
-18	≈0	,01585	≈0	,1259 (≈1/8)
-20	0	,01	0	,1
-30	0	,001	≈0	,03162
-40	0	,0001	0	,01
-50	0	,00001	≈0	,003162
-60	0	,000001	0	,001
-70	0	,0000001	≈0	,0003162
-80	0	,00000001	0	,0001
-90	0	,000000001	≈0	,00003162
-100	0	,0000000001	0	,00001
Ekzempla skalo montranta povumajn rilatumojnxkaj amplitudajn rilatumojn√xkaj dB kiu estas ekvivalento al10 log10x.

Decibelo(dB) estaslogaritmaunuokiu indikas rilatumon de fizika kvanto (kutimepovumoaŭintenseco) relative al precizigita aŭ enhavata referenca nivelo. Rilatumo en decibeloj estas dek fojoj de la logaritmo de bazo 10 de la rilatumo de du povumaj kvantoj. Decibelo estas unu dekono debelo,malofte uzata unuo nomita en honoro deAlexander Graham Bell.

La decibelo estas uzata por larĝa diverseco de mezuroj en scienco kajinĝenierado,plej elstare enakustiko,elektronikokaj rega teorio (fermitcikla regado). En elektroniko, laamplifode amplifiloj,malamplifode signaloj, kajsignalo-al-bruaj rilatumojestas ofte esprimataj en decibeloj. La decibelo havas plurajn avantaĝojn, kiel la ebleco oportune prezenti tre grandajn kaj tre malgrandajn nombrojn, kaj la ebleco anstataŭi multiplikon kaj dividon per adicio kaj subtraho.

La decibela simbolo estas uzata kun sufikso kiu indikas kiu referenca kvanto aŭfrekvenca pezanta funkcioestas uzata.

La difinoj de la decibelo kaj belo uzas logaritmojn de bazo 10. Lanepero,alternativa logaritma rilatuma unuo iam uzata, uzas lanaturan logaritmon(de bazoe).

Difino

Decibelo (dB) estas unu dekon de belo (B), kio estas,1 B = 10 dB.La belo prezentas rilatumon inter du povumaj kvantoj de 10:1, kaj rilatumo inter du kampaj kvantoj de √10:1.

Kampa kvantoestas kvanto kielelektra tensio,kurento,sona premo,elektra kampa forteco,rapido,ŝarga denseco,la kvadrato kies en linearaj sistemoj estas proporcia kunpovumo.Povuma kvantoestas povumo aŭ kvanto rekte proporcia kun povumo, ekzemple,energia denseco,akustika intenseco,lumintenso.La terminoradiko-povuma kvantoestas prezentita per la normoISO/IEC 80000-1:2009 kiel sinonimo dekampa kvanto.La terminokampa kvantoestas evitinda laŭ ĉi tiu normo.

La kalkulo de la rilatumo en decibeloj varias depende de tio ĉu la kvanto estas povuma kvanto aŭ kampa kvanto.

Du kvantoj de povumo malsamas per 1 decibelo se ili estas en la rilatumo de 10^0,1,kio estas proksimume 1,25892. Du kvantoj de povumo malsamas perLdecibeloj se ili estas en rilatumo10^{0,1 L}.Tiel por du valorojP₁kajP₂de iu povuma kvantoP,ilia diferenco en decibeloj estas

L_P= 10 log₁₀(P₁/P₂), dB

Du kampaj kvantoj malsamas per 1 decibelo se ili estas en la rilatumo de √10^0,1=10^0,05,kio estas proksimume 1,12202. Du kampaj kvantoj malsamas perLdecibeloj se ili estas en rilatumo√10^{0,1 L}=10^{0,05 L}.Tiel por du valorojV₁kajV₂de iu kampa kvantoV,ilia diferenco en decibeloj estas

L_V= 20 log₁₀(V₁/V₂), dB

Por kampaj kvantoj la belo estas difinita per la normoISO/IEC 80000-3:2006 kiel(1/2) ln(10)neperoj(Np). Ĉar la decibelo estas unu dekono de belo, do1 dB = (1/20) ln(10) Np.La sama normo difinas 1 Np kiel egala al 1.

Historio

La decibelo devenas de manieroj uzataj por kvantigi malpligrandiĝojn en aŭdaj niveloj entelefonajcirkvitoj. Ĉi tiuj malpligrandiĝoj estis originale mezurataj en unuoj demejloj de norma kablo(MSC), kie 1 MSC respektivas al la malprofito de povumo per 1mejlo(1,609344 km) de longo de norma telefona kablo je frekvenco de 5000radianojdum sekundo (proksimume 795,8 Hz), kaj proksimume kongruas la plej malgrandan malamplifon detekteblan per la averaĝa aŭskultanto. Norma telefona kablo estis difinita kiel kablo havanta uniforme distribuitanrezistanconde 88omojpor cikla mejlo kaj uniforme distribuitanŝuntankapacitanconde 0,054mikrofaradojpor mejlo.

Latradonila unuo(TU) estis elpensita de inĝenieroj de laBell Telephone Laboratoriesen la 1920-aj jaroj por anstataŭi la MSC. 1 TU estis difinita kiel dek fojoj la logaritmo de bazo 10 de la rilatumo de mezurita povumo al la referenca povuma nivelo. La difino estis oportune elektita tiel ke 1 TU proksimume egalis al 1 MSC (pli precize, 1.056 TU = 1 MSC). En 1928, Bell renomis la TU la decibelo. Kune kun la decibelo, ili difinis labelon,la logaritmon de bazo 10 de la povuma rilatumo, en honoro de ilia fondinto kaj telekomunikada pioniroAlexander Graham Bell. La belo estas malofte uzata.

En aprilo 2003, laKomitato Internacia pri Pezoj kaj Mezurojkonsideris kandidatigon de la decibelo por inkluzivo en laSistemo Internacia de Unuoj(SI), sed decidis ne inkluzivi.Tamen, la decibelo estas agnoskita per aliaj internaciaj organizaĵoj kiel laInternacia Elektroteknika Komisiono(IEC).La IEC permesas uzon de la decibelo kun kampaj kvantoj kaj ankaŭ povumo kaj ĉi tio estas sekvite per multaj naciaj normaj korpoj, kielNIST,kiu pravigas uzon de la decibelo por elektraj tensiaj rilatumoj.

Uzo

Ŝanĝo en povuma rilatumo per faktoro 10 estas 10 dB ŝanĝo. Ŝanĝo en pova rilatumo per faktoro 2 estas proksimume3 dB ŝanĝo.Pli precize, la faktoro estas 10^3/10,aŭ 1,9953, kio estas proksimume 0,24% malsama de precize 2. Simile, pligrandiĝo de 3 dB implicas pligrandiĝon en kampa kvanto per faktoro proksimume √2, aŭ proksimume 1,41. Pligrandiĝo de 6 dB respektivas al proksimume 4 fojoj de la povumo kaj 2 fojoj la kampa kvanto, pli precize la povuma rilatumo estas 10^6/10,kio estas proksimume 3,9811, kun relativa eraro de proksimume 0,5%.

La uzo de la decibelo havas avantaĝojn:

• Lalogaritmanaturo de decibelo signifas ke tre granda limigo de rilatumoj povas esti prezentita per oportunaj nombroj, en simila maniero al lascienca skribmaniero.Ĉi tio permesas klare vedebligi grandajn ŝanĝojn de iu kvanto, kiel ekzemple en lalogaritma amplituda kaj faza frekvenca karakterizo.
• La entuta amplifo de plurkomponanta sistemo, kiel plurajamplifilojkonektaj kiel eligo de unu al enenigo de la sekva, povas esti kalkulita per sumado de la decibelaj amplifoj de la apartaj komponantoj, anstataŭ multipliko de la amplifaj faktoroj, kio estas ĉarlog(ABC) = log(A) + log(B) + log(C).Same estas pli malamplifo demalamplifiloj.
• La homa percepto de la intenseco de sono aŭ lumo estas pli proksime proporcia kun la logaritmo de intenseco ol al la intenseco mem, por laleĝo de Weber-Fechner,do tiel la dB skalo povas esti utila por priskribi perceptajn nivelojn aŭ nivelajn diferencojn.

Se la cifereca valoro de la referenca nivelo estas eksplicite kaj akurate skribita, la decibela mezuro estas nomata kiel absoluta mezuro, en la senco ke la akurata valoro de la mezurita kvanto povas esti reakirita uzante la formulon. Se la cifereca valoro de la referenco ne estas skribita komencita, kiel en la dB amplifo de amplifilo, do la decibela mezuro estas pure relativa.

Akustiko

La decibelo estas kutime uzata enakustikopor kvantigisonajnnivelojn relative al la 0 dB referenco kiu estas difinita kielsona premanivelo de 20mikropaskaloj.La referenca nivelo estas je la tipa sojlo de percepto de averaĝa homo kaj estas komunaj komparoj uzataj por ilustri malsamajn nivelojn de sona premo. Sona premo estas kampa kvanto, tiel la formulo uzata por kalkuli sonan preman nivelon estas de la kampa versio:

L_p= 20 log₁₀(p/p_ref), dB

kiep_refestas egala al la norma referenca sona prema nivelo de 20 mikropaskaloj.

La homa orelo havas grandandinamikan limigonen aŭda percepto. La rilatumo de la sona intenseco kiu kaŭzas konstantan damaĝon dum mallonga ekspono al la plej kvieta sono kiun la orelo povas aŭdi estas pli granda ol aŭ egala al 10¹².Tiel grandaj mezuraj limigoj estas oportune esprimataj en logaritmaj unuoj: la bazo-10 logaritmo de 10¹²estas 12, kio estas esprimita kiel aŭda nivelo de 120 dB. Pro tio ke la homa orelo estas ne egale delikata al ĉiuj sonaj frekvencoj, bruaj niveloj je maksimuma homa sentkapablo, kio estas inter 2 kaj 4kHz,estas faktorataj pli peze perfrekvenco pezado.(Vidu ankaŭ enpova leĝo de Stevens.)

Sufiksoj kaj referencaj niveloj

La decibela unuo povas ankaŭ esti kombinita kun sufikso por krei absolutan unuon. Ekzemple, ĝi povas esti kombinita kun "m" por "milivato" por produkti la "dBm". 0 dBm egalas al unu milivato, kaj 1 dBm estas je unu decibelo pli granda (proksimume 1,259 mW).

La SI ne permesas alfikson difiniloj al unuoj, kiel sufikso aŭ prefikso, escepte de normajdekoblaj kaj dekonaj unuoj.Pro tio, kvankam la decibelo estas akceptata por uzo flanke deSIaj unuoj,la praktiko de alfiksado de sufikso al la baza dB unuo, kiel dBm, dBu, dBA, kaj tiel plu, estas ne akceptata.Tamen, ekster dokumentoj adherantaj al SIaj unuoj, la praktiko estas tre komuna.

Elektra tensio

Pro tio ke povumo estas proporcia al kvadrato de la elektra tensia amplitudo, kaj doelektra tensioestas kampa kvanto, ĉi tie estas uzata la faktoron 20 anstataŭ 10.

Skemo montranta la interrilaton inter dBu (laelektra tensia fonto) kaj dBm (la povumo disipata kielvarmoper la 600 Ωrezistilo)

dBV

dB(V_{kvadrata averaĝo}) – elektra tensio relativa al 1 volto, sendistinge deimpedanco.

dBuaŭdBv

Kvadrata averaĝaelektra tensio relativa al√0,6 V ≈ 0,7746 V ≈ -2,218 dBV.Originale ĝi estis dBv, kaj poste estis ŝanĝita al dBu por eviti konfuzon kun dBV.La "v" venas de "volto", dum "u" venas de "malŝarĝita". dBu povas esti uzata sendistinge de impedanco, sed estas derivita de 600 Ω ŝarĝo disipanta 0 dBm (1 mW). La referenca elektra tensio venas de la kalkuladoV = √(600 Ω · 0,001 W).

Enprofesia aŭdo,aparataro povas esti kalibrita al indiki "0" sur la mezurilo se signalo estas aplikita de amplitudo de 4 dBu. Konsumanta aparataro pli ofte uzas multe pli suban nominalan signalan nivelon de -10 dBV.Pro tio, multaj aparatoj oferas duvariantan operacion kun malsamaj amplifoj por interoperacikapablaj kaŭzoj. Reŝaltilo aŭ adaptiĝo kiu kovras almenaŭ la limigon inter 4 dBu kaj -10 dBV estas komuna en profesia aparataro.

dBmV

dB(mV_{kvadrata averaĝo}) - elektra tensio relativa al 1 milivolto trans 75 Ω. Larĝe uzata enkablaj televidajretoj, kie la nominala forteco de sola TV signalo je la ricevila terminalo estas proksimume 0 dBmV. Kabla televido uzas 75 Ω samaksan kablon, do 0 dBmV respektivas al proksimume -78,75 dBW = -48,75 dBm, kio estas proksimume 13 nW.

dBμVaŭdBuV

dB(μV_{kvadrata averaĝo}) - elektra tensio relativa al 1 mikrovolto. Larĝe uzita en televido kaj en specifiloj de antenaj amplifiloj. 60 dBμV = 0 dBmV.

Akustiko

Verŝajne la plej komuna uzado de "decibeloj" en referenco al sona laŭteco estas dB SPL,sona prema niveloreferencita al la nominala sojlo de homo aŭda kapablo. La mezuroj de premo, kampa kvanto, uzas la faktoron 20, kaj la mezuroj de povumo (ekzemple dB SIL kaj dB SWL) uzas la faktoron 10.

dB SPL

dB SPL (sona prema nivelo) - por sono en aero kaj aliaj gasoj, relativa al 20mikropaskaloj(μPa) = 2·10⁻⁵Pa, proksimume la plej kvieta sono kiun homo povas aŭdi. Ĉi tiu estas proksimume la sono de moskito fluganta je 3 metroj for. Kvadrata averaĝa sona premo de unu paskalo estas proksimume 94 dB SPL. Porsono en akvokaj aliaj likvaĵoj, referenca premo de 1 μPa estas uzata.

dB SIL

dBsona intenseca nivelo- relativa al 10⁻¹²W/m²,kiu estas proksimume lasojlo de homo aŭdoen aero.

dB SWL

dBsona povuma nivelo- relativa al 10⁻¹²W.

dB(A),dB(B),kajdB(C)

Ĉi tiuj simboloj estas ofte uzataj por signifi la uzon de malsamajpezantaj filtriloj,uzataj por aproksimi la homan orelanrespondonal sono, kvankam la mezuro estas ankoraŭ en dB (SPL). Ĉi tiuj mezuroj kutime signifas bruon kaj malutilajn efikojn sur homoj kaj animaloj, kaj estas en vasta uzo en la industrio kun en aferoj de rego de bruaj problemoj, reguloj kaj ĉirkaŭaĵaj normoj. Aliaj variadoj kiu povas esti estas dB_AaŭdBA.Laŭ normoj deANSI,la preferata uzado estas skribi kielL_A= x dB.Tamen, la unuoj dBA kaj dB(A) estas ankoraŭ kutime uzitaj kiel stenografio por A-pezantaj mezuroj. Komparu kun dBc, uzata en telekomunikado.

dB HLaŭ dB aŭdanta nivelo estas uzata enaŭdiogramojkiel mezuro de aŭda malprofito. La referenca nivelo varias kun frekvenco laŭminimuma aŭdebleca kurbokiel difinita en normoj de ANSI kaj aliaj, tia ke la rezultanta aŭdiogramo montras dekliniĝon de tio kio estas konsiderata kiel normala aŭdkapablo.

dB Qestas iam uzata por signifi pezitan bruan nivelon, kutime de la bruo pezadoITU-R 468.

Aŭda elektroniko

dBm

dB(mW) - povumo relativa al 1milivato.En aŭdo kaj telefonio, dBm estas tipe referencita al 600 oma impedanco, dum en radia frekvenca laboro dBm estas tipe referencita al 50 oma impedanco.

dBFS

dB(plena skalo) - laamplitudode signalo komparita kun la maksimuma kiun aparato povas prilabori antaŭ oltondadookazas. Plena skalo povas esti difinita kiel la povuma nivelo de plena skalasinusa ondoaŭ alternative plena skalaortangula ondo.Signalo mezurita rilate al plena skala sinusa ondo estos je proksimume 3 dB pli malforta ol referencita al plena skala ortangula ondo, tial: 0 dBFS(ref=plenskala sinusa ondo) ≈ -3 dBFS(ref=plenskala ortangula ondo).

dBTP

dB(vera kulmino) -kulmina amplitudode signalo komparita kun la maksimuma kiun aparato povas prilabori antaŭ ol tondado okazas. En ciferecaj sistemoj, 0 dBTP devus esti egala la plej alta nivelo (nombro) kiun laprocezilopovas prezenti. Mezurita valoro estas ĉiam negativa aŭ nulo, ĉar ĝi estas malpli ol aŭ egala al plena skalo.

Radaro

dBZ

dB(Z) - decibelo relativa al Z = 1 mm⁶m⁻³:energio de reflekteco de vetero por radaro, rilatanta al la kvanto de elsendita povumo redonita al la radaro ricevilo. Valoroj pli supre de 15...20 dBZ kutime indikas falantanprecipitaĵon.

dBsm

dB(m²) - decibelo referencita al unu kvadrata metro): mezuro de laradara kruca sekciode celo. La povumo reflektita per la celo estas proporcia kun ĝia radara kruca sekcio. Latenta aviadilo kaj insektoj havas negativajn radarajn krucajn sekciojn mezuritaj en dBsm, granda plata telero aŭ ne-latenta aviadilo havas la pozitivajn valorojn.

Radia povo, energio, kaj kampa forteco

dBc

dBc - relativa alsubtenanto(de ekzempleamplituda modulado) - entelekomunikado,ĉi tio indikas la relativan nivelon de bruo aŭ flanka benda povumo, komparita kun povumo de la subtenanto. Komparu kun dBC, uzita en akustiko.

dBJ

dB(J) - energio relativa al 1ĵulo.1 ĵulo = 1 vato dum sekundo = 1 vato por herco, dopovuma spektra distribuopovas esti esprimata en dBJ.

dBm

dB(mW) - povumo relativa al 1milivato.Tradicie asociita kun la telefono kaj dissenda industrio por esprimi aŭda-povumajn nivelojn referencitajn al unu milivato de povumo, normale kun 600 oma ŝarĝo, kio estas elektra tensia nivelo de proksimume 0,775 voltoj. Ĉi tio estas ankoraŭ kutime uzata por esprimi aŭdajn nivelojn en profesia aŭda aparataro.

En la radia kampo, dBm estas kutime referencita al 50 oma ŝarĝo, kun la rezulta referenca elektra tensio de proksimume 0,224 voltoj.

dBμV/maŭdBuV/m

dB(μV/m) -elektra kampa fortecorelativa al 1mikrovoltopormetro.Ofte uzata por precizigi la signalan fortecon detelevidoje ricevanta situo (la signalo mezurita je la eligo de anteno estas specifata en dBμV).

dBf

dB(fW) - povumo relativa al 1 femtovato, kio estas 10⁻¹⁵vatoj.

dBW

dB(W) - povumo relativa al 1vato.

dBk

dB(kW) - povumo relativa al 1kilovato.

Antenaj mezuroj

dBi

dB(izotropa) - la antaŭenaamplifodeantenokomparita kun la hipotezaizotropa anteno,kiu uniforme distribuas energion en ĉiujn direktojn.Lineara polarizode la Em kampo estas alprenata se ne estas notite alie.

dBd

dB(dupolusa) - la antaŭena amplifo de anteno komparita kun duono-ondadupolusa anteno.0 dBd ≈ 2,15 dBi.

dBiC

dB(izotropa cirkla) - la antaŭena amplifo de anteno komparita kuncirkle polarizitaizotropa anteno. Ne estas fiksita konvertiĝo inter dBiC kaj dBi, ĉar ĝi dependas de la ricevanta anteno kaj la kampa polarizo.

dBq

dB(kvarononda) - la antaŭena amplifo de anteno komparita kunkvaronondolonga vipo.Malofte uzata, escepte de en iu merkatanta materialo. 0 dBq ≈ −0,85 dBi.

dBsm

dB(m²) - decibelo relativa al unu kvadrata metro, mezuro de laantena efika areo.

dBm⁻¹

dB(m⁻¹) - decibelo relativa al reciprokaĵo de metro: mezuro de laantena faktoro.

Aliaj mezuroj

dB-Hz

dB(Hz) - bendlarĝo relativa al 1 herco. Ekzemple, 20 dB-Hz respektivas al bendlarĝo de 100 Hz. Kutime uzata en kalkuloj deliga buĝeto.Ankaŭ uzita ensubtenanto-al-bruo-denseca rilatumo(ne estu konfuzita kunsubtenanto-al-brua rilatumo,en dB).

dBovaŭdBO

dB(troŝarĝo) - laamplitudode signalo (kutime aŭda) komparita kun la maksimuma kiun aparato povas prilabori antaŭ oltondadookazas. Simila al dBFS, sed ankaŭ aplikebla al analogaj sistemoj.

dBr

dB(relativa) - simple relativa diferenco de alio, kiu estas farita montrebla en ĉirkaŭteksto. La diferenco de filtrila respondo al nominalaj niveloj, ekzemple.

dBrn

dB pli supre dereferenca bruo.Vidu ankaŭ dBrnC.

dBrnC

dBrnCprezentas aŭdan nivelan mezuron, tipe en telefona cirkvito, relative al lacirkvita brua nivelo,kun frekvenco-pezita mezuro de ĉi tiu nivelo per la norma C-mesaĝa pezanta filtrilo. La C-mesaĝa pezanta filtrilo estis precipe uzita en Nordameriko. La alia filtrilo estas uzata por ĉi tiu celo en internaciaj aferoj.

dBK

dB(K)- decibeloj relativa alkelvino.Uzata por esprimibruan temperaturon.

dB/K

dB(K⁻¹)- decibeloj relativa al reciprokaĵo de kelvino - ne decibeloj por kelvino. Uzata por laG/Tfaktoro,figuro de meritouzata ensatelitaj komunikaĵoj,rilatiganta laamplifon de antenoGal laricevilasistema brua ekvivalenta temperaturoT.

Frakcioj

Krom sufiksoj kaj referencaj niveloj kiel pli supre, decibeloj povas ankaŭ esti koncernataj en rilatumoj aŭfrakcioj:"dB/m" signifas decibelojn por metro, "dB/mi" estas decibeloj por mejlo, kaj tiel plu.Malamplifajkonstantoj estas kutime esprimataj en ĉi tiaj unuoj, en kampoj kieloptika kablakomunikado,radia disvastigavoja malprofito,kaj tiel plu. Ĉi tiuj kvantoj devas esti manipulataj obeante la regulojn dedimensia analitiko,ekzemple, 100-metra ero de fibro kun malprofito3,5 dB/kmdonas malprofiton3,5 dB/km · 0,1 km = 0,35 dB.

Vidu ankaŭ

• Videbla magnitudo
• Cendoen muziko
• Egala-laŭteca konturo
• Bruo
• Skalo de Richter

Eksteraj ligiloj

• [2]Kio estas decibelo? Kun sondosieroj kaj animacioj
• [3]Arkivigite je2018-08-30 per la retarkivoWayback MachineKonvertiĝo de dBu al voltoj, dBV al voltoj, kaj voltoj al dBu, kaj dBV
• [4]Konvertiĝo de sonaj nivelaj unuoj: dBSPL aŭ dBA al sona premopkaj sona intensecoJ
• [5]Konvertiĝo de elektra tensioVal dB, dBu, dBV, kaj dBm
• [6]Reguloj de OSHA pri okupa brua ekspono