Что такое децибел?
Здесь уместно напомнить, что десятичным логарифмом числа называют показатель степени, в которую надо возвести число 10, чтобы получить данное число. Например: Lg(100) = 2, так как 10 2 = 10*10 = 100; Lg(1000) = 3, так как 10 3 = 10*10*10 = 1000.
В том случае, когда начальный сигнал меньше конечного, то есть P2/P1 больше 1, что имеет место в усилителях, число децибел будет положительным, а если начальный уровень больше конечного, то есть P2/P1 меньше 1, то число децибел будет отрицательным. Второй случай соответствует ослаблению (затуханию) сигнала. Когда обе мощности одинаковы и P2/P1= 1, то число децибел равно нулю.
Сравнение двух сигналов путём сопоставления их мощностей не всегда бывает удобным. Во многих случаях оказывается проще измерять не мощность в нагрузке, а падение напряжения на ней или протекающий ток. Но при этом нужно соблюдать обязательное условие: сопротивления нагрузок, на которых измеряются напряжения U1 и U2 или через которые протекают измеряемые токи I1 и I2 должны быть одинаковыми. Формулы для расчёта децибел в этом случае имеют следующий вид:
Децибелы и соответствующие им отношения мощностей, напряжений и токов даны в табл. 1.
Допустим, что в результате усовершенствования оконечного каскада усилителя низкой частоты его выходная мощность возросла с 10 до 20 Вт. Значит приращение мощности будет:
Выполняя действия с децибелами, надо помнить, что сумма двух чисел в децибелах эквивалентна произведению абсолютных величин тех чисел, которым они соответствуют, поэтому, чтобы показать рост (или ослабление) мощности, например, вдвое, втрое или вчетверо, надо к первоначальному числу децибел прибавить (или отнять) соответственно 3 дБ, 4,8 дБ или 6 дБ.
Таблица 1. Децибелы и соответствующие им отношения мощностей, напряжении и токов
| Децибелы | Отношение мощностей | Отношение напряжений или токов | Децибелы | Отношение мощностей | Отношение напряжений или токов |
| -60 | 0,000001 | 0,001 | 6,0 | 3,98 | 1,99 |
| -50 | 0,00001 | 0,003 | 6,2 | 4,17 | 2,04 |
| -40 | 0,0001 | 0,01 | 6,4 | 4,36 | 2,09 |
| -30 | 0,001 | 0,032 | 6,6 | 4,57 | 2,14 |
| -20 | 0,01 | 0,10 | 6,8 | 4,79 | 2,19 |
| -10 | 0,10 | 0,30 | 7,0 | 5,01 | 2,24 |
| -6 | 0,25 | 0,50 | 7,2 | 5,25 | 2,29 |
| -3 | 0,50 | 0,70 | 7,4 | 5,50 | 2,34 |
| -2 | 0,63 | 0,80 | 7,6 | 5,75 | 2,40 |
| — 1 | 0,80 | 0,90 | 7,8 | 6,03 | 2,46 |
| 0 | 1,00 | 1,00 | 8,0 | 6,31 | 2,51 |
| 1,0 | 1,26 | 1,12 | 8,2 | 6,61 | 2,57 |
| 1,2 | 1,32 | 1,15 | 8,4 | 6,92 | 2,63 |
| 1,4 | 1,38 | 1,17 | 8,6 | 7,24 | 2,69 |
| 1.6 | 1,44 | 1,20 | 8,8 | 7,59 | 2,75 |
| 1.8 | 1,51 | 1,23 | 9,0 | 7,94 | 2,81 |
| 2,0 | 1,58 | 1,26 | 9,2 | 8,32 | 2,88 |
| 2,2 | 1,66 | 1,29 | 9,4 | 8,71 | 2,95 |
| 2,4 | 1,74 | 1,32 | 9,6 | 9,12 | 3,02 |
| 2,6 | 1,82 | 1,35 | 9,8 | 9,55 | 3,09 |
| 2,8 | 1,91 | 1,38 | 10,0 | 10,00 | 3,16 |
| 3,0 | 1,99 | 1,41 | 11,0 | 12,59 | 3,55 |
| 3,2 | 2,09 | 1,44 | 12,0 | 15,85 | 3,98 |
| 3,4 | 2,19 | 1,48 | 13,0 | 19,95 | 4,47 |
| 3,6 | 2,29 | 1,51 | 14,0 | 25,12 | 5,01 |
| 3,8 | 2,40 | 1,55 | 15,0 | 31,62 | 5,62 |
| 4,0 | 2,51 | 1,58 | 16,0 | 39,81 | 6,31 |
| 4,2 | 2,63 | 1,62 | 17,0 | 50,13 | 7,08 |
| 4,4 | 2,75 | 1,66 | 18,0 | 63,10 | 7,94 |
| 4,6 | 2,88 | 1,70 | 19,0 | 79,43 | 8,91 |
| 4,8 | 3,02 | 1,74 | 20,0 | 100,00 | 10,00 |
| 5,0 | 3.16 | 1,78 | 30 0 | 1000,00 | 31,62 |
| 5,2 | 3,31 | 1,82 | 40,0 | 10000,00 | 100,00 |
| 5,4 | 3,47 | 1,86 | 50,0 | 100000,00 | 316,00 |
| 5,6 | 3,63 | 1,91 | 60,0 | 1000000,00 | 1000,00 |
| 5,8 | 3,80 | 1,95 |
Ещё пример. К отрезку кабеля типа РК-1 длиной 50 м приложено напряжение 8 В частотой 100 МГц. Каким будет напряжение на выходе отрезка, если известно (из справочника), что на этой частоте кабель вносит затухание 0,096 дБ на метр? Источник питания и нагрузка имеют одинаковые сопротивления, равные волновому. Очевидно, что затухание, вносимое кабелем, равно: 0,096*50 = 4,8 дБ. В табл. 1 для этого затухания (-4,8 дБ) величина отношения напряжений не указана. Воспользуемся тем, что в таблице приведено отношение для +4,8 дБ, которое равно 1,74. Значит на конце отрезка сигнал будет составлять 1/1,74 ≈ 0,57 от входного, т. е. 8*0,57 ≈ 4,6 В.
Когда надо определить значения децибел или отношений, которых нет в таблице, надо поступать следующим образом. Предположим, необходимо найти отношение мощностей, соответствующее 24 дБ. Представив 24 дБ в виде суммы 10 + 14 дБ, найдём в таблице отношения мощностей для каждого из слагаемых, они равны 10 и 25,12. Перемножив эти отношения, получим, что 24 дБ соответствуют отношению мощностей 251,2.
Это явление можно пояснить таким примером. Допустим, усилитель развивает на выходе мощность 10 Вт. Увеличение выходной мощности до 20 Вт покажется на слух небольшим увеличением громкости. Для того чтобы ухо ощутило вдвое большую громкость, понадобится почти десятикратное увеличение выходной мощности усилителя (≈10 дБ). А чтобы ухо восприняло увеличение громкости в 4 раза, мощность должна быть увеличена в 100 раз (≈20 дБ).
Учёные-физиологи, исследуя свойства слуха, установили, что чувствительность уха связана с интенсивностью звукового воздействия логарифмическим законом, то есть приращение силы звука в несколько раз покажется на слух изменением громкости приблизительно в логарифм этого числа раз. Применение децибел в акустике оказывается очень удобным, так как слуховое восприятие и оценка интенсивностей звуков при этом находятся в строгой связи и, к тому же, изменение интенсивности звука на 1 дБ улавливается ухом как едва заметное изменение громкости.
Таблица 2. СРЕДНИЕ УРОВНИ ШУМОВ
Приведёнными здесь примерами далеко не исчерпываются применения децибел при различных подсчётах и измерениях в радиолюбительской практике. Мы лишь хотели показать простоту понимания децибела и широкие возможности пользования ими.
Канд. техн. наук Е. ЗЕЛЬДИН, инж. К. ДОМБРОВСКИЙ
Что общего у метров и вольтов, или Децибелы в акустике
Продолжение ликбеза для тех, кто давно забыл, чему учили в школе. Когда я учился на курсах громкого оповещения на фабрике Philips в Eindhoven, я был еще недавно из института и нахально полагал, что уж банальной арифметикой с логарифмами меня не удивить, – вот туманная теория разборчивости речи и коэффициенты восприятия согласных мне были интересны. Каково же было мое удивление, когда на заключительном экзамене я ошибся почти в половине вопросов про децибелы.
Все, кто сталкивался со звуковой техникой (хотя бы сиреной), знает, что громкость звука измеряют в децибелах. На самом деле в децибелах измеряют что угодно, но не саму величину, а ее изменение. Если быть совсем точным, измеряют в единицах Бел, по имени того самого Белла, который изобрел телефон. Если мощность сигнала выросла на 1 Бел, значит, в 10 раз больше. Выросла мощность на 2 Бела – стала в 100 раз больше. На практике такие большие перепады встречаются редко, потому и применяется децимальная единица – децибел. То есть 10 дБ – это изменение мощности в 10 раз, 20 дБ – в 100 раз.
Очень ориентировочно (в стиле «оценки до 30%») можно запомнить, что 3дБ – это рост мощности в 2 раза. Если забудете, легко вычислить: 3 раза по 3 децибела – это 9 дБ, т. е. почти 10 дБ. Двукратный рост три раза – это 2 в кубе – равно 8, тоже почти 10, так что все правильно: 3 дБ – это 2-кратный рост.
Почему телефонисты из компании Bell Lab придумали такую «логарифмическую» единицу измерения? Человеческое ухо с трудом может определить объективный реальный уровень громкости. Зато легко сравнивает два разных сигнала. Так вот, если человеку дать послушать звуки мощностью 1, 2 и 4 ватта, то он скажет, что два последних отличаются так же, как и два первых. То есть для уха важно, во сколько раз больше, а не на сколько ватт мощнее. В частности, раз уж я вспомнил про речевое оповещение, известно, что для восприятия объявления оно должно идти с громкостью на 6 дБ выше окружающего шума (т. е. мощность звука от громкоговорителя должна быть в 4 раза выше, чем от станков, трамваев или школьников на перемене). Неважно, находитесь вы ночью в лесу (тогда громкоговоритель 100 МВт будет слышен за сотню метров) или на перемене в школе (тогда 100 Вт можно разобрать за несколько метров).
Очень важный момент: речь об изменении именно мощности. Электрики привыкли измерять напряжение. Достал тестер из кармана, воткнул в линию, измерил: у вас 30-вольтовая линия проводного вещания. А в другой линии – 100 В громкого оповещения. На самом деле, конечно, измерить тестером не очень просто – в паузах напряжения нет вообще, а когда играет музыка, оно то большое, то маленькое, речь идет о максимальном напряжении. Так вот, если один и тот же громкоговоритель подключить к первой лини и ко второй, он выдаст мощность не в 3, а в 10 раз большую. Ибо мощность – это U2/R, мощность – квадрат напряжения. Потому в справочниках обычно приводят заумную формулу, дескать, децибелы – это 20*lg(U2/U1).
Так вот, теперь открою секрет, что общего у расстояния и напряжения – с расстоянием от источника звука энергетическая мощность также падает квадратично (закон сохранения энергии – та же суммарная мощность проходит через квадратично растущую площадь сферы). Поэтому аналогично увеличили расстояние в 2 раза – громкость звука упала в 4 раза, т. е. на 6 дБ. И по напряжению на той же нагрузке – 2 раза дает 6 децибел, и по расстоянию от того же громкоговорителя – 2 раза дает 6 децибел.
Постойте, скажет человек, знакомый с акустическими нормами, но почему вы все время говорите об отношении мощности, ведь в нормативной документации, например, на сирены указывается, что сила звука должна быть просто 80 дБ, просто сила звука, а вовсе не какое-то там отношение мощностей. Отвечу: да, силу звука мерят прямо в децибелах, есть такая манера. Дотошные авторы пишут дБа – маленькая буква «а» на конце означает «децибелы акустические», указываются относительно условно принятого за порог слышимости уровня звукового давления (20 мкпаскаль, или, что то же самое, 1 пиковатт на квадратный метр). Официально согласно ГОСТу требуется так и писать: «дБ (исх. 20 мкПа)». Для полноты ощущений упомяну, что дБА (если буква А большая) означает, что громкость звука измерена с взвешивающим фильтром, соответствующим частотной характеристике чувствительности человеческого уха. На частоте 1 кГц мощность считается одинаковой, что с фильтром, что без фильтра, а на других – с фильтром меньше. В среднем считается, что с фильтром прибор покажет на 10–15 дБ меньше. Но не волнуйтесь, на практике при измерении громкости звука все имеют в виду одно и то же – со взвешивающим фильтром и относительно 20 мкПа, хотя почти всегда пишут вовсе без уточнений, без упоминания буковок «а» или «А».
Немного практического применения. ГОСТ 53325 требует, чтобы пожарные сирены на расстоянии 1 м обеспечивали уровень звукового давления 85 дБ (обратите внимание, даже в ГОСТе не пишут уточнение, относительно чего и с каким фильтром, правда, исходя из требования применения шумомера для испытаний можно сделать вывод, что подразумевается стандартный фильтр А и относительно 20 мкПа). С другой стороны, в СП3 требуется, чтобы звуковое давление было не менее 75 дБ на расстоянии 3 м от оповещателя. С одной стороны, вполне согласуется: на расстоянии в 3 раза больше мощность будет в 9 раз меньше, т. е. примерно на 10 дБ меньше. С другой – у оповещателя есть диаграмма направленности – прямо перед ним звук громче, чем сбоку. ГОСТ требует измерять 85дБ прямо по оси оповещателя. Свод Правил, очевидно, предлагает измерять не по оси, ведь если сирена установлена на потолке высотой 2,5 м, очевидно, что отойти на расстояние 3 м по оси не получится.
Немного поговорим о направленности. Направленность оповещателей не очень высока, для типичной частоты 3 кГц длина волны будет 10 см (помните, скорость звука – 300 м/с). При длине волны больше размера сирены даже строго вбок мощность звука будет всего раза в 2–3 меньше, чем по оси (т. е. на 3–4 дБ меньше). У больших колонок, предназначенных для создания направленного звука, все намного лучше – основной лепесток диаграммы направленности имеет угол, примерное значение которого составляет длину волны, деленную на размер громкоговорителя. То есть для метровой колонки получается примерно 1/10 радиана – 6 градусов. Очень приблизительно, все в жизни неидеально, но главное – типичные громкоговорители и сирены для систем оповещения имеют размеры не больше длины волны и, соответственно, очень невыраженную диаграмму направленности. Хуже того, все рассуждения про диаграмму направленности уместны только на открытом пространстве. В помещении звук никуда не уходит, энергия сохраняется. Точнее, звук уходит в поглощающие материалы – шторы, мягкую мебель, людей, хороший подвесной потолок. Для практических целей вовсе не нужно понимать, что такое время реверберации, как его вычисляют и при чем тут объем помещения. Достаточно здравого смысла и понимания закона сохранения энергии: вся мощность звуковой сирены, прошедшая через полусферу на расстоянии 1 м от нее (а это примерно 3 кв. м (3.1415926… если быть занудно точным), уйдет в поглощающие поверхности, а от остальных отразится. Поэтому если поглощающих поверхностей тоже ровно 3 м, значит, везде в комнате будет громкость ровно такая же, как на расстоянии 1 м от сирены, – сколько пришло, столько и ушло. Если же поглощающих поверхностей 30 м2, то везде в комнате будет в 10 раз меньше (т. е. 75дБ, если сирена, минимально соответствующая ГОСТу, имеет 85 дБ).
Обратите внимание, в первом приближении (если не считать затухание звука в воздухе) это совершенно не зависит от размера комнаты. В огромном спортзале, если в нем нет ни зрителей, ни спортивных матов, любая сирена обеспечит силу звука за 80 дБ. В то же время в маленькой комнате, увешанной коврами, мы будем иметь только прямой звук. Итак, в целом, требование СП о громкости 75 дБ на расстоянии 3 м от сирены довольно бессмысленно, оно дублирует требование ГОСТ о 85 дБ на расстоянии 1 м. С учетом минимальных отражений даже под углом к оси сирены 75дБ, конечно, будет реализовано. Однако СП3 имеет и второе требование – громкость должна на 15 дБ выше, чем уровень шума, но не менее 70 дБ. Оценим, какого размера комнату можно «озвучить» одной сиреной. Допустим, сирена не самая плохая, имеет 105 дБ на расстоянии 1 м (большинство ныне выпускаемых имеют даже 110 дБ). Предположим, что уровень шума не превышает 65 дБ (в большинстве общественных зданий значительно меньше), значит, требуемая сила звука от сирены – 80 дБ. Запас – 25 дБ, т. е. площадь поглощения может быть в 300 раз больше, чем исходные 3м2, – 1000 м2. Вполне достаточно даже для торгового павильона более 500 м2, практически полностью уставленного вешалками с одеждой.
Теперь оценим, что будет, если у нас «система коридорная, на 28 комнаток всего одна»… нет, не то, что пел Высоцкий, всего одна сирена в коридоре. Коридор, понятно, бетонный, никакого особого поглощения звука, оценим в 300 м2 поверхности с поглощением, скажем, 10%. То есть эффективная поверхность поглощения – 30 м2. Громкость в коридоре в любой точке от сирены 105 дБ будет примерно 95 дБ. За каждой дверью ослабление звука можно считать 20 дБ (реально от 10 для тонкой фанерной до 30 для стальной – точные данные вы вряд ли найдете, хотя есть ГОСТ по методике измерения этих параметров для элементов строительных конструкций), т. е. в каждой комнате источник звука – дверь, 2 м2, с громкостью 75 дБ. В кабинетах уровень шума невысок, значит, ориентируемся на обязательные 70 дБ – запас всего 5 дБ, это 3 х 2 = 6м2 поглощающих поверхностей – одно окно с занавеской, и уже на пределе. Что же делать? Можно поставить две сирены в коридоре, мощность звука увеличится вдвое (на 3 дБ). Да-да, для речевого оповещения такой фокус не пройдет, разборчивость звука от двух громкоговорителей резко упадет, а вот для сирены никакие проблемы сложения-вычитания звуковых волн не важны, мощность складывается – и это главное.
В заключение сделаю два замечания. Первое. Для речевого оповещения все значительно сложнее, хотя дБ все такие же, но главное – уже не громкость, а возможность разобрать, все ведь встречались с отвратительно спроектированными системами, особенно на вокзалах, когда вроде диктор что-то говорит и динамиков вокруг множество, слышно громко, но разобрать ничего нельзя, динамики мешают друг другу, а эхо вообще вносит невыносимую разноголосицу. Второе замечание для придирчивых и умных читателей: я сознательно в тексте вперемешку использовал термины «звуковое давление», «сила звука», «громкость», «мощность» – это, вообще-то разные параметры и даже измеряются в разных единицах, но в практической акустике реально являются синонимами и измеряются в тех самых дБ, с тем самым фильтром типа «А».
Что такое децибел
Очень часто новички сталкивается с таким понятием, как децибел. Многие из них интуитивно догадываются, что это такое, но у большинства до сих пор возникают вопросы.
Что такое децибел?
Относительные логарифмические единицы Белы (децибелы) широко используются при количественных оценках параметров различных аудио, видео, измерительных устройств. Физическая природа сравниваемых мощностей может быть любой — электрической, электромагнитной, акустической, механической, — важно лишь, чтобы обе величины были выражены в одинаковых единицах — ваттах, милливаттах и т. п. Бел выражает отношение двух значений энергетической величины десятичным логарифмом этого отношения, причем под энергетическими величинами понимаются: мощность, энергия.
Кстати, эта единица получила свое название в честь Александра Белл (1847 — 1922) — американского ученого шотландского происхождения, основоположника телефонии, основателя всемирно известных компаний AT&T и «Bell Laboratories». Еще интересно напомнить, что во многих современных мобильных телефонах (смартфонах) обязательно есть выбираемый звук звонка (оповещения), так и называемый «bell». Впрочем, Бел относится к единицам, не входящим в Международную систему единиц (СИ), но в соответствии с решением Международного комитета мер и весов допускается к применению без ограничений совместно с единицами СИ. В основном применяется в электросвязи, акустике, радиотехнике.
Формулы для вычисления децибелов
P1 — мощность до усиления, Вт
P2 — мощность после усиления или ослабления, Вт
На практике, оказалось, что удобнее пользоваться уменьшенным в 10 раз значением Бел, т.е. децибел, поэтому:
дециБел (дБ) = 10 * lg(P2/P1)
Усиление или ослабление мощности в децибелах выражается формулой:
NдБ — усиление, либо ослабление мощности в децибелах
P1 — мощность до усиления, Вт
P2 — мощность после усиления или ослабления, Вт
Значения Бел, децибел могут быть со знаком «плюс», если P2 > P1 (усиление сигнала) и со знаком «минус», если P2
Во многих случаях, сравнение сигналов путем измерения мощностей может быть неудобным или невозможным — проще измерить напряжение или ток.
В этом случае, если мы сравниваем напряжения или токи, формула примет уже другой вид:
NдБ — усиление, либо ослабление мощности в децибелах
U1 — это напряжение до усиления, В
U2 — напряжение после усиления, В
I2 — сила тока после усиления, А
Вот небольшая табличка, в которой приведены основные отношения напряжений и соответствующее число децибел:
Дело в том, что операции умножения и деления над числами в обычном базисе, заменяются операциями сложения и вычитания в логарифмическом базисе. Например, у нас есть два каскадно-включенных усилителя с коэффициентами усиления K1 = 963 и K2 = 48. Какой общий коэффициент усиления? Правильно — он равен произведению K = K1 * K2. Вы можете в уме быстро вычислить 963*48? Я — нет. Я могу прикинуть K = 1000*50 = 50 тыс., не более. А, если нам известно, что K1 = 59 дБ и K2 = 33 дБ, то К = 59+33 = 92 дБ — сложить было не трудно, надеюсь.
Закон Вебера-Фехнера
Почему именно децибелы? Все исходит от закона Вебера-Фехнера, который говорит нам, что интенсивность ощущения человеческих чувств прямо-пропорциональна логарифму интенсивности какого-либо раздражителя.
Так светильник, в котором восемь лампочек, кажется нам настолько же ярче светильника из четырёх лампочек, насколько светильник из четырёх лампочек ярче светильника из двух лампочек. То есть количество лампочек должно увеличиваться каждый раз вдвое, чтобы нам казалось, что прирост яркости постоянен. То есть если добавить к нашим 32 лампочкам на графике еще одну лампочку, то мы даже и не заметим разницы. Для того, чтобы для нашего глаза была заметна разница, мы должны к 32 лампочкам добавить еще 32 лампочки, и т.д. Или иными словами, для того, чтобы нам казалось, что наш светильник плавно набирает яркость, нам надо зажигать вдвое больше лампочек каждый раз, чем было предыдущее значение.
Поэтому децибел действительно удобнее в некоторых случаях, так как сравнивать две величины намного проще в маленьких цифрах, чем в миллионах и миллиардах. А так как электроника — это чисто физическое явление, то и децибелы не обошли ее стороной.
Децибелы и АЧХ усилителя
Как вы помните в прошлом примере с ОУ, у нас неинвертирующий усилитель усиливал сигнал в 10 раз. Если посмотреть в нашу табличку, то это получается 20 дБ относительно входного сигнала. Ну да, так оно и есть:
Также в дБ на некоторых графиках АЧХ обозначают наклон характеристики АЧХ. Это может выглядеть примерно вот так:
Давайте рассмотрим пример. Имеем фильтр высоких частот (ФВЧ) первого порядка, собранного на RC-цепи.
Его АЧХ будет выглядеть следующим образом (кликните для полного открытия)
Итак возьмем первую точку на частоте в 10 Герц. На частоте в 10 Герц амплитуда сигнала уменьшилась на 44 дБ, это видно в правом нижнем углу (out:-44)
Умножаем частоту на 10 (декада) и получаем вторую точку в 100 Герц. На частоте в 100 Герц наш сигнал уменьшился приблизительно на 24 дБ
Что еще измеряют в децибелах?
Uc — это эффективное значение напряжения сигнала, В
Uш — эффективное значение напряжения шума, В
Чем выше значение сигнал/шум, тем более чистый звук обеспечивается аудиосистемой. Для музыкальной аппаратуры желательно, чтобы это отношение было не менее 75 дБ, а для Hi-Fi аппаратуры не менее 90 дБ. Не имеет значение физическая природа сигнала, важно, чтобы единицы были в одинаковых измерениях.
В качестве единицы логарифмического отношения двух одноимённых физических величин применяется также непер (Нп) — 1 Нп
0,8686 Б. В основе лежит не десятичный (lg), а натуральный (ln) логарифм отношений. В настоящее время используется редко.
Во многих случаях, удобно сравнивать между собой не произвольные величины, а одну величину относительно другой, названной условно опорной (нулевой, базовой).
В электротехнике, в качестве такой опорной или нулевой величины выбрано значение мощности равное 1 мВт выделяемое на резисторе сопротивлением 600 Ом.
В этом случае, базовыми значениями при сравнении напряжений или токов станут величины 0.775 В или 1.29 мА.
Для звуковой мощности такой базовой величиной является 20 микроПаскаль (0 дБ), а порог +130 дБ считается болевым для человека:
Более подробно об этом написано в Википедии по этой ссылке.
Для случаев когда в качестве базовых значений используются те или иные конкретные величины, придуманы даже специальные обозначения единиц измерений:
dbW (дБВт) — здесь отсчет идет относительно 1 Ватта (Вт). Например, пусть уровень мощности составил +20 дБВт. Это значит что мощность увеличилась в 100 раз, то есть на 100 Вт.
dBm (дБм) — здесь у нас отсчет уже идет относительно 1 милливатта (мВт). Например, уровень мощности в +30дБм будет соответственно равен 1 Вт. Не забываем, что это у нас энергетические децибелы, поэтому для них будет справедлива формула
Следующие характеристики — это уже амплитудные децибелы. Для них будет справедлива формула
dBV (дБВ) — как вы догадались, опорное напряжение 1 Вольт. Например, +20дБВ даст — это 10 Вольт
От дБВ также вытекают другие виды децибелов с разными приставками:
dBmV (дБмВ) — опорный уровень 1 милливольт.
dBuV (дБмкВ) — опорное напряжение 1 микровольт.
Здесь я привел наиболее употребимые специальные виды децибелов в электронике.
Децибелы используются и в других отраслях, где они также показывают отношение каких-либо двух измеряемых величин в логарифмическом масштабе.
Также на YouTube есть интересное видео о децибелах.
