Decibel

De decibel is een tiende van een: 10 dB = 1 B. De boete is inmiddels in onbruik geraakt, maar de fundamentele meeteenheid waaruit de decibel wordt afgeleid, ook de overeenkomstige maatregelen zijn puur nummers en nauwkeurig worden verkregen als de logaritme blijft tussen twee homogeen.

Beschrijving

Aangezien uitgedrukt in dB en B maatregelen in feite zij geen dimensieloze fysieke hoeveelheid specificeren, zoals het watt meter of moet zoveel aangegeven hun kennis noodzakelijk terug naar het oorspronkelijke rapport van de maatregel.

Een verhouding gemeten in prachtige wordt gedefinieerd als de logaritme tot de basis 10 van het verslag. Om te zeggen dat een verhouding is 1 mooi is dus gelijk om te zeggen dat het rapport zelf is 10: 1.

De verhouding, uitgedrukt mooi tussen twee getallen of twee fysieke homogene, N1 en N2, wordt dan gedefinieerd als:

en, worden uitgedrukt in decibel, het moet worden vermenigvuldigd met 10:

We kunnen dus terecht zeggen dat de relatie tussen een ton en een kilogram 1000: 1, 3 of mooi of 30 decibel; dat de relatie tussen een eurocent en € 1000 is 1: 100.000, dwz -5 mooi, of -50 dB; dat de relatie tussen de geluidsterkte van een rockconcert en dat van een normaal gesprek 1.000.000: 1 of 6 aardige of 60 dB.

Het rapport komt overeen met 1 decibel minder intuïtief roept fractionele bevoegdheden: als A verslaat B 1 dB, de verhouding A: B is 10, dat is 1,25892 .... Als A groter is dan B dB 3, de verhouding A: B = 10 is 1,995262 ....

Op technisch gebruik stroom, wordt deze waarde benadert 2, waarvoor wij zeggen dat een toename van een waarde van 3 decibel overeen met een verdubbeling van zijn, terwijl een verhoging van - 3 dB overeenkomt met een halvering van haar. Elke waarde in dB overeen met een factor van vermenigvuldiging of deling van de maateenheid. De volgende tabel vat kort de verschillende factoren van vermenigvuldiging of divisie:

Bijvoorbeeld, als we een voorwerp dat een fysische grootheid van 34 dB, hetgeen betekent dat de grootheid die we uiteindelijk zullen 2500 keer groter is dan het oorspronkelijk verhoogt: 34 dB is gelijk aan dB, hetgeen tot een factor van 10 × 10 × 10 x 2,5 = 2.500 keer. Omgekeerd, als ons doel onze fysieke grootte van 27 dB zou verminderen, zullen we een fysieke hoeveelheid te verkrijgen kleiner dan 500 maal van die eerste: 27 dB is gelijk aan dB, hetgeen een factor van 10 x 10 x 5 = 500 keer worden.

Het kiezen als basis voor de logaritme anders dan 10 getal, zouden zij verschillende eenheden te bepalen voor dezelfde omvang logaritme van de verhouding: kiezen als base de Euler nummer en U de Neper, het kiezen van de basiseenheid 2 wordt verkregen Deze maatregel wordt een bit in het kader van informatietheorie en octave bij frequenties. Het kiezen als basis, krijgen we direct de decibels, maar het zou een definitie enigszins ongemakkelijk.

Al deze eenheden hebben gemeen eigenschap dat dimensieloze, dat is, wordt de corresponderende meting uitgedrukt natuurlijk getal vanwege het feit dat ze het resultaat van een verhouding van twee homogene hoeveelheden, en kan gemakkelijk omgezet 01:00 in ' andere met een vermenigvuldiging, waarbij in beginsel worden afgewisseld, zelfs als het gebruik beperkt de toepassing op de vakgebieden zeer nauwkeurig, dus is het moeilijk om de uitspraak "het interval tussen 1 en 4 is EUR ontmoeten twee octaven. "

Normaal gesproken gebruiken ze decibel in de elektronica, akoestiek, chemie en in het algemeen op alle gebieden waarin je nodig hebt om de producten en de relaties tussen de nummers rekenen met heel verschillende ordes van grootte; rekenen met decibels feit, vermenigvuldigen en delen worden omgezet in optellen en aftrekken, sterk vereenvoudigen van de berekening. Bovendien drukt de logaritme van de numerieke schaal, waardoor de afstanden tussen nummers door verscheidene orden van grootte tot enkele tientallen. Tenslotte gebieden zoals akoestiek en scheikunde te behandelen variabelen die inherent logaritmische in hun effecten zijn.

  • De dynamiek van een signaal wordt uitgedrukt in decibels de verhouding tussen de maximum amplitude en de minimale die langs de boog van de duur duurt.
  • De versterking van de versterkers wordt vaak uitgedrukt in decibels de verhouding tussen de amplitude van het ingangssignaal en het uitgangssignaal.
  • De verzwakking van elektrische circuit of transmissielijn wordt uitgedrukt in decibel, uitgaande natuurlijk een negatieve waarde. Inderdaad, het was om de demping per mijl van telefoonlijnen dat de knappe, aanvankelijk genaamd Transmission Unit, werd in de Bell Telephone Laboratories geïntroduceerd in het begin van de twintigste eeuw en vervolgens, na de dood van Alexander Graham Bell in 1922 te meten, omgedoopt aardige in zijn eer.

Een nota van voorzichtigheid op de factor 20

In de natuurkunde en techniek vaak wordt aangenomen, zonder dat het zelfs expliciet te maken, dat de rapporten in dB, dat zal worden berekend altijd gerelateerd zijn aan energie of kracht, zelfs van andere hoeveelheden waaruit energie en kracht afhankelijk lineair. Dit introduceert een factor 20 in de berekeningen, dat kan verwarrend zijn.

Bijvoorbeeld, in de elektronica en elektrotechniek, over relaties dB tussen elektrische spanningen of stromen, soms niet verstaan ​​de verhouding tussen de variabelen zelf, maar onder de krachten die de spanningen of stromen indien toegepast op dezelfde impedantie zou ontwikkelen. Aangezien het vermogen W is evenredig met het kwadraat van de spanning V of de stroom, het benutten van de eigenschappen van logaritmen verkregen de volgende formules:

Ook in akoestiek, definieert het niveau van akoestische intensiteit als de verhouding in dB tussen de energiestroom I en de stroom I0 van de gehoordrempel, gelijk aan 10 W / m

het geluidsdrukniveau wordt in plaats daarvan als gedefinieerd

dat is de verhouding in dB tussen de geluidsdruk p en de geluidsdruk overeenkomt met de gehoordrempel p0, maar tussen de bijbehorende energiestromen.


De factor 20 wordt gebruikt voor het gemak van de berekening, en niet de definitie van decibel veranderen.

Wie schrijft deze formules in een tekst moet duidelijk zijn dat is het berekenen van een winst of verzwakking in dB als een dynamische relatie tussen de twee machten te maken, maar uit verschillende maten.

Wie daarentegen, bereikt in een tekst formules voor het berekenen van een verhouding in dB die als zodanig een factor 20 in plaats van 10, beseft dat de auteur heeft gedaan, expliciet of impliciet, deze veronderstelling.

Decibel absolute

Vaak kiezen we variabelen rechtstreeks in decibels, dwz meten verwijzing naar de omvang van de eenheden. Met behulp van de bovenstaande definitie, kiezen we ervoor om N2 de betreffende eenheid, bijvoorbeeld 1 V of 1 A, met vermelding van dat feit in het symbool dimensionale meting: decibel-volt, watt-decibel, decibel milliwatt en dan berekent de verhouding in dB tussen de gemeten hoeveelheid en de referentie: bijvoorbeeld een spanning van 220 volt is gelijk aan 23,4 dBV of 53.4 dBmV.

In de elektronica is wijdverspreid gebruik - formeel onjuist is - naar de initialen dBmW in dBm verkorten, wat impliceert het apparaat.

Werken met decibels

Met behulp van decibel, vermenigvuldigen en delen worden optellen en aftrekken. Bijvoorbeeld, als we een radiosignaal waarvan het vermogen is -62 dBmW en we ontvangen met een antenne winst van 11 dB, filteren we het met een band-pass filter die potentieel verzwakt -1,3 dB en versterken met een versterker wiens macht winst is 18 dB op de demodulator zal een vermogen van te krijgen:

In dit voorbeeld voegden we waarden in decibel A waarde dBmW. U kunt niet meer waarde toevoegen aan elkaar decibel absoluut.

Zonder dat u rekening houden met de logaritmes, kunt u berekenen met goede benadering van de waarde in dB van een bepaalde relatie tussen grootheden te beseffen dat een verdubbeling is ongeveer 3 dB en een 10-voudige toename komt overeen met 10 dB. Dit wetende, bijvoorbeeld is het gemakkelijk te berekenen dat een stijging van 80 maal in decibels overeen met 19 dB; In feite, 80 = 10 x 2 x 2 x 2 en 10 + 3 + 3 + 3 = 19 dB.

VU-meter

De VU-meter van audio versterkers en bandrecorders meldde een decibel schaal, waar het maximum is vaak 3 of 6 dB, en het minimum is een negatieve waarde die de dynamiek van de versterker of recorder vertegenwoordigt: in deze gevallen wordt de schaal nul gegeven maximale amplitude van het signaal dat kan worden weergegeven zonder dat het apparaat die vervorming introduceert.

Akoestiek

Akoestische dBSPL worden gebruikt om het geluidsdrukniveau te geven. De afkorting SPL, in feite, duidt geluidsdrukniveau. Het wordt als volgt berekend:

waarbij p0 geeft de geluidsdruk overeenkomt met de gehoordrempel, gelijk aan 20 Pa = 20 x 10 Pa.

Evenzo wordt bepaald niveau van akoestische intensiteit die wordt gemeten in DBIL.

I0 geeft de intensiteit van de akoestische hoorbare drempelwaarde van 10 W / m, en het geluidsvermogen, ten opzichte van een macht W0 = 10 W:

Voorbeelden

Hieronder staat een tabel met een aantal voorbeelden van waarden in decibel voor klanken of geluiden. De nummers moeten worden beschouwd als een benadering situaties als zodanig niet nauwkeurig zijn.

Anatomie

Het menselijk gehoor heeft geen lineaire gevoeligheid van het geluid, zowel wat betreft de intensiteit van zowel de frequentie van hetzelfde, deze Fletcher en Munson gecreëerd gelijke luidheid curves, waarbij de trend van de menselijke gevoeligheid beschrijven geluiden van verschillende intensiteit en frequentie, de eenheid van de meting van deze curves zijn de föhn, die de decibelschaal tonen op basis van de omvang van de gevoeligheid van het menselijk oor.
Uit deze krommen kunnen worden gezien als minimale gehoordrempel is hoger voor lage frequenties dan de middenfrequenties, waarbij de drempel stijgt boven 4000 Hz, welke waarde gevoeliger dan andere frequenties heeft.

Uit deze gevoeligheid curves zijn verkregen weging bochten, die een grafiek van decibel intensiteit en frequentie van het geluid, en elke keer dat u wilt om de gevoeligheid van het oor controleren vertegenwoordigen, moeten we de hoeveelheid druk te voegen tussen de curve clearing en geluid, vervolgens converteren naar dB, op deze manier zul je de dB waarde die het oor kan echt voelen of moet voelen weten.
De compensatie curves oorspronkelijk 3 A, B en C en de respectieve schalen dB afhankelijk van de gebruikte compensatiecurve den Naam dBa, DBB dBc en recenter ook ingevoerd om de curve D uitdrukkelijk bestudeerd voor het verkeer vliegtuig

(0)
(0)
Commentaren - 0
Geen reacties

Voeg een Commentaar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tekens over: 3000
captcha