Оглавление
- 1 Децибел
- 1.1 Определение децибела
- 1.2 История и использование
- 1.3 Типы масштабирования децибел
- 1.4 Определение и применение
- 1.5 Стандарты и признание
- 1.6 Линейные системы и импеданс
- 1.7 Частотно-зависимые импедансы
- 1.8 Единицы измерения и преобразования
- 1.9 Примеры вычислений
- 1.10 Свойства децибелов
- 1.11 Представление операций умножения
- 1.12 Критика и ограничения
- 1.13 Представление операций сложения
- 1.14 Дроби и размерный анализ
- 1.15 Восприятие и акустика
- 1.16 Использование децибела в подводной акустике
- 1.17 Телефония и аудиозапись
- 1.18 Электроника
- 1.19 Оптика
- 1.20 Видео и цифровые изображения
- 1.21 Суффиксы и опорные значения
- 1.22 Примеры использования
- 1.23 Полный текст статьи:
- 2 Децибел – Arc.Ask3.Ru
Децибел
-
Определение децибела
- Децибел (дБ) — относительная единица измерения, равная одной десятой бела (B).
- Выражает отношение двух значений величины мощности или корня мощности в логарифмической шкале.
- Два сигнала с разницей в один децибел имеют отношение мощности 101/10 или суммарной мощности 101/20.
-
История и использование
- Децибел возник при измерении потерь при передаче в телефонии начала 20-го века.
- Бел был назван в честь Александра Грэхема Белла, но используется редко.
- Децибел используется для широкого спектра измерений в науке и технике, особенно в акустике, электронике и теории управления.
-
Типы масштабирования децибел
- При выражении коэффициента мощности децибел определяется как десятикратный логарифм с основанием 10.
- При выражении значений корневой мощности изменение амплитуды в 10 раз соответствует изменению уровня на 20 дБ.
-
Определение и применение
- Децибел определяется как логарифм отношения двух величин мощности или корня мощности.
- Используется для выражения абсолютного значения как отношения значения к фиксированному эталонному значению.
- В электронике коэффициенты усиления усилителей, ослабление сигналов и отношение сигнал/шум часто выражаются в децибелах.
-
Стандарты и признание
- Децибел признан международными организациями, такими как МЭК и ИСО.
- МЭК разрешает использовать децибел для значений базовой мощности и мощности.
- Суффиксы (например, dBA или dBV) не распознаются МЭК или ИСО.
-
Линейные системы и импеданс
- Импеданс зависит от частоты или времени, что нарушает линейность системы.
- Для различий в уровне требуется смягчение соотношения.
-
Частотно-зависимые импедансы
- Частотно-зависимые импедансы анализируются с помощью преобразования Фурье.
- Преобразования позволяют исключить зависимость от частоты.
-
Единицы измерения и преобразования
- Децибел используется для логарифмического отношения мощности.
- Примеры: дБВт, дБм, дБ.
-
Примеры вычислений
- Отношение 1 кВт к 1 Вт: 30 дБ.
- Отношение 10 Вт к 1 МВт: 40 дБ.
-
Свойства децибелов
- Децибелы полезны для представления больших соотношений.
- Они упрощают мультипликативные эффекты, но менее интуитивны в аддитивных системах.
-
Представление операций умножения
- Значения уровня в децибелах можно складывать вместо умножения.
- Пример: система из трех усилителей с общим усилением 25 дБ.
-
Критика и ограничения
- Децибелы создают путаницу и сложны для интерпретации.
- Величины в децибелах не всегда аддитивны.
-
Представление операций сложения
- Логарифмическое сложение удобнее, чем умножение.
- Пример: шум от двух машин, работающих вместе.
-
Дроби и размерный анализ
- Константы затухания выражаются в виде доли или отношения к дальности передачи.
- Пример: 100-метровый пробег с волокном 3,5 дБ/км приводит к потерям 0,35 дБ.
-
Восприятие и акустика
- Восприятие человеком интенсивности звука и света соответствует логарифму.
- Децибел используется в акустике для измерения уровня мощности звука.
-
Использование децибела в подводной акустике
- Децибел используется для выражения уровня интенсивности звука.
- Уровень интенсивности звука пропорционален квадрату звукового давления.
- Человеческое ухо обладает большим динамическим диапазоном восприятия звука.
-
Телефония и аудиозапись
- Децибелы используются для выражения мощности, взвешенной по частоте.
- В телефонии и аудиозаписи часто используется мощность, взвешенная по частоте.
-
Электроника
- Децибелы используются для выражения отношения мощности или амплитуды.
- Общее усиление в децибелах может быть рассчитано суммированием усиления отдельных компонентов.
- В телекоммуникациях децибелы обозначают усиление или потерю сигнала.
-
Оптика
- В оптической линии связи потери рассчитываются путем сложения и вычитания величин в децибелах.
- В спектрометрии и оптике используется блокирующая единица, эквивалентная -1 В.
-
Видео и цифровые изображения
- Децибелы используются для представления соотношения напряжений видеосигнала.
- Динамический диапазон камеры равен 40 дБ, что означает соотношение 100:1 между интенсивностью оптического сигнала и темного шума.
-
Суффиксы и опорные значения
- К децибелам присоединяются суффиксы для указания исходного значения.
- Суффиксы могут быть символами единиц измерения, транслитерациями, аббревиатурами или мнемоническими обозначениями.
- Суффиксы часто соединяются дефисом, пробелом или заключаются в круглые скобки.
-
Примеры использования
- dB SPL используется для измерения уровня звукового давления.
- dBV и dBu используются в аудиоэлектронике.
- dB drag-рейсинг используется в радиосвязи.
- dB drag-рейсинг используется для измерения уровня шума.