Децибел: відмінності між версіями

[перевірена версія][перевірена версія]
Вилучено вміст Додано вміст
Shynkar (обговорення | внесок)
Немає опису редагування
Рядок 128:
Децибел&nbsp;— [[Безрозмірнісна фізична величина|безрозмірнісна одиниця]]. Міжнародне позначення одиниці «децибел» — «dB» або «дБ».<ref>ГОСТ 8.417-2002 Единицы физических величин</ref> (''неправильно'': дб, Дб).
 
Децибел не є офіційною одиницею в системі одиниць [[СІМіжнародна система одиниць (SI)|системи SI]], хоча за рішенням [[Генеральна конференція мір і ваг|Генеральної конференції з мір і ваг]], допускається його застосування без обмежень спільно із одиницями СІSI, а [[Міжнародне бюро мір і вагиваг]] рекомендувало включити його до цієї системи.
 
== Застосування ==
Одиниця вимірювання «децибел» широко застосовується в областях техніки, де є необхідним вимірювання величин, які змінюються в широкому діапазоні: в [[Радіотехніка|радіотехніці]], антеній техніці, в системах передачі інформації, автоматичного регулювання та керування, в [[Оптика|оптиці]], [[Акустика|акустиці]] (для вимірювання [[Гучність звуку|гучності звуку]]) та ін. В децибелах прийнято вимірювати [[динамічний діапазон]] (наприклад, діапазон гучності звучання музичного інструменту), загасання хвилі при поширенні в поглинаючому середовищі, [[Передавальний коефіцієнт|коефіцієнт підсилення]] і коефіцієнт шуму підсилювача.
 
Децибели використовуються не тільки для вимірювання відношення фізичних величин другого порядку (енергетичних, наприклад, [[потужність]], енергія, інтенсивність, щільність потоку потужності, спектральна щільність потужності та ін.) і першого порядку ([[Електрична напруга|напруга]], сила струму, напруженість поля, звуковий тиск, швидкість руху і щільність електричних зарядів та ін.). В децибелах можна вимірювати відношення будь-яких фізичних величин, а також використовувати перші для подання абсолютних величин (див. [[Децибел#Опорний рівень|Опорний рівень]]).
 
== Приклад розрахунку ==
Рядок 231:
На практиці поширені такі опорні рівні і спеціальні позначення для них:
 
* '''[[dBm]]''', '''dBmW''' (укр. '''дБм''')&nbsp;— абсолютний рівень [[Потужність|потужності]] в [[децибел]]ах (dB) по відношенню до 1 [[Ват|мВт]] (тобто, опорним рівнем є потужність в 1 мВт). Ця одиниця знайшла застосування у радіо, мікрохвильових і оптоволоконних мережах як зручний показник для вимірювання абсолютної потужності, оскільки дає змогу виражати великий діапазон потужностей у короткій формі.
* '''dBV''' (укр. '''дБВ''')&nbsp;— опорна напруга 1 В на номінальному навантаженні (для побутової техніки&nbsp;— зазвичай 47 [[кОм]]); наприклад, стандартизований рівень сигналу для побутового аудіообладнання становить −10 дБВ, тобто 0,316 В на навантаженні 47 кОм.
* '''dBuV''' (укр. '''дБмкВ''')&nbsp;— опорна напруга 1 мкВ. Наприклад, «чутливість радіоприймача, виміряна на антенному вході, становить −10 дБмкВ … номінальний опір антени&nbsp;— 50 Ом».
Рядок 249:
Звичайним джерелом плутанини при використанні децибел відбувається при прийнятті рішення використання 10 × log або 20 × log. У первісному визначенні, це було вимірювання потужності, а також у цьому контексті слід використовувати формулювання 10 × log, а децибел означає одну десяту. Користувач повинен ясно розуміти величину вираженої потужності або амплітуди. Корисно враховувати як виражається потужність або енергія, наприклад, поточний струм × поточний струм × опір, <sup>1</sup>⁄<sub>2</sub> × швидкість × швидкість × маса. Там, де енергія є квадратною функцією перемінного поля (наприклад, напруги, струму або тиску), а потім 10 × log правильне вираження для квадрата, або 20 × log для самого перемінного поля.
 
Величина в децибелах не обов'язково [[АналізМетод вимірностіаналізу розмірностей|адитивна]], будучи «неприйнятною формою для використання в визмірному аналізі».
 
Оскільки люди ставлять адитивні операції вище за множення, децибели незручні для висловлення суті адитивних операцій: «Якщо дві машини, що виробляють кожна окремо рівень [звукового тиску], скажімо, 90 дБ в певній точці, а потім, коли обидва працюють разом, ми повинні очікувати об'єднаний рівень звукового тиску збільшений до 93 дБ, але, звичайно, не до 180 дБ!» «Припустимо, що шум від машини вимірюється (враховуючи внесок фонового шуму) і має бути 87 дБА, але коли машина вимикається, один тільки фоновий шум вимірюється як 83 дБА. … шум машини [рівень (поодинці)] може бути отримано шляхом 'віднімання' 83 дБА фонового шуму від комбінованого рівня 87 дБА, тобто 84,8 дБА». "Для того, щоб знайти репрезентативне значення рівня звуку в кімнаті декілька вимірювань приймаються на різних позиціях в межах кімнати, а середнє значення розраховується. Порівняти логарифмічне і арифметичне середнє … 70 дБ і 90 дБ: логарифмічне середнє = 87 дБ, середнє арифметичне = 80 дБ ".
Рядок 258:
В електроніці децибел часто використовується щоб висловити силу або співвідношення амплітуд ([[Передавальний коефіцієнт|коефіцієнтів]]), в перевазі до [[Арифметика|арифметичного]] співвідношення або [[Передавальний коефіцієнт|відсотків]]. Перша перевага полягає в тому, що загальний коефіцієнт посилення в децибелах з ряду компонентів (таких як [[Підсилювач|підсилювачі]] і [[Атенюатор|атенюатори]]) можна обчислити просто шляхом підсумовування коефіцієнтів посилення децибелів окремих компонентів. Аналогічним чином, в області телекомунікацій, децибели позначають посилення сигналу або втрати від передавача до приймача через певне середовище ({{Нп|Оптика в вільному просторі|вільний простір||Free-space optical communication}}, [[хвилевід]], [[коаксіальний кабель]], [[оптоволокно]] та ін.), використовуючи {{Нп|Енергетичний баланс ліній|енергетичний баланс ліній||Link_budget}}.
 
Одиниця децибел може також поєднуватися з суфіксом для створення абсолютної одиниці електроенергії. Наприклад, "[[ДБм|дБм]]" для вимірювання енергії і представленню її як логарифмічної пропорції по відношенню до сигналу 1мВт. Тоді нульовий дБм це є рівень, що відповідає одному мілівату, а 1 дБм - на один децибел вище, це рівень сигналу близько 1,259 мВт.
 
У професійних аудіо специфікаціях популярною одиницею є [[дБн]]. [[дБн]] є [[КореневеСереднє середньоквадратичнеквадратичне|середньоквадратичний]] вимір напруги, який використовує як посилення приблизно 0.775. Обраний з історичних причин, еталонним значенням є рівень напруги, який забезпечує 1 МВт потужності в 600 Ом резистор, який зазвичай був стандартним еталоном повного опору в телефонних лініях.
 
=== Оптика ===
У оптичної {{Нп|Оптичний канал|||Optical_link}}, якщо відома кількість [[Оптика|оптичної]] потужності в [[ДБм|дБм]] (по відношенню до 1 мВт), яка запущена в [[Оптоволокно|волокно]], а також відомі втрати, в дБ (децибел), кожного компонента (наприклад, роз'єми, зростки і довжини волокна), загальні втрати лінії зв'язку можуть бути швидко розраховані шляхом додавання і віднімання величин в дЦб. <ref>Bob Chomycz (2000). Fiber optic installer's field manual. McGraw-Hill Professional. pp. 123–126. ISBN 978-0-07-135604-6
</ref>