Децибелы в ватты: The page cannot be found

Содержание

Что именно означают ватты и дБ? [закрыто]

Что такое децибел?

Децибел — это измерение силы. Его можно рассчитать по следующей формуле:

$$ a_ {db} = 10 * log (\ frac {P} {P_0}) $$

Децибел — это показатель относительный , что означает, что у него всегда есть ссылка . Обычно эта ссылка составляет 1 милливатт, а псевдоэлемент — «дБм». Единица — это псевдоэлемент, потому что внутри математических функций, таких как логарифм, не может быть никаких единиц. Р>

Существует несколько суффиксов, и все они различаются по своей ссылке:

дБм относится к 1 мВт, поэтому P_0 составляет 0,001 Вт. Р>

дБВт относится к 1 Вт, поэтому P_0 равно 1 Вт. Р>

db относится к некоторому уровню мощности, который вы где-то измеряли. Это используется для усилителей, чтобы быстро определить, какое усиление они имеют (выходная мощность по отношению к входной мощности).

Помните, что есть только измерения мощности !

Теперь мы часто видим такие единицы, как dbµ и dbV. 2) = 20 * log (\ frac {U_1 * R_2} {U_2 * R_1}) \ \ = 20 * log (\ frac {U_1} {U_2}) $$

Опорным значением будет мкВ и В.

Почему мы используем децибел?

В инженерных коммуникациях нам часто нужно рисовать диаграммы уровня сигнала и графики Боде для фильтров. Теперь представьте себе обычную базовую станцию GSM, которая передает с 1 Вт и, следовательно, 30 дБм. Затухание обычно составляет коэффициент 1000000000 (90 дБ) или более. Таким образом, ваш мобильный телефон должен работать с уровнями сигнала до 30 дБм-90 дБм = -60 дБм, что равно 0,000001 мВт.

Десять децибел — это (благодаря логарифму) усиление / ослабление на десять лет (умножение / деление на 10). Это означает, что вы делаете огромные числа очень маленькими, и вы можете нарисовать диаграмму мощности сигналов или графики Боде для фильтров, не переходя от 0,0000000 мВт до 100000000 Вт. Другое преимущество состоит в том, что мы можем добавлять и вычитать децибелы вместо умножения чисел, что является признаком, полученным из логарифмического исчисления:

100 дБм = 10 мегаватт -50 дБм = 0,0000001 Вт

Ваш конкретный вариант использования

Мощность на вашем усилителе говорит вам, насколько громко по отношению к тому, насколько тихо это может быть. Ссылка здесь — это минимальный уровень шума, который есть в вашем усилителе (каждый компонент шумит! Даже резисторы!) По сравнению с максимальным значением, которое он может сделать. это называется динамическим диапазоном и рассчитывается $$ 10 * журнал (\ гидроразрыва {Р- {100 \%}} {Р- {0 \%}}) $$

Чем выше динамический диапазон, тем выше его выходная мощность или ниже уровень шума. Это также говорит о приблизительном уровне мощности, на который должен рассчитываться динамик.

Предполагается, что вы используете усилитель повышенной мощности, когда ваша аудитория очень большая, например, на концертах. 4-кратная мощность равна 2-кратной громкости (те же динамики предоставляются). 150 Ватт — это очень большой усилитель в комнате, если у вас есть приличные колонки (не дешевые в продуктовом магазине). Более высокая мощность также означает, что усилитель разряжает вашу батарею намного быстрее (это линейно. 100 Вт усиливает батарею в два раза быстрее, чем тот же усилитель с выходной мощностью 50 Вт). Разумеется, динамик получает большее количество энергии и поэтому смещает больше. Вы можете увеличивать громкость до тех пор, пока динамик или усилитель не достигнут своего предела (слышны потрескивающие шумы).

В целом, слушатель определяет 6 дБ как примерно вдвое большую громкость, при которой вам нужно в 4 раза увеличить мощность для его достижения.

Мое мнение таково, что вам лучше обратить внимание на динамик с высокой эффективностью (корпус также является важным фактором!) и усилитель меньшего размера.

    

Что именно означают ватты и дБ? [закрыто]

Что такое децибел?

Децибел — это измерение силы. Это можно рассчитать по следующей формуле:

d б = 10 ∗ l o g ( P п 0 ) d б знак равно 10 * L о грамм ( п п 0 )

Децибел — это относительное измерение, которое означает, что оно всегда имеет эталонное значение . Обычно эта ссылка составляет 1 милливатт, а псевдоэлемент — «дБм». 2 / R, и если R1 равно R2, они аннулируются (как и напряжения!):

d b µ = 10 ∗ l o g ( P п 0 ) = 10 ∗ l o g ( U 2 1 р 1 U 2 2 р 2 ) = 10 ∗ l o g ( ( U 1 ∗ R 2 U 2 ∗ R 1 ) 2 ) = 20 ∗ l o g ( U 1 ∗ R 2 U 2 ∗ R 1 ) = 20 ∗ l o g ( U 1 U 2 ) d б μ знак равно 10 * L о грамм ( п п 0 ) знак равно 10 * L о грамм ( U 1 2 р 1 U 2 2 р 2 ) знак равно 10 * L о грамм ( ( U 1 * р 2 U 2 * р 1 ) 2 ) знак равно 20 * L о грамм ( U 1 * р 2 U 2 * р 1 ) знак равно 20 * L о грамм ( U 1 U 2 )

Ссылка будет мкВ и V.

Почему мы используем децибел?

В коммуникационной инженерии нам часто приходится рисовать диаграммы уровня сигнала и графики Боде для фильтров. Теперь представьте себе обычную базовую станцию ​​GSM, которая передает с мощностью 1 Вт и, следовательно, 30 дБм. Затухание обычно составляет коэффициент 1000000000 (90 дБ) или более. Таким образом, ваш мобильный телефон должен работать с уровнями сигнала до 30 дБм-90 дБм = -60 дБм, что равно 0,000001 мВт.

Десять децибел — это (благодаря логарифму) усиление / ослабление на одно десятилетие (умножение / деление на 10). Это означает, что вы делаете огромные числа очень маленькими, и вы можете нарисовать диаграмму мощности сигналов или графики Боде для фильтров без перехода от 0,0000000 мВт до 100000000 Вт. Другое преимущество состоит в том, что мы можем добавлять и вычитать децибелы вместо умножения чисел, что является признаком, полученным из логарифмического исчисления:

100 дБм = 10 мегаватт -50 дБм = 0,0000001 Вт

Ваш конкретный вариант использования

Мощность на вашем усилителе говорит вам, насколько громко по отношению к тому, насколько тихо это может быть. Ссылка здесь — это уровень шума, который ваш усилитель имеет (каждый компонент шумит! Даже резисторы!) По сравнению с максимумом, который он может сделать. это называется динамическим диапазоном и рассчитывается

10 * 10 г ( P 100 % п 0 % ) 10 * L о грамм ( п 100 % п 0 % )

Чем выше динамический диапазон, тем выше его выходная мощность или ниже уровень шума. Это также говорит о приблизительном уровне мощности, на который должен рассчитываться динамик.

Вы должны использовать усилитель большей мощности, когда ваша аудитория очень большая, например, на концертах. 4-кратная мощность равна 2-кратной громкости (те же динамики). 150 Ватт — это очень большой усилитель в комнате, если у вас есть приличные колонки (не дешевые в продуктовом магазине). Более высокая мощность также означает, что усилитель разряжает вашу батарею намного быстрее (это линейно. 100 Вт усиливает батарею в два раза быстрее, чем тот же усилитель с выходной мощностью 50 Вт). Разумеется, динамик получает большее количество энергии и поэтому смещает больше. Вы можете увеличивать громкость до тех пор, пока громкоговоритель или усилитель не достигнут своего предела (слышны потрескивающие шумы).

В целом, слушатель определяет 6 дБ как примерно вдвое большую громкость, при которой вам нужно в 4 раза увеличить мощность для достижения этой цели.

Мое мнение таково, что вам лучше обратить внимание на динамик с высокой эффективностью (корпус также является важным фактором!) И меньший усилитель.

Измерения. Единицы измерения. Децибелы — универсальная мера

ПРИМЕНЕНИЕ ДЕЦИБЕЛ В РАДИОЭЛЕКТРОНИКЕ И ЭЛЕКТРОАКУСТИКЕ

ЧТО ТАКОЕ ДЕЦИБЕЛЫ?

Универсальные логарифмические единицы децибелы широко используются при количественных оценках параметров различных аудио и видео устройств в нашей стране и за рубежом. В радиоэлектронике, в частности, в проводной связи, технике записи и воспроизведения информации децибелы являются универсальной мерой.

Децибел — не физическая величина, а математическое понятие

В электроакустике децибел служит по существу единственной единицей для характеристики различных уровней — интенсивности звука, звукового давления, громкости, а также для оценки эффективности средств борьбы с шумами.

Децибел — специфическая единица измерений, не схожая ни с одной из тех, с которыми приходится встречаться в повседневной практике. Децибел не является официальной единицей в системе единиц СИ, хотя, по решению Генеральной конференции по мерам и весам, допускается его применение без ограничений совместно с СИ, а Международная палата мер и весов рекомендовала включить его в эту систему.

Децибел — не физическая величина, а математическое понятие.

В этом отношении у децибел есть некоторое сходство с процентами. Как и проценты, децибелы безразмерны и служат для сравнения двух одноименных величин, в принципе самых различных, независимо от их природы. Следует отметить, что термин «децибел» всегда связывают только с энергетическими величинами, чаще всего с мощностью и, с некоторыми оговорками, с напряжением и током.

Децибел (русское обозначение — дБ, международное — dB) составляет десятую часть более крупной единицы — бела1.

Бел — это десятичный логарифм отношения двух мощностей. Если известны две мощности Р1 и Р2, то их отношение, выраженное в белах, определяется формулой:

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.

Напомним вкратце, что такое логарифм. Любое положительное2

число, как целое, так и дробное, можно представить другим числом в определенной степени.

Так, например, если 102 = 100, то 10 называют основанием логарифма, а число 2 — логарифмом числа 100 и обозначают log10 100=2 или lg 100 = 2 (читается так: «логарифм ста при основании десять равен двум»).

Логарифмы с основанием 10 называются десятичными логарифмами и применяются чаще всего. Для чисел, кратных 10, этот логарифм численно равен количеству нулей за единицей, а для остальных чисел вычисляется на калькуляторе или находится по таблицам логарифмов.

Логарифмы с основанием е = 2,718… называются натуральными. В вычислительной технике обычно применяются логарифмы с основанием 2.

Основные свойства логарифмов:

Разумеется, эти свойства справедливы и для десятичных и натуральных логарифмов. Логарифмический способ представления чисел часто оказывается очень удобным, так как позволяет подменять умножение — сложением, деление — вычитанием, возведение в степень умножением, а извлечение корня — делением.

На практике бел оказался слишком крупной величиной, например, любые отношения мощностей в границах от 100 до 1000 укладываются в пределах одного бела — от 2 Б до 3 Б. Поэтому для большей наглядности решили число, показывающее количество бел, умножать на 10 и полученное произведение считать показателем в децибелах, т. е., например, 2 Б = 20 дБ, 4,62 Б = 46,2 дБ и т. д.

Обычно отношение мощностей выражают сразу в децибелах по формуле:

Действия с децибелами не отличаются от операций с логарифмами.

Нетрудно посчитать, что 1 дБ соответствует отношению мощностей примерно равному 1,259 или 26%.

2 дБ = 1 дБ + 1 дБ → 1,259 * 1,259 = 1,585;
3 дБ → 1,2593 = 1,995;
4 дБ → 2,512;
5 дБ → 3,161;
6 дБ → 3,981;
7 дБ → 5,012;
8 дБ → 6,310;
9 дБ → 7,943;
10 дБ → 10,00.

Знак → означает «соответствует».

Подобным образом можно составить таблицу и для отрицательных значений децибел. Минус 1 дБ характеризует убывание мощности в 1/0,794 = 1,259 раза, т. е. тоже примерно на 26%.

Запомните, что:

⇒ Если Р21 т. е. P2 /P1=1, то NдБ = 0, так как lg 1=0.

⇒ Если P2 > Pl, то число децибел положительно.

⇒ Если Р2 1, то децибелы выражаются отрицательными числами.

Положительные децибелы часто называют децибелами усиления. Отрицательные децибелы, как правило, характеризуют потери энергии (в фильтрах, делителях, длинных линиях) и называются децибелами затухания или потерь.

Между децибелами усиления и затухания существует простая зависимость: одинаковому числу децибел с разными знаками соответствуют обратные числа отношений. Если, например, отношению Р21 = 2 → 3 дБ, то –3 дБ → 1/2, т. е. 1 / Р21 = Р12

⇒ Если Р21 представляет степень десяти, т. е. Р21 = 10k, где k — любое целое число (положительное или отрицательное), то NдБ = 10k, так как lg 10k = k.

⇒ Если Р2 или Р1 равно нулю, то выражение для NдБ теряет смысл.

И еще одна особенность: кривая, определяющая значения децибел в зависимости от отношений мощностей, вначале быстро растет, затем ее рост замедляется.

Зная число децибел, соответствующих одному отношению мощностей, можно произвести пересчет для другого — близкого или кратного отношения. В частности, для отношений мощностей, различающихся в 10 раз, число децибел отличается на 10 дБ. Эту особенность децибел следует хорошо понять и твердо запомнить — она является одной из основ всей системы

К достоинствам системы децибел относят:

⇒ универсальность, т. е. возможность использования при оценке различных параметров и явлений;

⇒ огромные перепады преобразуемых чисел — от единиц и до миллионов — отображаются в децибелах числами первой сотни;

⇒ натуральные числа, представляющие степени десяти, выражаются в децибелах числами, кратными десяти;

⇒ взаимообратные числа выражаются в децибелах равными числами, но с разными знаками;

⇒ в децибелах могут быть выражены как отвлеченные, так и именованные числа.

К недостаткам системы децибел относят:

⇒ малую наглядность: для преобразования децибел в отношения двух чисел или выполнения обратных действий требуется проведение расчетов;

⇒ отношения мощностей и отношения напряжений (или токов) пересчитываются в децибелы по разным формулам, что иногда ведет к ошибкам и путанице;

⇒ децибелы могут отсчитываться только относительно не равного нулю уровня; абсолютный нуль, например 0 Вт, 0 В, децибелами не выражается.

Зная число децибел, соответствующих одному отношению мощностей, можно произвести пересчет для другого — близкого или кратного отношения. В частности, для отношений мощностей, различающихся в 10 раз, число децибел отличается на 10 дБ. Эту особенность децибел следует хорошо понять и твердо запомнить — она является одной из основ всей системы.

Сравнение двух сигналов путем сопоставления их мощностей не всегда бывает удобным, так как для непосредственного измерения электрической мощности в диапазоне звуковых и радиочастот требуются дорогие и сложные приборы. На практике при работе с аппаратурой гораздо проще измерять не мощность, которая выделяется на нагрузке, а падение напряжения на ней, а в некоторых случаях — протекающий ток.

Зная напряжение или ток и сопротивление нагрузки, легко определить мощность. Если измерения проводятся на одном и том же резисторе, то:

Этими формулами очень часто пользуются практике, но обратите внимание, что если напряжения или токи измеряются на разных нагрузках, эти формулы не работают и следует использовать другие, более сложные зависимости.

Пользуясь приемом, который был использован при составлении таблицы децибел мощности, можно аналогично определить, чему равен 1 дБ отношения напряжений и токов. Положительный децибел будет равен 1,122, а отрицательный децибел будет равен 0,8913, т.е. 1 дБ напряжения или тока характеризует возрастание или убывание этого параметра примерно на 12% по отношению к первоначальному значению.

Формулы выводились в предположении, что сопротивления нагрузок имеют активный характер и между напряжениями или токами нет фазового сдвига. Строго говоря, следовало бы рассматривать общий случай и учитывать для напряжений (токов) наличие угла сдвига по фазе, а для нагрузок не только активное, но полное сопротивление, включая и реактивные составляющие, однако это существенно только на высоких частотах.

Полезно запомнить некоторые часто встречающиеся на практике значения децибел и характеризующие их отношения мощностей и напряжений (токов), приведенные в табл. 1.

Таблица 1. Часто встречающиеся значения децибел мощности и напряжения

± дБ 1 3 10 20 30
Р21 1,26
(0,79)
2
(0,5)
10
(0,1)
100
(0,01)
1000
(0,001)

± дБ 1 3
6 10 20 40
U2/U1
или I2/I1
1,12
(0,9)
1,41
(0,707)
2
(0,5)
3,16
(0,316)
10
(0,1)
100
(0,01)

Пользуясь этой таблицей и свойствами логарифмов легко подсчитать, чему соответствуют произвольные значения логарифм. Например, 36 дБ мощности можно представить как 30+3+3, что соответствует 1000*2*2 = 4000. Тот же самый результат мы получим, представив 36 как 10+10+10+3+3 → 10*10*10*2*2 = 4000.

СОПОСТАВЛЕНИЕ ДЕЦИБЕЛ С ПРОЦЕНТАМИ

Ранее отмечалось, что понятие децибел имеет некоторое сходство с процентами. Действительно, так как в процентах выражается отношение какого-то числа к другому, условно принятому за сто процентов, отношение этих чисел также можно представить в децибелах при условии, что оба числа характеризуют мощность, напряжение или ток. Для отношения мощностей:

Для отношения напряжений или токов:

Можно также вывести формулы для пересчета децибел в проценты отношения:

В табл. 2 дан перевод некоторых, наиболее часто встречающихся значений децибел в проценты отношений. Различные промежуточные значения можно найти по номограмме на рис. 1.


Рис. 1. Перевод децибел в проценты отношений по номограмме

Таблица 2. Перевод децибел в проценты отношений

% 100 50 10 1 0,1
NU или NI 0 -6 -20 -40 -60
NP 0 -3 -10 -20 -30

Рассмотрим два практических примера, поясняющих перевод процентного отношения в децибелы.

Пример 1. Какому уровню гармоник в децибелах по отношению к уровню сигнала основной частоты соответствует коэффициент нелинейных искажений в 3%?

Воспользуемся рис. 1. Через точку пересечения вертикальной линии 3% с графиком «напряжение» проведем горизонтальную линию до пересечения с вертикальной осью и получим ответ: –31 дБ.

Пример 2. Какому ослаблению напряжения в процентах соответствует его изменение на –6 дБ?

Ответ. На 50% первоначальной величины.

В практических расчетах дробную часть численного значения децибел часто округляют до целого числа, однако при этом в результаты расчетов вносится дополнительная погрешность.

ДЕЦИБЕЛЫ В РАДИОЭЛЕКТРОНИКЕ

Рассмотрим несколько примеров, поясняющих методику использования децибел в радиоэлектронике.

Затухание в кабеле

Потери энергии в линиях и кабелях на единицу длины характеризуются коэффициентом затухания α, который при равном входном и выходном сопротивлениях линии определяется в децибелах:

где U1 — напряжение в произвольном сечении линии; U2 — напряжение в другом сечении, отстоящем от первого на единицу длины: 1 м, 1 км и т. д. Например, высокочастотный кабель типа РК-75-4-14 имеет на частоте 100 МГц коэффициент затухания α, = –0,13 дБ/м, кабель витой пары категории 5 на той же частоте имеет затухание порядка –0,2 дБ/м, а у кабеля категории 6 несколько меньше. График затухания сигнала в неэкранированном кабеле витой пары показан на рис. 2.


Рис. 2. График затухания сигнала в неэкранированном кабеле витой пары

Оптоволоконные кабели имеют существенно более низкие величины затухания в диапазоне от 0,2 до 3 дБ при длине кабеля в 1000 м. Все оптические волокна имеют сложную зависимость затухания от длины волны, которая имеет три «окна прозрачности» 850 нм, 1300 нм и 1550 нм. «Окно прозрачности» означает наименьшие потери при максимальной дальности передачи сигнала. График затухания сигнала в оптоволоконных кабелях показан на рис. 3.


Рис. 3. График затухания сигнала в оптоволоконных кабелях

Пример 3. Найти, каким будет напряжение на выходе отрезка кабеля РК-75-4-14 длиной l = 50 м, если ко входу его приложено напряжение 8 В частоты 100 МГц. Сопротивление нагрузки и волновое сопротивление кабеля равны, или, как говорят, согласованы между собой.

Очевидно, что затухание, вносимое отрезком кабеля, составляет K = –0,13 дБ/м * 50 м = –6,5 дБ. Это значение децибел примерно соответствует отношению напряжений 0,47. Значит, напряжение на выходном конце кабеля U2 = 8 В * 0,47 = 3,76 В.

Этот пример иллюстрирует очень важное положение: потери в линии или кабеле с ростом их длины возрастают чрезвычайно быстро. Для отрезка кабеля длиной в 1 км затухание составит уже –130 дБ, т. е. сигнал будет ослаблен более чем в триста тысяч раз!

Затухание в значительной мере зависит от частоты сигналов — в диапазоне звуковых частот оно будет гораздо меньше, чем в видео диапазоне, но логарифмический закон затухания будет тот же, и при большой длине линии ослабление будет существенным.

Усилители звуковой частоты

В усилители звуковой частоты с целью повышения их качественных показателей обычно вводится отрицательная обратная связь. Если коэффициент усиления устройства по напряжению без обратной связи равен К, а с обратной связью КОС то число, показывающее, во сколько раз изменяется коэффициент усиления под действием обратной связи, называют глубиной обратной связи. Ее обычно выражают в децибелах. В работающем усилителе коэффициенты К и КОС определяются экспериментально, если только усилитель не возбуждается при разомкнутой петле обратной связи. При проектировании усилителя сначала вычисляют К, а затем определяют значение КОС следующим образом:

где β — коэффициент передачи цепи обратной связи, т. е. отношение напряжения на выходе цепи обратной связи к напряжению на ее входе.

Глубина обратной связи в децибелах может быть рассчитана по формуле:

Стереофонические устройства по сравнению с монофоническими должны удовлетворять дополнительным требованиям. Эффект объемного звучания обеспечивается только при хорошем разделении каналов, т. е. при отсутствии проникновения сигналов из одного канала в другой. В практических условиях это требование полностью удовлетворить не удается, и взаимное просачивание сигналов имеет место, главным образом, через узлы, общие для обоих каналов. Качество разделения по каналам характеризуется так называемым переходным затуханием аПЗ Мерой переходного затухания в децибелах служит отношение выходных мощностей обоих каналов, когда входной сигнал подается только на один канал:

где РД — максимальная выходная мощность действующего канала; РСВ — выходная мощность свободного канала.

Хорошему разделению каналов соответствует переходное затухание 60—70 дБ, отличному –90—100 дБ.

Шум и фон

На выходе любого приемно-усилительного устройства даже при отсутствии полезного входного сигнала можно обнаружить переменное напряжение, которое вызвано собственными шумами устройства. Причины, вызывающие собственные шумы, могут быть как внешними — за счет наводок, плохой фильтрации напряжения питания, так и внутренними, обусловленными собственными шумами радиокомпонентов. Сильнее всего сказываются шумы и, помехи, возникающие во входных цепях и в первом усилительном каскаде, так как они усиливаются всеми последующими каскадами. Собственные шумы ухудшают реальную чувствительность приемника или усилителя.

Количественная оценка шумов осуществляется несколькими способами.

Простейший состоит в том, что все шумы, независимо от причины и места их возникновения, пересчитываются ко входу, т. е. напряжение шумов на выходе (при отсутствии входного сигнала) делится на коэффициент усиления:

Это напряжение, выраженное в микровольтах, и служит мерой собственных шумов. Однако для оценки устройства с точки зрения помех важно не абсолютное значение шумов, а отношение между полезным сигналом и этим шумом (отношение сигнал/шум), так как полезный сигнал должен надежно выделяться на фоне помех. Отношение сигнал/шум обычно выражают в децибелах:

где Рс — заданная или номинальная выходная мощность полезного сигнала вместе с шумом; Рш — выходная мощность шумов при выключенном источнике полезного сигнала; Uc — напряжение сигнала и шумов на нагрузочном резисторе; UШ — напряжение шумов на том же резисторе. Так получается т.н. «невзвешенное» («unweighted») отношение сигнал/шум.

Часто в параметрах аудиоаппаратуры приводится отношение сигнал/шум, измеренное со взвешивающим фильтром («weighted»). Фильтр позволяет учесть разную чувствительность слуха человека к шуму на разных частотах. Чаще всего используется фильтр типа А, в этом случае в обозначении обычно указывается единица измерения «дБА» («dBA»). Использование фильтра дает обычно лучшие количественные результаты, чем для невзвешенного шума (обычно отношение сигнал/шум получается на 6—9 дБ больше), поэтому (из маркетинговых соображений) производители аппаратуры чаще указывают именно «взвешенное» значение. Подробнее о взвешивающих фильтрах см. ниже в разделе «Шумомеры».

Очевидно, что для успешной эксплуатации устройства отношение сигнал/шум должно быть выше какого-то минимально допустимого значения, которое зависит от назначения и требований, предъявляемых к устройству. Для аппаратуры класса Hi-Fi этот параметр должен быть не менее 75 дБ, для аппаратуры Hi-End — не менее 90 дБ.

Иногда на практике пользуются обратным отношением, характеризуя им уровень шумов относительно полезного сигнала. Уровень шумов выражается тем же числом децибел, что и отношение сигнал/шум, но с отрицательным знаком.

В описаниях приемно-усилительной аппаратуры иногда фигурирует термин уровень фона, который характеризует в децибелах отношение составляющих напряжения фона к напряжению, соответствующему заданной номинальной мощности. Составляющие фона кратны частоте питающей сети (50, 100, 150 и 200 Гц) и при измерении выделяются из общего напряжения помех при помощи полосовых фильтров.

Отношение сигнал/шум не позволяет, однако, судить о том, какая часть шумов обусловлена непосредственно элементами схемы, а какая внесена в результате несовершенства конструкции (наводки, фон). Для оценки шумовых свойств радиокомпонентов вводится понятие коэффициента (фактора) шума. Коэффициент шума оценивается по мощности и также выражается в децибелах. Характеризовать этот параметр можно следующим образом. Если на входе устройства (приемника, усилителя) одновременно действуют полезный сигнал мощностью Рс и шумы мощностью Рш, то отношение сигнал/шум на входе будет сш)вх После усиления отношение сш)вых окажется меньше, так как к входным шумам добавятся и усиленные собственные шумы усилительных каскадов.

Коэффициентом шума называют выраженное в децибелах отношение:

где Кр — коэффициент усиления по мощности.

Следовательно, коэффициент шума представляет отношение мощности шумов на выходе к усиленной мощности шумов, действующих на входе.

Значение Рш.вх определяется расчетным путем; Рш.вых измеряется, а Кр обычно . известно из расчета или после измерения. Идеальный с точки зрения шумов усилитель должен усиливать только полезные сигналы и не должен вносить дополнительные шумы. Как следует из уравнения, для подобного усилителя коэффициент шума FШ = 0 дБ.

Для транзисторов и ИС, предназначенных для работы в первых каскадах усилительных устройств, коэффициент шума регламентируется и приводится в справочниках.

Напряжение собственных шумов определяет и другой важный параметр многих усилительных устройств — динамический диапазон.

Динамический диапазон и регулировки

Динамическим диапазоном называется выраженное в децибелах отношение максимальной неискаженной выходной мощности к ее минимальному значению, при котором, еще обеспечивается допустимое отношение сигнал/шум:

Чем меньше уровень собственных шумов и чем выше неискаженная выходная мощность, тем шире динамический диапазон.

Аналогичным образом определяется и динамический диапазон источников звука — оркестра, голоса, только здесь минимальная мощность звука определяется шумовым фоном. Чтобы устройство могло передать без искажений как минимальную, так и максимальную амплитуды входного сигнала, его динамический диапазон должен быть не меньше динамического диапазона сигнала. В случаях, когда динамический диапазон входного сигнала превышает динамический диапазон устройства, его искусственно сжимают. Так поступают, например, при звукозаписи.

Эффективность действия ручного регулятора громкости проверяется при двух крайних положениях регулятора. Сначала при регуляторе в положении максимальной громкости на вход усилителя звуковой частоты подается напряжение частотой 1 кГц такой величины, чтобы на выходе усилителя установилось напряжение, соответствующее некоторой заданной мощности. Затем ручку регулятора громкости переводят на минимальную громкость, а напряжение на входе усилителя поднимают до тех пор, пока напряжение на выходе снова не станет равным первоначальному. Отношение входного напряжения при регуляторе в положении минимальной громкости к входному напряжению при максимальной громкости, выраженное в децибелах, является показателем работы регулятора громкости.

Приведенными примерами далеко не исчерпываются практические случаи приложения децибел к оценке параметров радиоэлектронных устройств. Зная общие правила, применения этих единиц, можно понять, как они используются в других, не рассмотренных здесь условиях. Встретившись с незнакомым термином, определенным в децибелах, следует отчетливо представить, отношению каких двух величин он соответствует. В одних случаях это понятно из самого определения, в других случаях связь между составляющими сложнее, и, когда нет четкой ясности, следует обратиться к описанию методики измерения во избежание серьезных ошибок.

Оперируя с децибелами, следует всегда обращать внимание на то, отношению каких единиц — мощности или напряжения — соответствует каждый конкретный случай, т. е. какой коэффициент — 10 или 20 — должен стоять перед знаком логарифма.

ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ МАСШТАБ

Логарифмическая система, в том числе и децибелы, часто применяется при построении амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) — кривых, изображающих зависимость коэффициента передачи различных устройств (усилителей, делителей, фильтров) от частоты внешнего воздействия. Для построения частотной характеристики расчетным или опытным путем определяется ряд точек, характеризующих выходное напряжение или мощность при неизменном входном напряжении на разных частотах. Плавная кривая, соединяющая эти точки, характеризует частотные свойства устройства или системы.

Если по оси частот численные значения откладывать в линейном масштабе, т. е. пропорционально их фактическим значениям, то такая частотная характеристика окажется неудобной для пользования и не будет наглядной: в области низших частот она сжата, а высших — растянута.

Частотные характеристики строятся обычно в так называемом логарифмическом масштабе. По оси частот в удобном для работы масштабе откладываются величины, пропорциональные не самой частоте f, а логарифму lgf/fo, где fо — частота, соответствующая началу отсчета. Против отметок на оси надписываются значения f. Для построения логарифмических АЧХ используют специальную логарифмическую миллиметровую бумагу.

При проведении теоретических расчетов обычно пользуются не просто частотой f, а величиной ω = 2πf которую называют круговой частотой.

Частота fо, соответствующая началу отсчета, может быть сколь угодно малой, но не может быть равной нулю.

По вертикальной оси откладываются в децибелах либо в относительных числах отношения коэффициентов передачи при различных частотах к его максимальному либо среднему значению.

Логарифмический масштаб позволяет на небольшом отрезке оси отобразить широкий диапазон частот. На такой оси одинаковым отношениям двух частот соответствуют равные по длине участки. Интервал, характеризующий рост частоты в десять раз, называют декадой; двукратному отношению частот соответствует октава (этот термин заимствован из теории музыки).

Частотный диапазон с граничными частотами fH и fВ занимает в декадах полосу fB/fH= 10m, где m — число декад, а в октавах 2n, где n — число октав.

Если полоса в одну октаву слишком широка, то можно применять интервалы с меньшим отношением частот в пол-октавы или трети октавы.

Средняя частота октавы (полуоктава) не равна среднему арифметическому от нижней и верхней частот октавы, а равна 0,707 fВ.

Частоты, найденные подобным образом, называют среднеквадратичными.

Для двух соседних октав средние частоты также образуют октавы. Пользуясь этим свойством, можно по желанию один и тот же логарифмический ряд частот считать либо границами октав, либо их средними частотами.

На бланках с логарифмической сеткой средняя частота делит октавный ряд пополам.

На оси частот в логарифмическом масштабе на каждую треть октавы приходятся равные отрезки оси, каждый длиной в одну треть октавы.

При испытаниях электроакустической аппаратуры и проведении акустических измерений рекомендуется применять ряд предпочтительных частот. Частоты этого ряда являются членами геометрической прогрессии со знаменателем 1,122. Для удобства значения некоторых частот округлены в пределах ±1%.

Интервал между рекомендованными частотами составляет одну шестую октавы. Сделано это не случайно: ряд содержит достаточно большой набор частот для разных видов измерений и вбирает ряды частот с интервалами в 1/3, 1/2 и целую октаву.

И еще одно важное свойство ряда предпочтительных частот. В некоторых случаях в качестве основного интервала частот используется не октава, а декада. Так вот, предпочтительный ряд частот в равной мере можно рассматривать и как двоичный (октавный), и как десятичный (декадный).

Знаменатель прогрессии, на основе которой построен предпочтительный ряд частот, численно равен 1дБ напряжения, или 1/2 дБ мощности.

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИМЕНОВАННЫХ ЧИСЕЛ В ДЕЦИБЕЛАХ

До сих пор мы полагали, что и делимое и делитель под знаком логарифма имеют произвольную величину и для выполнения децибельного пересчета важно знать только их отношение независимо от абсолютных значений.

В децибелах можно выражать также конкретные значения мощностей, а также напряжений и токов. Когда величина одного из членов, стоящих под знаком логарифма в рассмотренных ранее формулах задана, второй член отношения и числа децибел будут однозначно определять друг друга. Следовательно, если задаться какой-либо эталонной мощностью (напряжением, током) в качестве условного уровня сравнения, то другой мощности (напряжению, току), сопоставляемой с ней, будет соответствовать строго определенное число децибел. Нулю децибел в этом случае отвечает мощность, равная мощности условного уровня сравнения, так как при NP= 0 Р21 поэтому этот уровень обычно называют нулевым. Очевидно, что при разных нулевых уровнях одна и та же конкретная мощность (напряжение, ток) будут выражаться разными числами децибел.

где Р — мощность, подлежащая преобразованию в децибелы, а Р0 — нулевой уровень мощности. Величина Р0 ставится в знаменателе, при этом положительными децибелами выражаются мощности Р > Р0.

Условный уровень мощности, с которым производится сравнение, в принципе может быть любым, однако не каждый был бы удобен для практического использования. Чаще всего за нулевой уровень выбирается мощность в 1 мВт, рассеиваемая на резисторе сопротивлением 600 Ом. Выбор этих параметров произошел исторически: первоначально децибел как единица измерения появился в технике телефонной связи. Волновое сопротивление воздушных двухпроводных линий из меди близко к 600 Ом, а мощность в 1 мВт развивает без усиления высококачественный угольный телефонный микрофон на согласованном сопротивлении нагрузки.

Для случая, когда Р0 = 1 мВт=10–3 Вт: Pр = 10 lg P + 30

Тот факт, что децибелы представляемого параметра отчитываются относительно определенного уровня, подчеркивают термином «уровень»: уровень помех, уровень мощности, уровень громкости

Пользуясь этой формулой, легко найти, что относительно нулевого уровня 1 мВт мощность 1 Вт определяется как 30 дБ, 1 кВт как 60 дБ, а 1 МВт — это 90 дБ, т. е. практически все мощности, с которыми приходится встречаться, укладываются в пределах первой сотни децибел. Мощности, меньшие 1 мВт, будут выражаться отрицательными числами децибел.

Децибелы, определенные относительно уровня 1 мВт, называют децибел-милливаттом и обозначают дБм или dBm. Наиболее распространенные значения нулевых уровней сведены в таблицу 3.

Аналогичным образом можно представить формулы для выражения в децибелах напряжений и токов:

  • Главная
  • Статьи
  • Измерения. Единицы измерения. Децибелы — универсальная мера

Понимание взаимосвязи между громкостью и мощностью усилителя

Автор Глеб Захаров На чтение 3 мин. Просмотров 20 Опубликовано

Разница между децибелами и ваттами


Децибелы (мера громкости) и ватты (мера мощности усилителя) являются общими терминами, используемыми при описании звукового оборудования. Они могут сбивать с толку, поэтому вот простое объяснение того, что они имеют в виду и как они связаны.

Что такое децибел?


Децибел состоит из двух слов: деци, означает одну десятую; и bel, – подразделение, названное в честь Александра Грэма Белла, изобретателя телефона.

Бел – это единица звука, а децибел (дБ) – одна десятая части бела. Человеческое ухо чувствительно к широкому диапазону уровней звука от 0 децибел, что является полной тишиной для человеческого уха, до 130 децибел, что вызывает боль. Громкость 140 дБ может привести к повреждению слуха, если его выдерживать в течение продолжительного времени, в то время как 150 дБ могут привести к разрыву барабанных перепонок, немедленно повреждая слух Звук выше этого уровня может быть очень физически вредным и даже смертельным.

Некоторые примеры звуков и их децибел:

  • Человеческое дыхание, слышимое с близкого расстояния, составляет около 10 дБ
  • Нормальный разговор составляет около 60 дБ
  • Пылесос часто составляет около 80 дБ
  • Реактивный двигатель на близком расстоянии составляет около 120 дБ (вот почему вы видите экипаж на асфальте аэропорта в защитных наушниках)
  • Сирена скорой помощи также находится на расстоянии около 120 дБ

Человеческое ухо способно слышать и распознавать увеличение или уменьшение уровня звука, эквивалентное примерно 1 дБ. Все, что меньше +/- 1 дБ, трудно воспринимать. Увеличение на 10 дБ воспринимается большинством людей примерно вдвое громче.

Что такое ватт?


Ватт (Вт) – это единица энергии, такая как лошадиная сила или джоули, названная в честь Джеймса Ватта, шотландского инженера, химика и изобретателя.

В аудио ватт – это мера выходной энергии приемника или усилителя, используемого для питания громкоговорителя. Динамики рассчитаны на количество ватт, с которыми они могут работать. Использование усилителя, который выдает большую мощность, чем тот, на который рассчитан громкоговоритель, может перегореть и повредить громкоговоритель. (При взгляде на динамики вы также должны учитывать чувствительность динамиков.)

Соотношение между единицами выходной мощности и единицами громкости динамика не является линейным; например, увеличение на 10 Вт не означает увеличение громкости на 10 дБ.

Если вы сравните максимальную громкость 50-ваттного усилителя с 100-ваттным усилителем, разница составит всего 3 дБ, чуть больше, чем способность человеческого уха слышать разницу. Усилитель с мощностью в 10 раз больше (500 Вт!) Воспринимается как вдвое громче – увеличение на 10 дБ.

Имейте это в виду при покупке усилителя или ресивера:

  • Удвоение выходной мощности (Вт) приведет к увеличению громкости на 3 дБ.
  • Увеличение выходной мощности в десять раз приведет к увеличению на 10 дБ, или к тому, что звук будет в два раза громче.

Децибелы. Использование децибел

Децибелы

            Диапазоны мощностей, напряжений и токов, использующихся на практике, слишком  широки, чтобы выражать их в линейном масштабе.  Поэтому для их представления пользуются логарифмической шкалой. Её основной единицей служит децибел (дБ). Децибел – десятая часть другой, более крупной единицы, которая называется белом. Бел – десятичный логарифм отношения двух мощностей  P2 и   P1

 

Бел – слишком крупная величина, 1 дБ равен 0,1 Б.   Отношение двух мощностей (усиление или ослабление сигнала), выражаемое в децибелах – это               

Один децибел соответствует приращению мощности в 1,259 раза,  поскольку

.

Мощность в электрической цепи определяется величиной напряжения или тока, возведенной в квадрат и сопротивлением

,

поэтому

Отношение 10 дБ означает увеличение мощности  в 10 раз, а напряжения или тока – в 3,162 раза.

            В таблице 1 представлены некоторые соотношения между децибелами и отношениями мощностей, напряжений и токов.

Таблица 1. Соотношения между децибелами и отношениями
мощностей, напряжений и      токов.

дБ

-100

-80

-60

-40

-20

-10

-3,0

-0,3

-0,1

0

Отношение

мощностей

10-10

10-8

10-6

10-4

10-2

0,100

0,501

0,933

0,977

1,000

Отношение

напряжений или токов

10-5

10-4

10-3

10-2

10-1

0,316

0,708

0,966

0,989

1,000

дБ

100

80

60

40

20

10

3,0

0,3

0,2

0,1

Отношение

мощностей

1010

108

106

104

100

10

1,995

1,072

1,047

1,023

Отношение

напряжений или токов

105

104

103

102

10

3,162

1,413

1,035

1,023

1,012

Преобразование значения G  в дБ в соответствующее отношение

.

Потери энергии в  линиях и кабелях на единицу длины обычно характеризуют коэффициентом затухания в дБ

,

где  U1 – напряжение в произвольном сечении  линии,

       U2 – напряжение в другом сечении, отстоящем от первого на единицу длины.

Например, если высокочастотный кабель имеет коэффициент затухания  , то для кабеля длиной 50 м затухание составит -5 дБ, т.е. напряжение на выходе кабеля составит 0,596 от напряжения на входе.

Коэффициент затухания в дБ часто применяется также в качестве меры затухания сигнала в фильтрах.

Хотя шкала децибел выражает отношение величин, она может использоваться как точка отсчета абсолютных величин, если в качестве уровня сравнения принять некоторое значение  P0, которое обычно считают нулевым уровнем

                                          .

 При этом к символу дБ добавляют суффикс, определяющий порядок величины параметра, на который ссылаются. Например,  дБм означает, что в качестве нулевого уровня принимается  , т.е. децибелы относительно 1  мВт. Преобразование дБм в ватты (Вт) можно выполнить по выражению

.

Обозначение дБмкВ означает децибелы относительно 1 микровольта,  дБВ— децибелы относительно 1 В.

            Децибелы используются также для выражения уровня интенсивности звуковой энергии.  Значение интенсивности звука изменяется в очень широких пределах от 10-12  до 10  Вт/м2. Человеческое ухо имеет ограниченную чувствительность и воспринимает звук, только  если его интенсивность превышает некоторое пороговое значение I0. Поэтому для измерения интенсивности звука в децибелах применяется отношение

.

При этом в качестве нулевого уровня принимается пороговое значение слышимости  интенсивности звукового тона с частотой 1000 Гц, равное  I0= 10-12 Вт/м2.  В частности,  тихая музыка имеет уровень 30 дБ, обычный уличный шум 40 дБ, нормальная разговорная речь на расстоянии 1м  60 дБ, очень громкая музыка 90 дБ, порог болевой слышимости 130 дБ.

Достоинство использования децибелов состоит также  в том, что общее усиление или затухание системы с каскадной (последовательной) структурой могут быть подсчитаны сложением/ вычитанием отдельных значений в дБ, а не умножением / делением

 

.

Логарифмический масштаб в дБ часто используется при построении графиков частотных характеристик. На рис.1 показан пример построения АЧХ дискретного БИХ – фильтра первого порядка с уравнением  для а = 0.8.  Выражение частотной характеристики этого фильтра    .

На первом графике АЧХ изображена в линейном масштабе по оси значений, на втором – в шкале дБ.

                                               Рис.1. Графики АЧХ фильтра первого порядка.

Децибелы: сплошные минусы!: nabbla1 — LiveJournal

PhysUnitCalc v. 0.5 почти готова, на этой неделе постараюсь выложить. Проблема с неоднозначностями решена, для этого пришлось переписать программу почти что с нуля (она разваливалась под собственным весом и костыли становились все изощреннее и изощреннее), зато появилась возможность без особенных проблем ввести еще и логарифмические величины, проще говоря, децибелы, хотя можно будет и неперы потом добавить и даже звездные величины.

И все бы хорошо, но с ними возникли новые несуразности, которые не всплывали ранее:
1. Пишем -20 дБВ, жмем Enter и получаем в ответ ругань:
Лог. единицы измерения допустимы только для положительных действительных значений

Ларчик открывается просто: у оператора присвоения размерности приоритет самый высокий, поэтому выражение по сути такое: -(20 дБВ) — сначала формируется величина 20 дБВ, а потом берется попытка изменить ему знак. 20 дБВ преобразуется в вольты — 10 В — берется обратный знак — (-10 В) — и производится попытка записать это отрицательное число в децибелах, и тут-то оно и выскакивает.

Приходится в таких ситуацих писать (-20) дБВ, тогда мы получим желаемый 0.(2 м) как раньше, что сразу выдавало ошибку — возведение в размерную степень.

Вроде бы не вижу противоречий — можно и сделать. Надо только помнить, что теперь не всегда A-B будет означать то же самое, что A + (-B), т.е 1 V — 20 dBV даст -9 V, а 1 V + (-20 dBV) даст 1.1 V.

2. как быть с безразмерными децибелами? По идее, они должны по-разному воздействовать на амплитуды и на мощности, т.е 1 В * 20 дБ должен стать равен 10 В (мощность увеличилась в 100 раз — на 20 дБ, а напряжение значит лишь в 10 раз), а 1 Вт * 20 дБ будет 100 Вт. Тут могут быть еще вольты на метр, ватты на квадратный метр, паскали, джоули и пр.

[Все сложно]Этим мы открываем ящик Пандоры: пропадает сразу коммутативность, ассоциативность операций (это еще ладно), а что еще хуже — инвариантность к смене представления величины. До сих пор у меня можно было на любом этапе заменить вольты на микровольты, метры на футы, кельвины на цельсии и т.д., и получить тот же самый ответ, что и должно быть — величины-то одни и те же, мы просто по-разному их записываем! Тут же 10 будет и в Африке 10, а вот стоит ее представить в децибелах — сразу возникает вопрос — а 10 — это сколько децибел, 10 или 20?

Мы можем избавиться от новых неоднозначностей, если заявим — безразмерные децибелы вообще нельзя преобразовать в «разы», это «две большие разницы», как раз тем, что 2 раза одинаково действует на вольты и ватты, а 3 дБ — по-разному.

Либо самый простой вариант: мы не жадничаем и вводим две величины типа dB{ampl} и dB{power}, так что
A dB{ampl} = 20 log10(A),
A dB{power} = 10 log10(A),
и применяем ровно ту, которая нужна.

Даже странно, что эти вещи так и не были как следует формализованы.

Децибел Формула

Интенсивность звуковой волны — это скорость, с которой она переносит энергию на единицу площади. Это эквивалентно средней мощности на единицу площади, выраженной в ваттах на квадратный метр (). Более распространенным способом выражения интенсивности звука является использование шкалы децибел. Шкала децибел использует логарифмическую функцию для простого представления большого диапазона интенсивности. Единицей шкалы является децибел, дБ.

= сила звука в децибелах (дБ)

I = сила звука ()

I 0 = эталонная интенсивность звука ()

Вопросы по формуле децибел:

1) Интенсивность звука внутри автомобиля составляет .Какова сила этого звука в децибелах?

Ответ: Интенсивность звука в автомобиле выражается в микроваттах на квадратный метр. Первый шаг — преобразовать это в . «Микро» значит , значит интенсивность звука в машине:

Интенсивность звука в децибелах теперь можно найти по формуле децибел:

Интенсивность звука в автомобиле составляет примерно 57.8 дБ.

2) Рабочий использует двойную защиту для ушей, как беруши, так и наушники, чтобы уменьшить интенсивность звука отбойного молотка. Это снижает интенсивность звука, который он слышит, со 120 дБ до 85,0 дБ. Каково отношение полной силы звука к уменьшенной силе звука, который слышит рабочий?

Ответ: Шкала децибел является логарифмической, поэтому небольшое падение интенсивности в децибелах означает гораздо большее падение интенсивности, выраженное как . Эту проблему можно решить, найдя I для значений децибел 120 и 85 дБ.0 дБ, а затем разделить полную интенсивность на уменьшенную интенсивность. Нужна математическая формула для логарифмов:

.

Если , то

Используя эту математическую формулу для логарифмов, формулу децибелов можно преобразовать, чтобы найти I:

Чтобы определить, какой звук есть какой, их можно пометить значениями индекса 1 и 2:

,

,

Отношение полной интенсивности звука к уменьшенной интенсивности звука, выраженное в ваттах на квадратный метр, равно .Следовательно, это соотношение равно:

Отношение полной интенсивности звука к уменьшенной интенсивности звука, которое слышит рабочий, составляет приблизительно 3162. Следовательно, надев оба слоя защиты для ушей, рабочий снижает интенсивность звука в 3162 раза.

Интенсивность звука в децибелах теперь можно найти по формуле децибел:

Сила звука в машине 57.8 дБ.

Знай свои децибелы и ватты

В радиочастотном мире существует множество применений различных спецификаций в различных формах, где единицами измерения являются децибелы определенного типа. Это само по себе может сбивать с толку, и тогда, когда речь идет о выходной мощности, знающие люди часто переключаются с децибел на ватты. Эта краткая статья призвана помочь вам разобраться в децибелах и ваттах.

Определение дБВт

дБВт или децибел-ватт — это единица мощности в децибелах, относящаяся к 1 ватту (Вт).

Мощность в децибел-ваттах (P(dBW)) равна 10-кратному логарифму мощности в ваттах (P(W) по основанию 10):
P(dBW) = 10 ⋅ log10( P(W) / 1W)

Мощность в ваттах (P(Вт)) равна 10, умноженной на мощность в децибел-ваттах (P(дБВт)), деленной на 10:
P(Вт) = 1Вт ⋅ 10(P(дБВт)/10)

1 Вт равен 0 дБВт:
1 Вт = 0 дБВт

1 милливатт равен -30 дБВт:
1 мВт = 0,001 Вт = -30 дБВт

Как преобразовать дБВт в дБм (дБ милливатт)

Мощность в дБм равна логарифму мощности в ваттах (Вт) по основанию 10:
P(дБм) = P(дБВт) + 30

Пример

Какова мощность в дБм при потребляемой мощности 20 дБВт? Решение:
P(дБм) = 20дБВт + 30 = 50дБм

дБ в ватт Таблица перевода

Мощность (дБВт) Мощность (дБм) Мощность (Ватт)
-130 дБВт -100 дБм 0.1 пВт 90 169
-120 дБВт -90 дБм 1 пВт
-110 дБВт -80 дБм 10 пВт
-100 дБВт -70 дБм 100 пВт
-90 дБВт -60 дБм 1 нВт
-80 дБВт -50 дБм 10 нВт
-70 дБВт -40 дБм 100 нВт
-60 дБВт -30 дБм 1 мкВт
-50 дБВт -20 дБм 10 мкВт
-40 дБВт -10 дБм 100 мкВт
-30 дБВт 0 дБм 1 мВт
-20 дБВт 10 дБм 10 мВт
-10 дБВт 20 дБм 100 мВт
-1 дБВт 29 дБм 0.794328 Вт
0 дБВт 30 дБм 1.000000 Вт
1 дБВт 31 дБм 1.258925 Ш
10 дБВт 40 дБм 10 Вт
20 дБВт 50 дБм 100 Вт
30 дБВт 60 дБм 1 кВт
40 дБВт 70 дБм 10 кВт
50 дБВт 80 дБм 100 кВт
60 дБВт 90 дБм 1 МВт
70 дБВт 100 дБм 10 МВт
80 дБВт 110 дБм 100 МВт
90 дБВт 120 дБм 1 ГВт
100 дБВт 130 дБм 10 ГВт

Преобразование децибел-вольт [дБВ] в децибел-ватт [дБВт] • Преобразование уровней в дБм, дБВ, Ватт и другие единицы • Электротехника • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Преобразователь случайных чисел

Перевести децибел-вольт [дБВ] в децибел-ватт [дБВт]

Преобразователь длины и расстоянияПреобразователь массыСухой объем и общие измерения для приготовления пищиКонвертер площадиКонвертер объема и общего измерения для приготовления пищиПреобразователь температурыПреобразователь давления, напряжения, модуля ЮнгаПреобразователь энергии и работыПреобразователь мощностиПреобразователь силыПреобразователь силыПреобразователь времениПреобразователь линейной скорости и скоростиПреобразователь углаПреобразователь эффективности использования топлива, расхода топлива и экономии топливаПреобразователь чиселПреобразователь единиц информации и Хранение данныхКурсы обмена валютРазмеры женской одежды и обувиРазмеры мужской одежды и обувиПреобразователь угловой скорости и частоты вращенияПреобразователь ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаКонвертер момента инерцииПреобразователь момента силыПреобразователь крутящего моментаКонвертер удельной энергии, теплоты сгорания (в расчете на массу)Конвертер удельной энергии, теплоты сгорания (в объеме)Температура Конвертер интерваловКонвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер теплового сопротивленияКонвертер теплопроводности терКонвертер удельной теплоемкостиПлотность теплоты, плотность пожарной нагрузкиКонвертер плотности потока теплаКонвертер коэффициента теплопередачиКонвертер объемного расходаКонвертер массового расходаКонвертер молярного расходаКонвертер массового потокаКонвертер молярной концентрацииКонвертер массовой концентрации в раствореКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКонвертер кинематической вязкостиКонвертер поверхностного натяженияКонвертер паропроницаемости, паропроницаемости Преобразователь скорости передачи Преобразователь уровня звукаПреобразователь чувствительности микрофонаПреобразователь уровня звукового давления (SPL)Преобразователь уровня звукового давления с выбираемым эталонным давлениемПреобразователь яркостиПреобразователь силы светаПреобразователь освещенностиПреобразователь разрешения цифрового изображенияПреобразователь частоты и длины волныПреобразователь оптической силы (диоптрий) в фокусное расстояниеПреобразователь оптической силы (диоптрий) в увеличение (X)Преобразователь электрического зарядаЛинейный Конвертер плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаКонвертер объемной плотности заряда Преобразователь электрического токаПреобразователь линейной плотности токаПреобразователь поверхностной плотности токаПреобразователь напряженности электрического поляПреобразователь электрического потенциала и напряженияПреобразователь электрического сопротивленияПреобразователь удельного электрического сопротивленияПреобразователь электрической проводимостиПреобразователь электрической проводимостиПреобразователь емкостиПреобразователь индуктивностиПреобразователь реактивной мощности переменного токаПреобразователь американской проводной манометраПреобразование уровней в дБм, дБВ, Ватт и других единицахПреобразователь магнитодвижущей силыПреобразователь напряженности магнитного поля Конвертер плотности потокаМощность поглощенной дозы излучения, Мощность общей дозы ионизирующего излучения КонвертерРадиоактивность.Преобразователь радиоактивного распадаПреобразователь радиационного воздействияИзлучение. Конвертер поглощенной дозыКонвертер метрических приставокКонвертер передачи данныхКонвертер типографских и цифровых изображенийКонвертер единиц измерения объема пиломатериаловКалькулятор молярной массыПериодическая таблица

Электрический ток

Знаете ли вы, что электрический ток можно измерить с помощью осциллографа? Нажмите или коснитесь, чтобы узнать, как это сделать!

Логарифмическая линейка представляет собой аналоговый механический компьютер с несколькими логарифмическими шкалами.

Введение

Звуковая мощность ракеты Saturn V составляет 100 000 000 Вт или 200 дБ SWL. такие ценности, как музыкальные интервалы, в антенной технике, электронике, акустике, радиотехнике.Логарифмические единицы позволяют представить очень большой диапазон отношений небольшим удобным числом, подобным научной нотации. Например, звуковая мощность ракеты Saturn V составляет 100 000 000 Вт или 200 дБ SWL (дБ относится к уровню звуковой мощности 10⁻¹² Вт, он описан ниже). При этом мощность звука тихого разговора составляет 0,000000001 Вт или 30 дБ SWL.

Выглядит удобно? Да, но не всем! На самом деле, всех людей, не склонных к математике или технике, легко запутать, когда они имеют дело с величинами, выраженными в логарифмических единицах, таких как децибелы.Некоторые люди даже думают, что логарифмические значения больше относятся к эпохе логарифмических линеек, чем к современному цифровому миру.

История

Джон Непер (Непер). Источник: Википедия

Логарифмы были изобретены, потому что они позволяли превращать умножение в сложение, которое можно сделать намного быстрее, чем умножение. Среди ученых, внесших свой вклад в понимание логарифмов, был шотландский математик, физик и астроном Джон Нейпир, который в 1619 году опубликовал книгу, в которой вводил натуральные логарифмы, что значительно ускорило вычисления вручную.Альтернативная единица децибела, непер назван в его честь.

Уильям Отред. Источник: Википедия

Ключевым инструментом для практического использования логарифмов была таблица логарифмов. Первая такая таблица была составлена ​​английским математиком Генри Бриггсом в 1617 году. На основе работ Джона Нейпира и других ученых английский математик и англиканский министр Уильям Отред изобрел логарифмическую линейку, которая использовалась до середины 1970-х годов инженерами и ученых, в том числе автора этой статьи.

Определение

Логарифмирование — это операция, обратная возведению в степень. Логарифм x по основанию b

y = log b (x)

— это уникальное действительное число y, такое что

b y = x

Другими словами, логарифм представляет собой величину, степень, в которую нужно возвести фиксированное число, называемое основанием, чтобы получить данное число. Проще говоря, логарифм — это ответ на вопрос: «Сколько раз нужно умножить одно число, чтобы получить другое число?» Например, сколько раз нужно умножить 5, чтобы получить 25? Ответ: 2 или

5 2 = 25

Согласно приведенному выше определению,

log 5 (25) = 2

Классификация логарифмических единиц

Логарифмические единицы в повседневных вещах, таких как фотография и музыка.Существуют абсолютные и относительные единицы.

Абсолютные логарифмические единицы выражают физическую величину относительно некоторого конкретного значения, например, дБм — абсолютная логарифмическая единица мощности относительно 1 мВт. Обратите внимание, что 0 дБм = 1 мВт. Абсолютные единицы идеально подходят для описания одного значения , а не отношения двух значений. Абсолютные логарифмические единицы можно преобразовать в нелогарифмические единицы тех же физических величин. Например, 20 дБмВт = 100 мВт или 40 дБВ = 100 В.

Цифровой шумомер

Относительные логарифмические единицы , с другой стороны, используются для выражения физической величины в виде отношения или доли другой физической величины, например, в электронике, где децибел (дБ) обычно используется для выражают разницу между двумя сигналами, имеющими произвольные амплитуды. То есть относительные логарифмические единицы идеально подходят для описания, например, коэффициента усиления электронной системы, то есть соотношения между выходным и входным сигналом.

Следует отметить, что все относительные логарифмические единицы безразмерны. Децибелы, неперы и т. д., которые употребляются с относительными логарифмическими безразмерными единицами, являются просто специальными названиями, а не их размерностями. Обратите также внимание, что децибел часто используется с различными суффиксами, которые часто связаны с аббревиатурой в децибелах дБ с тире, например, дБ-Гц, с пробелом, как в dB SPL, без какого-либо промежуточного символа (dBm) или заключены в круглые скобки как в дБ(м²). Все эти единицы будут рассмотрены далее в этой статье.

Следует также отметить, что перевод логарифмических единиц в условные зачастую невозможен. Однако нельзя только в тех случаях, когда говорят об отношениях. Например, усиление по напряжению усилителя 20 дБ можно перевести только в безразмерное отношение — оно равно 10, т. е. амплитуда выходного сигнала в десять раз превышает амплитуду входного сигнала. В то же время уровень звукового давления, измеренный в децибелах, можно перевести в паскали, поскольку звуковое давление измеряется в абсолютных логарифмических единицах, то есть относительно эталонного значения.Обратите внимание, что коэффициент усиления усилителя в децибелах на самом деле тоже безразмерен, хотя и имеет название. Какой беспорядок! Давайте посмотрим, что мы можем с этим сделать.

Логарифмические единицы амплитуды и мощности

Мощность пропорциональна квадрату амплитуды. Например, электрическая мощность P = U²/R. То есть изменение амплитуды в 10 раз приведет к изменению мощности в 100 раз. Отношение двух величин мощности в децибелах определяется как

10 log 10 (P₁/P₂) дБ

Амплитуда .Поскольку мощность пропорциональна квадрату амплитуды, отношение двух величин амплитуды в децибелах равно

20 log 10 (P₁/P₂) дБ.

Примеры относительных логарифмических величин и единиц

  • Общепринятые единицы
    • дБ (децибел) — безразмерная логарифмическая единица, которая используется для выражения отношений двух произвольных значений одной и той же физической величины. Например, в электронике децибелы используются для описания усиления усилителей или затухания сигнала в кабелях.Децибел определяется как отношение одной физической величины к другой величине той же физической величины, которая может быть эталонной величиной, умноженной на 10 для значений мощности или на 20 для значений поля (амплитуды).
    • Б (бел) — очень редко используемая безразмерная логарифмическая единица, равная 10 децибелам.
    • Np (непер) — относительная безразмерная логарифмическая единица, используемая для выражения отношений двух величин, например разности напряжений двух сигналов.В отличие от децибела, непер использует натуральный логарифм для выражения разницы между двумя значениями x₁ и x₂ следующим образом:

      R = ln(x₁/x₂) = ln(x₁) – ln(x₂)

      Преобразование между Np, B , и дБ можно сделать на странице Sound Converter.

  • Музыка, акустика и электроника
    • Декада — относительная безразмерная логарифмическая единица измерения разности двух величин. Одна декада — это 10-кратная разница между двумя значениями.Измеряется по логарифмической шкале. Декада часто используется для описания разницы между двумя значениями, когда частота связана с музыкой или электроникой. Примерами являются полосы частот и отношения. Разница D между двумя частотами f₁ и f₂ в декадах определяется как

      D = log 10 (f₂/f₁)

      Примеры: Разница между двумя частотами 10 000 Гц и 100 Гц равна log₁₀(10 000/100) = 2 десятилетия. «За декаду» в электронике означает «на каждое 10-кратное увеличение или уменьшение частоты».

    • Октавный интервал

    • Октава — относительная безразмерная логарифмическая единица измерения музыкальных интервалов. Он также используется в других областях, где частота является одной из рассматриваемых физических величин, например, в оптике, акустике, радиочастотной (РЧ) технике и телекоммуникациях. Одна октава в два раза превышает разницу между двумя частотами. Интервал n в октавах между двумя частотами f1 и f2 можно рассчитать как
    • n = log₂ (f₂/f₁).

      Например, существует октавный интервал между двумя частотами 20 и 40 Гц или между 25 и 50 Гц.

    • мОм (миллиоктава) — относительная безразмерная логарифмическая единица измерения музыкальных интервалов, определяемая как 1/1000 октавы. Интервал n в миллиоктавах между двумя частотами f₁ и f₂ можно рассчитать как
    • n = 1000 log₂(f₂/f₁)

    • Cent — относительная безразмерная логарифмическая единица измерения музыкальных интервалов.По определению, двенадцатитоновая равномерная темперация делит октаву на 12 полутонов по 100 центов каждый. Следовательно, интервал n в центах между частотами f₁ и f₂ двух нот можно рассчитать как

      n = 1200 ∙ log₂ (f₂/f₁) ≈ 3986 log 10 (f₂/f₁)

      Другими словами, один цент составляет 1/100 одинаково темперированного полутона, то есть интервала между двумя соседними клавишами фортепиано. Обратите внимание, что цент, определенный для одинаковой темперации, может использоваться для измерения интервалов в любой музыкальной настройке, например, только в интонации.

      Пример: если одна частота равна 440 Гц (нота A4 или средняя нота A), то другая частота на 200 центов выше будет 440 ∙ 2 200/1200 ≈ 440 ∙ 1,122462048 = 493,8833 Гц (нота B4 или средняя нота B). Обратите внимание, что все музыкальные интервалы, такие как малая секунда, большая секунда, малая терция и т. Д., По своей природе являются логарифмическими.

    • Сентитон — относительная безразмерная логарифмическая единица измерения музыкальных интервалов. По определению это музыкальный интервал в два цента, то есть 2 2/1200 или 2 1/600 .Следовательно, интервал n в сантитонах между частотами f1 и f2 двух нот можно рассчитать как

      n = 600 ∙ log₂(f₂/f₁) ≈ 1993 log 10 (f₂/f₁)

      Пример: если одна частота 440 Гц (нота A4 или средняя нота A), то другая частота на 100 сантонов выше будет 440 ∙ 2 100/600 ≈ 440 ∙ 1,122462048 = 493,8833 Гц (нота B4 или средняя нота B). Тон равной темперации равен 100 сантитонам.

    • Савар — относительная безразмерная логарифмическая единица измерения интервалов музыкального тона.По определению, один саварт равен 1/1000 декады. Интервалы между двумя частотами f₂ и f₁ в саварах можно рассчитать следующим образом:

    с = 1000 ∙ log 10 (f₂/f₁)

  • Антенная техника. Значения в логарифмическом масштабе используются для измерения значений, связанных с антенной, по сравнению с некоторым эталонным стандартным типом антенны.
  • Телекоммуникации, передача данных
    • дБн (децибелы несущей, отношение мощности) — относительная безразмерная мощность (или сила) сигнала к несущему сигналу на радиочастоте (РЧ), выраженная в децибелах.Он определяется как S дБн = 10 log₁₀(P несущая /P модуляция ). Если значение dBc положительное, то мощность модулированного сигнала больше, чем мощность сигнала немодулированной несущей. Если значение dBc отрицательное, то мощность модулированного сигнала меньше мощности немодулированного сигнала несущей.
  • Аудиоэлектроника
  • Прочие единицы и величины
    • Порядок величины — шкала отношения между двумя величинами, обычно записываемая в степенях 10.Например, числа 35 и 53 относятся к одному и тому же порядку величины 1. Другой пример — во фразе «У нее шестизначный доход». Здесь порядок величины 5. Другими словами, порядок величины — это приблизительное положение величины на логарифмической шкале. «Диаметр Юпитера на один порядок больше, чем у Земли» — еще один пример использования порядка величины. Это означает, что диаметр Юпитера примерно в 10 раз (точнее, в 11,209) больше диаметра Земли.
    • рН в этой чашке кофе равен 4,8

    • рН является относительной логарифмической мерой концентрации ионов водорода в водном растворе. Шкала рН используется для определения кислотности или щелочности водного раствора. По определению pH = – log₁₀(a H+ ) = log₁₀(1/a H+ ), где a H+ – активность ионов водорода в растворе. Например, pH лимонного сока равен 2,2, а pH дистиллированной воды равен 7.
    • число f — в оптике и фотографии число f представляет собой относительную логарифмическую единицу, определяемую как отношение фокусного расстояния объектива к апертура объектива (диаметр).Для объектива с фокусным расстоянием f и апертурой (диаметром) D число f N определяется по формуле N = f/D. Все объективы фотоаппаратов снабжены диафрагмой, позволяющей изменять светосилу объектива. Настройка диафрагмы (или диафрагмы) традиционно регулируется дискретными шагами, известными как f-ступени. Каждая остановка увеличивает или уменьшает количество света, попадающего в камеру, в два раза. В современных объективах используется стандартная шкала диафрагмы (f/1, f/1,4, f/2, f/2,8, f/4, f/5,6, f/8, f/11, f/16, f/22, f/32, f/45, f/64, f/90, f/128 и т. д.). Отношение между любыми двумя соседними числами в этой последовательности примерно равно √2 (квадратный корень из двух или примерно 1,414). Если D1 и D2 представляют собой две диафрагмы, разделенные n ступенями, то

      D₂ = (√2)ⁿ ∙ D₁

      или

      Диафрагма этого мануального объектива «рыбий глаз» установлена ​​на 5,6

      (√2)ⁿ = D₂ /D₁

      или по определению логарифма

      log (√2) (D₂/D₁) = n

      Например, насколько быстрее объектив f/1,4 по сравнению с объективом f/5,6? Если мы посмотрим на последовательность выше, это разница в 4 стопа.Проверим по приведенной выше формуле: (√2)⁴ ∙ 1,4 = 4 ∙ 1,4 = 5,6. Как видите, значения f-stop имеют логарифмическую шкалу!

      Дополнительная информация о значении экспозиции и числе f

    • Существует множество других относительных логарифмических величин и единиц , таких как поглощение в химии и физике, видимая величина небесного объекта в астрономии, взаимосвязь между стимулом и восприятием в психофизика и многие другие.

Примеры абсолютных логарифмических подразделений и количества в децибелах с суффиксами и эталонными значениями

  • мощность, прочность сигнала (абсолютный)
  • напряжение (абсолютное)
  • Электрическое сопротивление (абсолютно)
    • дБОм или дБОм (дБОм, отношение амплитуд) — абсолютное сопротивление в децибелах относительно 1 Ом.Это удобно, если нужно говорить о широком диапазоне сопротивлений. Например, 0 дБОм = 1 Ом, 6 дБОм = 2 Ом, 10 дБОм = 3,16 Ом, 20 дБОм = 10 Ом, 40 дБОм = 100 Ом, 100 дБОм = 100 000 Ом, 160 дБОм = 100 000 000 Ом и т. д.
  • Акустика (абсолютный уровень звука, звуковое давление или сила звука)
    • дБ SPL (уровень звукового давления в децибелах, отношение амплитуд), эталон 20 мкПа (порог слуха молодого здорового человека). Например, порог боли составляет от 120 до 140 дБ SPL.Обратите внимание, что часто суффикс SPL опускается. Тем не менее, даже если звук измеряется в дБ, это абсолютная единица измерения, которую можно преобразовать в паскали или другие единицы звукового давления.
    • дБ SIL (уровень силы звука в децибелах, коэффициент мощности), эталон 10⁻¹² Вт/м² — порог слышимости человека в воздухе.
    • дБ SWL (уровень звуковой мощности в децибелах (ватт), коэффициент мощности), эталон 10⁻¹² Вт или 1 пВт. Логарифмическая мера мощности звука относительно эталонного значения 10⁻¹² Вт.
    • Большинство профессиональных наушников способны создавать звуковое давление, превышающее 85 дБ(А), что является максимально допустимым звуковым давлением, воздействующим на слух человека в течение рабочего дня

    • дБА или дБ(А) (децибел, отношение амплитуд) — звуковое давление с взвешивающим фильтром А, отнесенное к звуковому давлению 20 мкПа (порог слышимости человека). Существует несколько взвешивающих фильтров. Они предназначены для точного измерения различных звуков в различных диапазонах частот и громкости.Например, фильтр A-взвешивания используется только для измерения относительно тихих чистых тонов, а фильтры B и C предназначены для более громких звуков. D-фильтр используется для измерения авиационного шума.
    • дББ или дБ(В) (децибел B-взвешенный, отношение амплитуд) — звуковое давление со взвешивающим фильтром B, отнесенное к звуковому давлению 20 мкПа (человеческий слуховой порог).
    • дБн или дБ(С) (децибел C-взвешенный, отношение амплитуд) — звуковое давление со взвешивающим фильтром C, отнесенное к звуковому давлению 20 мкПа (человеческий слуховой порог).
    • дБ HL (уровень слышимости в децибелах, отношение амплитуд) — звуковое давление в децибелах относительно звукового давления 20 мкПа (порог слышимости). Используется в аудиометрическом тестировании. Здесь 0 дБ HL представляет очень тихий звук, а 90–110 дБ HL — очень громкие звуки.

      Обратите внимание на схожесть определений единиц дБ HL и дБ SPL. дБ SPL используется для измерения звукового давления без учета особенностей человеческого слуха. С другой стороны, дБ HL используется для измерения звукового давления при прослушивании чистых тонов на разных частотах со ссылкой на нормальные пороги слуха молодых людей.Эти частоты для разных уровней, выраженные в дБ HL и дБ SPL, можно найти в аудиометрических таблицах.

  • Радар. Абсолютные значения с логарифмической шкалой используются для измерения отражательной способности радара по сравнению с некоторым эталонным значением.
    • dBZ или dB(Z) (отношение амплитуд) — абсолютный коэффициент радиолокационной отражаемости в децибелах относительно Z = 1 мм⁶·м⁻³. 1 dBZ = 10 log (z / 1 мм⁶ м³). Используется погодными радарами. Если эту информацию объединить с другой метеорологической информацией, собираемой радаром (поляризация, доплеровский сдвиг), можно различить дождь, снег, град, насекомых, птиц и т. д.
    • dBη (отношение амплитуд) — абсолютный коэффициент радиолокационной отражаемости в децибелах относительно эталонного значения 1 см²/км³. Это значение удобно для измерения радиолокационной отражательной способности переносимых по воздуху организмов, таких как птицы или летучие мыши, для которых часто используются одни и те же метеорологические радары.
    • дБсм или дБ(м²) (децибел квадратный метр, отношение амплитуд) — абсолютная радиолокационная эффективная площадь поверхности цели в децибелах относительно одного квадратного метра. Насекомые и неотражающие цели имеют отрицательную эффективную площадь рассеяния (RCS), измеряемую в дБсм, а большие пассажирские самолеты имеют положительные значения.Относится к 1 м².
  • Телекоммуникации и передача данных. Абсолютные логарифмические единицы используются для измерения различных параметров, связанных с частотой, амплитудой и мощностью сигналов, передаваемых по линиям связи. Все абсолютные значения в децибелах можно перевести в условные единицы, соответствующие измеряемой физической величине. Например, уровень мощности шума, измеренный в дБрн, можно преобразовать в милливатт.
    • дБГц или дБ-Гц или дБ(Гц) (децибел-герц, отношение амплитуд) — абсолютная единица измерения полосы пропускания в децибелах относительно 1 Гц.Например, 20 дБ-Гц соответствует полосе пропускания 100 Гц, а 60 дБ-Гц соответствует 1 МГц. Эта единица обычно используется при расчете ссылочного бюджета. Единица дБГц также используется для измерения отношения несущей к плотности шума (C/N₀), где плотность мощности шума (мощность шума приемника на герц) N₀ выражается в дБ-Гц.
    • дБрн или дБ(рн) (децибел эталонного шума, коэффициент мощности) — абсолютная единица измерения взвешенной мощности шума в дБ относительно 1,0 пиковатта. Использование различных взвешиваний по частоте шума может быть указано в скобках.Эта единица гораздо удобнее для измерения шума, чем дБм, потому что шум обычно содержит гораздо меньшую мощность, чем 1 мВт. 0 дБрн = –90 дБмВт. Преобразование из дБм в дБрн: дБрн = дБм + 90 дБ.
  • Другие абсолютные единицы с логарифмической шкалой. Таких юнитов много. Здесь мы приведем лишь несколько наиболее распространенных примеров.
    • Шкала магнитуды Рихтера Число — абсолютная логарифмическая единица с основанием 10, используемая для количественной оценки силы землетрясения. Он определяет магнитуду землетрясения как логарифм отношения амплитуды сейсмических волн к произвольной малой амплитуде, выбранной для представления магнитуды 0.Каждый шаг шкалы Рихтера соответствует увеличению амплитуды тряски в 10 раз. видно в контексте.
    • dBSVL — уровень скорости частиц в дБ относительно 5∙10⁻⁸ м/с. Скорость частицы — это скорость частицы в среде, передающей волну, обычно звуковую.Обратите внимание, что скорость частицы не равна скорости звука. Эталонное значение 5∙10⁻⁸ м/с — это скорость частиц в воздухе. Уровень скорости частиц также называют уровнем скорости звука (SVL) или уровнем скорости звука.

Эта статья была написана Анатолием Золотковым

Вам трудно перевести единицу измерения на другой язык? Помощь доступна! Разместите свой вопрос в TCTerms и через несколько минут получите ответ от опытных технических переводчиков.

Как децибелы и ватты влияют на громкость и мощность

Децибелы и ватты — это общие термины, используемые при описании аудиооборудования. Обычно децибелы являются мерой громкости, а ватты измеряют мощность усилителя. Специфика может сбить с толку, поэтому вот объяснение того, что означают эти спецификации и как они соотносятся.

Что такое децибел?

Децибел состоит из двух слов: 90 771 деци,  – одна десятая, и 90 771 бел,  – единица измерения, названная в честь Александра Грэма Белла, изобретателя телефона.

Бел — это единица измерения звука, а децибел (дБ) — это одна десятая часть бела. Человеческое ухо чувствительно к диапазону уровней звука — от 0 децибел, что означает полную тишину для человеческого слуха, до 130 децибел, что вызывает боль. Громкость в 140 дБ может привести к повреждению слуха при длительном воздействии, а громкость в 150 дБ может привести к разрыву барабанных перепонок и немедленному повреждению слуха. Звук выше этого уровня может быть физически опасным и даже смертельным.

Некоторые примеры звуков и их децибел:

  • Дыхание человека, слышимое на близком расстоянии, составляет около 10 дБ.
  • Громкость обычного разговора составляет около 60 дБ.
  • Пылесос часто составляет около 80 дБ.
  • Реактивный двигатель на близком расстоянии составляет около 120 дБ (поэтому вы видите экипаж на летном поле аэропорта в защитных наушниках).
  • Сирена скорой помощи вблизи также около 120 дБ.

Человеческое ухо способно слышать и распознавать увеличение или уменьшение уровня звука, эквивалентное примерно 1 дБ. Все, что меньше +/-1 дБ, трудно воспринять.Увеличение на 10 дБ воспринимается большинством людей примерно в два раза громче.

Что такое ватт?

Ватт (Вт) — это единица энергии, такая же, как лошадиная сила или джоуль, названная в честь Джеймса Уатта, шотландского инженера, химика и изобретателя.

В аудио ватт — это мера выходной энергии приемника или усилителя, используемого для питания громкоговорителя. Динамики рассчитаны на количество ватт, которое они могут выдержать. Использование усилителя, мощность которого выше, чем у динамика, может привести к взрыву и повреждению динамика.(При выборе динамиков учитывайте чувствительность динамиков.)

Соотношение между единицами выходной мощности и единицами громкости динамика не является линейным. Например, увеличение мощности на 10 Вт не приводит к увеличению громкости на 10 дБ.

Если вы сравните максимальную громкость 50-ваттного усилителя со 100-ваттным усилителем, разница составит всего 3 дБ, что едва превышает способность человеческого уха улавливать разницу. Потребуется усилитель с в 10 раз большей мощностью (500 Вт), чтобы он воспринимался как в два раза громче — увеличение на 10 дБ.

Имейте это в виду при покупке усилителя или ресивера:

  • Удвоение выходной мощности (Вт) приведет к увеличению громкости на 3 дБ.
  • Десятикратное увеличение выходной мощности приведет к увеличению на 10 дБ или звуку, который станет вдвое громче.

Спасибо, что сообщили нам!

Расскажите нам, почему!

Другой Недостаточно подробностей Сложно понять

бел и децибел

бел и децибел

Белы и децибелы

Мы видели, что абсолютные уровни мощности измеряются в Вт .Однако радиоинженеры часто работают с относительными мерами. Вместо того, чтобы говорить, что радио имеет 100-ваттный передатчик, они говорят нам, во сколько раз он мощнее (или меньше), чем эталонное радио.

децибел ( дБ ) используется для измерения относительной мощности. (Децибел составляет 1/10 от бел ( B ), и бел был назван в честь Александра Грэма Белла).

Возьмем пример. Насколько мощнее 200-ваттное радио, чем 2-ваттное?

Простое соотношение — 100:1, но бел — это не простое соотношение.Это логарифм отношения. Следовательно, один бел соответствует соотношению мощностей 10:1; два бела — это 100:1, три бела — 1000:1 и т. д.

Продолжаем наш пример:

     B = log (мощность радио 1/мощность радио 2
     В = логарифм (100)
     В = 2
     дБ = 20
 
(Мы умножили на 10 на последнем шаге, потому что бел равен 10 децибелам).(дБ/10)

Эти формулы используются в этих калькуляторах, которые преобразуют относительные уровни мощности в децибелы.


Отказ от ответственности: взгляды и мнения, выраженные на неофициальных страницах штата Калифорния Университет, преподаватели, сотрудники или студенты Домингес-Хиллз строго принадлежат авторы страницы. Содержание этих страниц не было проверено или одобрен Калифорнийским государственным университетом, Домингес-Хиллз.

Расчеты с громкоговорителями — TOA Electronics

Значение и расчеты с использованием децибелов

Децибел (дБ) представляет собой отношение двух переменных в логарифмическом масштабе и не имеет базовой единицы (например,г. метров). Использование логарифмической шкалы является гораздо лучшим приближением к человеческому слуху, чем линейные переменные. Кроме того, гигантское отношение едва уловимого звукового давления (аудиального порога) к самому громкому переносимому звуковому давлению (болевому порогу) 1:3 000 000 сжимается в гораздо более удобную шкалу от 0 до 130 дБ. Общий расчет выглядит следующим образом: log (значение/эталонное значение). Мы используем логарифм по основанию 10, который обычно задается как «log» на клавиатуре калькулятора. В результате получается бел, одна десятая которого составляет один децибел, т.е.е. децибел. Это коэффициенты мощности. Для звукового давления, напряжения и тока коэффициент равен 20.

Коэффициент мощности в дБ: 10 x log 10 (мощность/опорная мощность) или 10 x log 10 (P/P 0 )

Коэффициенты звукового давления, напряжения или тока в дБ: 20 x log 10 (значение/эталонное значение)

В случае коэффициентов звукового давления используется порог слышимости, имеющий значение 20 мкПа. Поскольку существует определенное эталонное значение, в этом случае к единице измерения «дБ» добавляется «УЗД».Однако в настоящее время стало обычным опускать «УЗД» при обсуждении уровней звукового давления. Другие ссылки:

9088

0

1 мкВ

1 мВ

0 775 V

1 V

20 мкП

децибел

дБ мов

дБ мВ

дБ

д

дБ SPL


В следующей таблице показана несколько отношений, регулирующих расчет физических ценностей и ценностей децибела, а также преобразование между этими типами значений:

физический Умножение Отдел <1 1 > 1 Отрицательный
Децибелы Дополнение Вычитание отрицательный 0 Независимо от

Пример 1: Усилитель усиливает входной сигнал 1 мВ (милливольт) до выходного сигнала 1000 мВ.Таким образом, усиление составляет 1000 раз (1000: 1) или 20 x log (1000/1) = +60 дБ.

Пример 2: Аттенюатор снижает напряжение до одной десятой. Отношение между выходом и входом составляет 0,1/1 = 0,1. Выражено в дБ: 20 x log (0,1/1) = -20 дБ.

Пример 3: Аттенюатор (пример 2) подключен к выходу усилителя (пример 1). Таким образом, усиление составляет: 1000 x 0,1 = 100. Выражено в дБ: 60 дБ + (-20 дБ) = 60 дБ – 20 дБ = 40 дБ.

Уровень звукового давления при определенной мощности

Если уровень звукового давления указан в дБ, эту информацию можно использовать в расчетах.Например, в техпаспорте громкоговорителя указан характерный уровень звукового давления (1 Вт/1 м): 95 дБ. Это означает, что при мощности 1 Вт громкоговоритель создает уровень звукового давления 95 дБ на расстоянии 1 метр. В следующей таблице указано, на сколько децибел увеличивается уровень звукового давления громкоговорителей при заданной мощности.

1 9 9 9077 9 9 5 6 6 10 15 20 30 30 9077 9

Увеличить

Уровень (DB)

0 3 7 8

10 12 13 15 9 17 20

Из таблицы видно, что при 6 Вт к 95 дБ нужно добавить 8 дБ.Следовательно, при мощности 6 Вт мы получаем 103 дБ SPL на расстоянии 1 метра. Существует также математическая формула для этого расчета, которая дает тот же результат.
p 1 = p n + 10 x log (P)

p 1 : Уровень звукового давления (дБ) p n : Характерный уровень звукового давления (дБ) P: подводимая мощность (Вт)

Каждое удвоение мощности дает нам дополнительные 3 дБ SPL.

Вт и децибел — 300 гитар.ком

Это был пост «Вопрос дня» от Макса из Стэнхоупа, Пенсильвания. Он прислал мне электронное письмо с вопросом о том, сколько ватт должен быть у его усилителя. В своем электронном письме он сказал мне, что ищет новый ламповый усилитель и беспокоится о мощности. Он был достаточно сообразителен, чтобы беспокоиться о слишком громком усилителе, который не давал ему желаемого звука.

Давайте начнем с краткого определения ватт. Ватт является единицей энергии и назван в честь инженера 18-го века Джеймса Уатта.Существует больше технической информации о мощности, но давайте будем проще, потому что мы говорим о ламповом гитарном усилителе, а не о Space Shuttle…! Ватт на самом деле просто мера мощности. Следующая часть сценария, на которую мы должны обратить внимание, это децибелы. Децибел на самом деле состоит из двух слов: «деци» (означает одну десятую) и «бел» (назван в честь Александра Грэма Белла, изобретателя телефона). «Бел» — это единица звука, а децибел — это одна десятая бела….. (теперь вы знаете)! Децибел — это всего лишь мера громкости.Итак, какое отношение каждый из них имеет к ламповому гитарному усилителю?

Исходя из приведенных выше определений, ватты и децибелы — это две разные вещи. У вас может быть относительно маломощный усилитель, который очень громкий и сможет без проблем идти в ногу с барабанщиком на сцене. Тот факт, что у вас больше ватт, не всегда означает, что вы будете громче, и увеличение мощности не прямо пропорционально увеличению децибел. Возьмем, к примеру, две головы Маршалла. Допустим, один рассчитан на 50 Вт, а другой на 100 Вт.Глядя на ватты, вы могли бы подумать, что 100-ваттная головка будет в два раза громче, потому что у нее вдвое больше мощности, верно? Неправильный! Разница в громкости между 50-ваттным и 100-ваттным усилителем составляет всего 3 децибела (дБ), что не является существенной разницей. Потребуется в 10 раз больше мощности 50-ваттной головки, чтобы быть в два раза громче, чем 100-ваттная головка, которая составляет 500 ватт! Ой…..!

Также следует учитывать вопрос эффективности динамиков. Эффективность динамика, также называемая «чувствительностью», представляет собой меру выходной мощности динамика (в децибелах) при определенной мощности усилителя (Вт).Чаще всего это рассчитывается путем размещения микрофона, подключенного к измерителю уровня звука, на расстоянии одного метра от динамика. Затем на динамик передается мощность в один ватт, а измеритель уровня звука измеряет громкость в децибелах. Выходной уровень является мерой эффективности. Другой способ взглянуть на это — насколько эффективно динамик использует мощность. Например, громкоговорителю с мощностью 90 дБ потребуется удвоенная мощность усилителя, чтобы иметь такую ​​же громкость, как у другого динамика с эффективностью 93 дБ, как в нашем примере Marshall 50 Вт против 100 Вт.Точно так же динамику с рейтингом 93 дБ потребуется в десять раз больше мощности, чем динамику с рейтингом эффективности 103 дБ, чтобы иметь ту же громкость. Теперь вы можете видеть, как относительно маломощный усилитель с высокоэффективными динамиками может быть громче, чем более мощный усилитель с гораздо менее эффективными динамиками. Я действительно видел эту ситуацию несколько раз за эти годы.

Хватит учебника по электронике. Вернемся к нашему парню Максу. В подобном случае с вопросом «сколько ватт должен быть мой усилитель» вы должны начать с вопроса… «Для чего будет использоваться усилитель»? Ты собираешься играть только дома? Будете ли вы использовать усилитель для небольших клубов и репетиций? Вы планируете играть много мероприятий на открытом воздухе? Следующий вопрос, который вы должны задать себе: «Хочу ли я, чтобы усилитель звучал идеально чисто, или я хочу, чтобы он немного ломался»? Это открывает немного червей, потому что Master Volume может укротить громкий, мощный усилитель, чтобы он звучал перегруженно на более низких уровнях громкости.Но скажем, Макс рассматривает усилители без Master Volume, так что будет легче принять решение.

Вам не нужен очень мощный усилитель только для домашнего использования. Старый добрый Fender Champ мощностью около 6 Вт идеально подходит для домашнего использования. Просто спросите о них у Джейсона Исадора на myfenderchamp.com. Некоторые из более новых маломощных усилителей, такие как Blackheart, идеально подходят для домашнего джема и некоторых записей. Однако выполнение некоторых клубных работ потребует большей мощности. Выходите на сцену с барабанщиком и несколькими другими инструментами, и вам нужно будет увеличить мощность до 20-40 Вт.Это даст вам достаточно объема и мощности для многих ситуаций. Очевидно, что 20-ваттный усилитель, скорее всего, сломается немного раньше, поэтому, если вам нравится такой звук, вам сюда. 40 Вт дадут вам более чистый запас по высоте и более чистый звук. Играть на открытом воздухе может быть сложно, потому что ваш 20-ваттный усилитель, который звучал нереально в маленьком и среднем клубе, потенциально может звучать как попкорн на улице. Я знаю, я был там и не хочу идти туда снова. Однажды у меня был такой опыт, и теперь, когда я играю на открытом воздухе, я беру с собой пару 45-ваттных усилителей 4×10, и обычно я совершенно не против.Вы можете позволить себе снова перейти на диапазон 50-100 Вт, если играете на больших площадках и на открытом воздухе. Вообще говоря, маломощный усилитель должен быть включен громче до громкости, необходимой для живого выступления, но он будет переведен в овердрайв и не будет играть слишком чисто. Некоторым игрокам это действительно нравится, а другим нет. Это все субъективно.

Вот и все, Макс. Задайте себе два вопроса: «Для чего будет использоваться усилитель»? и «Хочу ли я, чтобы усилитель звучал идеально чисто, или я хочу, чтобы он немного ломался»? Ответив на эти два вопроса и следуя общим рекомендациям, которые я изложил, вам будет легче выбрать правильный усилитель.Следующим шагом было бы попробовать усилители, которые вы рассматриваете, и посмотреть, какой из них подойдет вам. Спасибо, что подтолкнули меня, и я надеюсь, что это поможет. Как всегда, пожалуйста, не стесняйтесь задавать мне дополнительные вопросы, если они у вас есть… Я всегда рад помочь!

Мой магазин находится по адресу 1 Executive Dr Unit L Toms River, NJ 08755 . Пожалуйста, не стесняйтесь, напишите мне, если у вас есть какие-либо вопросы или вам нужна техническая работа.
  • Понедельник: с 10:00 до 17:00
  • Вторник: с 10:00 до 17:00
  • Среда: выходной
  • Четверг: с 10:00 до 17:00
  • Пятница: с 10:00 до 17:00
  • Суббота с 10:00 до 14:00.(Я бываю каждую вторую субботу).
Я также являюсь дилером Eminence, Mercury Magnetics, Mojo Musical Supply. Я сам делаю всю техническую работу, так что вы имеете дело непосредственно со мной. Я магазин одного человека, и мои часы могут меняться, поэтому, пожалуйста, свяжитесь со мной, чтобы подтвердить, что я буду открыт. Напишите мне: [email protected] Позвоните или напишите мне: 848-218-0362 Информация о доставке для всех ремонтных работ: Отправьте все ремонтные работы по адресу: 1 Executive Dr Unit L Toms River, NJ 08755 . В настоящее время я предлагаю все этапы работы на гитаре, включая:
  • Наборы
  • Повязка на лады
  • Повторная обработка
  • Новые костяные гайки и седла ручной работы
  • Работа с электроникой
Работа усилителя, включающая:
  • Базовое обслуживание
  • Регулировка смещения
  • Ремонт и реставрация
  • Модификации
  • И многое другое….
Отзывов:
Дэвид Николас — 20-ваттный усилитель звучит фантастически! Доставил товар на концерт, и я повсюду нахожу классные тона с ним.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *