ریاضیات

دسی بل: dB، dB(A)، dBA، dB(C)، dBV، dBm و dBi؟ همه آنها چیست؟ ارتباط آنها با بلندی صدا، تلفن و صدا چگونه است؟ و چقدر بلند است؟ این صفحه همه آنها را توصیف و مقایسه می کند و نمونه فایل های صوتی را ارائه می دهد. یک صفحه مرتبط به شما امکان می دهد پاسخ شنوایی خود را اندازه بگیرید و با منحنی های استاندارد شنوایی مقایسه کنید. این صفحه پس‌زمینه فصل‌های چندرسانه‌ای صدا و کمی‌سازی صدا است . (همچنین به سؤالات متداول آکوستیک ما مراجعه کنید .)

• تعریف و مثال
• فایل های صوتی برای نمایش اندازه یک دسی بل
• سطوح مرجع استاندارد (سطح صدای "مطلق")
• اقدامات لگاریتمی
• فیلترهای مورد استفاده برای dB(A) و dB(C)
• بلندی صدا، فون و صدا، منحنی های پاسخ شنوایی
• سطح ضبط و دسی بل (dBV و dBm)
• شدت، تابش و دسی بل
• فشار، شدت و امپدانس خاص
• dBi و تابش ناهمسانگرد
• مثال مشکلات استفاده از دسی بل برای افزایش تقویت کننده، قدرت بلندگو، حساسیت شنوایی و غیره.
• بهداشت و ایمنی شغلی و قانون
• برخی از سوالات متداول
• صفحات مرتبط
• لگاریتم چیست؟ یک مقدمه کوتاه.

تعریف و مثال

دسی بل ( dB ) یک واحد لگاریتمی است که برای اندازه گیری سطح صدا استفاده می شود. همچنین به طور گسترده در الکترونیک، سیگنال و ارتباطات استفاده می شود. دسی بل یک روش لگاریتمی برای توصیف یک نسبت است. این نسبت ممکن است قدرت، فشار صدا، ولتاژ یا شدت یا چندین مورد دیگر باشد. بعداً دسی بل را به تلفن و سون مرتبط می کنیم که بلندی صدا را اندازه گیری می کند. اما ابتدا، برای چشیدن عبارات لگاریتمی، اجازه دهید به چند عدد نگاه کنیم. (اگر فراموش کرده اید، به قسمت لگاریتم چیست؟ ) بروید.

به عنوان مثال، فرض کنید ما دو بلندگو داریم، اولی صدایی با قدرت P 1 پخش می کند و دیگری یک نسخه بلندتر از همان صدا را با قدرت P 2 پخش می کند ، اما بقیه (چقدر دور، فرکانس) یکسان است.

با استفاده از واحد دسی بل، اختلاف سطح صدا، بین این دو تعریف شده است

10 log (P 2 / P 1 ) دسی بل که در آن لاگ به پایه 10 است.

اگر دومی دو برابر قدرت اولی تولید کند، اختلاف دسی بل است

10 log (P 2 / P 1 ) = 10 log 2 = 3 dB (به یک تقریب خوب).

این در نمودار نشان داده شده است که 10 log (P 2 /P 1 ) را در مقابل P 2 /P 1 ترسیم می کند . برای ادامه مثال، اگر دومی 10 برابر توان اولی داشت، اختلاف دسی بل خواهد بود

10 log (P 2 / P 1 ) = 10 log 10 = 10 dB.

اگر دومی یک میلیون برابر توان اولی داشت، اختلاف دسی بل خواهد بود

10 log (P 2 / P 1 ) = 10 log 1,000,000 = 60 دسی بل.

این مثال یک ویژگی از مقیاس های دسی بل را نشان می دهد که در بحث صدا مفید است: آنها می توانند نسبت های بسیار بزرگ را با استفاده از اعداد با اندازه متوسط ​​توصیف کنند. اما توجه داشته باشید که دسی بل یک نسبت را توصیف می کند : تا کنون ما نگفتیم که هر یک از بلندگوها چه قدرتی را تابش می کنند، فقط نسبت قدرت ها را بیان کرده ایم. ( همچنین به فاکتور 10 در تعریف توجه کنید که "deci" را بر حسب دسی بل قرار می دهد: اختلاف سطح در بل (که به نام الکساندر گراهام بل نامگذاری شده است) فقط log است (P 2 / P 1 ) . )

فشار صدا، سطح صدا و دسی بل . صدا معمولاً با میکروفون اندازه گیری می شود و آنها متناسب با فشار صدا پاسخ می دهند. اکنون قدرت در یک موج صوتی که همه برابر است، به عنوان مربع فشار می شود. (به طور مشابه، توان الکتریکی در یک مقاومت به عنوان مربع ولتاژ می رود.) لاگ x 2 فقط 2 log x است، بنابراین وقتی نسبت فشار را به دسی بل تبدیل می کنیم، ضریب 2 را معرفی می کنیم. تفاوت سطح فشار صوت بین دو صدا با p 1 و p 2 به این صورت است:

20 log (p 2 / p 1 ) dB = 10 log (p 2 2 / p 1 2 ) dB = 10 log (P 2 / p 1 ) dB (در کل، لاگ به پایه 10 است).

وقتی قدرت صدا را نصف کنید چه اتفاقی می افتد؟ لاگ 2 0.3010 است، بنابراین گزارش 1/2 - 0.3 است که به یک تقریب خوب می رسد. بنابراین، اگر توان را نصف کنید، قدرت و سطح صدا را 3 دسی بل کاهش می دهید. دوباره آن را نصف کنید (تا 1/4 توان اولیه) و سطح را 3 دسی بل کاهش دهید. اگر به نصف کردن توان ادامه دهید، این نسبت ها را دارید.

اگر دو صدای یکسان اضافه کنم چه اتفاقی می افتد؟ آیا شدت را دو برابر کنم (افزایش 3 دسی بل)؟ یا فشار را دو برابر کنم (افزایش 6 دسی بل)؟ این سؤال متداول کمی ظریف است، بنابراین در اینجا در سؤالات متداول ما مورد بحث قرار گرفته است .