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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA O que é um decibel? Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Radioamador iniciante [um erro ocorreu no processamento desta diretiva] Ao medir algo (como tensão), geralmente pensamos em unidades diretas (volts). Mas às vezes é mais preferível usar uma escala relativa. Nesse caso, a unidade mais utilizada é o decibel (dB) - uma ferramenta poderosa que confunde os iniciantes. Com o conhecimento da origem deste termo e uma regra simples, as dificuldades podem ser eliminadas e o significado de uma quantidade expressa em decibéis pode ser compreendido. Alexander Graham Bell ficou famoso por inventar o telefone. Menos conhecidos são seus trabalhos sobre a determinação do limiar de audibilidade. Em 1890 ele fundou a Associação de Surdos e Deficientes Auditivos, que ainda hoje está ativa. Ele foi o primeiro cientista a quantificar o sentido da audição e estabeleceu que a suscetibilidade auditiva não depende do nível de potência real da onda sonora que chega ao nosso ouvido, mas de seu logaritmo. Bell descobriu que o limiar auditivo de uma criança é de cerca de 10-12 P/m2, e o nível em que a dor ocorre é de cerca de 10 W / m2. Assim, a faixa de sonoridade normalmente percebida por uma pessoa é de 13 ordens de grandeza! Com base nos valores obtidos, Bell determinou a escala de potência sonora de 0 a 13. As unidades de intensidade dessa escala são chamadas de bels (o último "l" de seu sobrenome foi descartado). O nível de som de um sussurro suave é de cerca de 3 bels, e o da fala normal é de cerca de 6 bels. Como a percepção do volume é baseada em uma escala logarítmica de nível de potência, a conversão entre potência e volume na escala Bell é a seguinte: volume (em bels) = log(P1/P0), onde P0 é o limite para ouvir o som . Portanto, um nível sonoro de 4 bela corresponde a uma potência sonora de 104xP0. O bel tornou-se a unidade padrão de fato para medir o logaritmo da razão entre dois níveis de energia: a razão expressa em bels é log(P1/P0), ou seja, um aumento de 3 bela corresponde a um aumento de 1000 vezes. Se o novo valor diminuir, o logaritmo da razão se tornará negativo. Para fazer a conversão inversa, você precisa elevar 10 a uma potência igual a bels. A característica mais importante dos brancos é que eles se referem apenas à razão de duas potências ou duas energias. Se houver necessidade de descrever a relação de dois sinais de amplitude, por exemplo, tensões, só é possível contar com a relação das potências associadas a essas tensões. A potência é proporcional ao quadrado da tensão ou corrente: V2 e eu2. A razão entre duas tensões, expressa em bels, está relacionada à razão de suas potências: log(P1/P0) = 2log(V1/V0). Portanto, a relação de tensão é V1/V0 = 10(branco/2). Tornou-se bastante comum expressar a relação em décimos de bela, ou em decibéis (dB). A relação das duas potências em dB é 10log(P1/P0) e a relação das tensões é 10•2log(V1/V0). Para obter a relação de tensão, é necessário realizar a conversão V1/V0 = 10(dB/20). Às vezes é bastante complicado determinar o que é considerado um valor de amplitude e o que é energia. Tensão, corrente, impedância, forças de campo elétrico ou magnético e faixas de qualquer processo de onda são consideradas grandezas de amplitude. Quando medido em decibéis, o logaritmo da razão dos quadrados desses valores é calculado. Energia, potência e intensidade são quantidades de energia, e em relação ao logaritmo elas são usadas diretamente. Por exemplo, 5% da tensão de um circuito é transferida para outro circuito. A razão de tensão neste caso é de 0,05. Para medir em decibéis, pegue o logaritmo da relação de tensão, multiplique por 2 para obter a relação em bels e, em seguida, multiplique por 10 para obter a relação em dB: 20log(0,05) = -26 dB de sinal para sinal acoplamento. A tabela mostra alguns valores usados com frequência em decibéis e proporções de amplitudes e potências.
Razão de amplitude Relação de potência Valor em dB 0,7 0,5 -3 0,5 0,25 -6 0,3 0,1 -10 0,1 0,01 -20 0,05 0,003 -25 0,01 10-4 -40 0,001 10-6 -60 Publicação: cxem.net
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