المحتوى
تم تعريف وحدة الديسيبل في الأصل من قبل Bell Labs باعتبارها طريقة قياسية لربط فقدان الطاقة في الدوائر وكسب مكبرات الصوت. تم توسيعه منذ ذلك الحين إلى العديد من الفروع الهندسية ، وخاصة الصوتيات. ترتبط الديسيبل بقوة أو شدة الكمية المادية كنسبة إلى مستوى مرجعي أو لكمية أخرى. إن الديسيبل مفيد لأن مجموعة كبيرة من القيم تدار باستخدام مجموعة صغيرة من أرقام الديسيبل. يمكن أيضًا التعبير عن هذه النسب كنسبة مئوية من أجل إعطاء مؤشر لحجم التغير في السلطة مع تغيير معين في الديسيبل.
يعتمد حساب مستوى الديسيبل على نوع الكمية الفيزيائية التي يتم قياسها. إذا كنت تقيس مستويات الطاقة ، مثل الطاقة الصوتية أو شدة الضوء ، فإن مستويات الديسيبل (LdB) تتناسب مع اللوغاريتم (القاعدة 10) لنسبة الطاقة (P) إلى المستوى المرجعي (Pref). يتم تعريف الديسيبل في هذه الحالة على النحو التالي:
LdB = 10 log (P / Pref): لاحظ أن اللوغاريتم مضروب في 10 للإجابة في dB.
عند قياس سعة المجال مثل مستويات الصوت أو الجهد ، يتم قياس الطاقة بما يتناسب مع مربع السعة. وبالتالي فإن زيادة الديسيبل هي لوغاريتم نسبة مربع السعة (A) إلى المستوى المرجعي (عارف). معظم استخدامات الديسيبل من الناحية اليومية تندرج في هذه الفئة.
Ldb = 10 log (A ^ 2 / Aref ^ 2)
نظرًا لأن log (A ^ 2) = 2 log (A) ، فإن ذلك يبسط إلى:
Ldb = 20 سجل (A / عارف)
يجب أن يكون لجميع قياسات الديسيبل مستوى مرجعي. إذا تم قياس مستويات ضغط الصوت من السماعة ، فعادة ما يكون المرجع هو الحد من حساسية الصوت البشري ، كما هو موضح بمستوى ضغط الصوت البالغ 20 باسكال صغير (0.02mPa). صوت مع هذا المستوى لديه قياس 0 ديسيبل. يحتوي الصوت الذي يحتوي على ضعف هذا المستوى على قياس dB:
20 log (0.04 / 0.02) = 20 log 2 = 6.0 dB
إذا كنت تقيس شدة الصوت ، فهذه هي كل الطاقة المتاحة من مصدر الصوت ، بما في ذلك الصوت المنعكس والمرسَل ، فإن زيادة dB هي:
10 سجل (0.04 / 0.02) = 3.0 ديسيبل
هذا أيضا مقدار الطاقة التي يحتاجها مكبر للصوت إذا كانت مكبرات الصوت لديها استجابة خطية. تؤدي زيادة القدرة بعامل 4 إلى زيادة بمقدار 6 ديسيبل ، بينما تؤدي الزيادة بعامل 10 إلى زيادة قدرها 10 ديسيبل.
حساب الزيادة في المئة من زيادة قوة ديسيبل عن طريق حل أول صيغة ديسيبل لنسبة القوى.
L = 10 log (P / Pref) ، يتم قياس L بالديسيبل
L / 10 = log (P / Pref)
P / Pref = 10 ^ (L / 10)
سيكون التغيير في المئة (P-Pref) (100٪) / Pref = 10 ^ (L / 10). إذا كانت قيمة P أكبر بكثير من Pref ، فسيتم تبسيط ذلك إلى:
النسبة المئوية للتغير = 100 ٪ * 10 ^ (L / 10) ؛ مع L في ديسيبل.
