A népszerű rádiótechnikai szakirodalomban, valamint az elektronikus áramkörök leírásában gyakran használják a decibel (dB) mértékegységet. Nem mindenki érti azonban teljesen, hogy ez mit jelent.

Mit jelent a decibel

Az elektronika tanulmányozása során a kezdő rádióamatőr olyan abszolút mértékegységekhez szokott hozzá, mint az amper (áram), a Volt (feszültség és EMF), az Ohm (elektromos ellenállás) és sok más, amelyek egy adott elektromos paraméter (kapacitás, induktivitás, frekvencia) számszerűsítésére szolgálnak.

Egy kezdő rádióamatőrnek általában nem túl nehéz kitalálni, hogy mi az amper vagy a volt. Egyértelmű, hogy egy elektromos paraméterről vagy mennyiségről van szó, amit mérni kell. Van egy kezdeti referenciaszint, ami az alapértelmezett ennek a mértékegységnek a megfogalmazásában. Van egy konvenció erre a paraméterre vagy mennyiségre (A, V). Valóban, amint elolvassa a 12 V feliratot, megérti, hogy ez egy olyan feszültségre utal, amely hasonló például egy autó akkumulátorának feszültségéhez.

Amint azonban például azt írja, hogy a feszültség 3 dB-lel nőtt, vagy a jelteljesítmény 10 dBm, sokan értetlenül állnak a dolog előtt.

Nos, a következőket kell tudnod a decibelekről.

Mi a decibel

Érdemes rögtön tisztázni, hogy a bels és a decibel nem mértékegységek. Nem mérések eredménye. A decibel egy olyan érték, amely megmutatja, hogy egy adott paraméter mennyit/hányszor változott. Más szóval, a bel vagy a decibel egy relatív érték, amelyet ugyanazon paraméter két mérésének összehasonlításával számítanak ki.

Most pedig, ami a Belt és a Decibeleket illeti. A definíciókat tekintve a Bel két mennyiség arányának tizedes logaritmusa. Bármilyen két mennyiség. Teljesítmény, feszültség, hangteljesítmény, frekvencia stb. Használjunk egy példát. Meg kell értenie, hogy mit ad ki a készülék, amikor megváltoztatja a bemeneti paramétereket. Kiválasztasz valamilyen referenciapontot – az alapot. Ezután megváltoztatják a paramétert, megmérik az eredményt, elosztják a „bázissal”, és kivonják a tizedes logaritmust. Az eredményt decibelben kapja meg. Tehát megmérik a paramétereket, újraszámolják őket decibelben, és függőségeket építenek fel.

Mi a hangerő

Minden hang olyan hullám, amely egy rugalmas közegben, például a levegőben terjed. A hullámokat rezgő testek hozzák létre, és azokból minden irányba terjednek, mechanikai energiát hordozva. Ez az energia az, ami rezgésbe hozza a fülünk dobhártyáját vagy egy mikrofon membránját.

A zajmérő elsősorban egy mikrofon. Minél nagyobb a hullám által szállított energia, annál nagyobb a mikrofon membránjának rezgése, és annál nagyobb az elektromos áram, amely a mikrofonból a vezetékeken keresztül áramlik. Ezt az áramot megmérhetjük, és ennek segítségével megtudhatjuk, hogy mekkora volt a hanghullám energiája, amely a membrán rezgését okozta.

Ha az energia túl elvont az Ön számára, akkor közelítsük meg másképp. Ahelyett, hogy egy ember beszélne a szobában egyforma hangerővel, beszéljen tíz ember egyszerre. Természetes, hogy ettől tízszer hangosabb lesz a zaj a szobában. Egy fizikus pedig megmondja, hogy tíz ember, aki egyszerre beszél, egy emberhez képest tízszer több hangenergiát hoz létre.

Mi a decibel definíciója

Az egyik jel 10 decibellel erősebb („hangosabb”) a másiknál, ha az első jel energiája 10-szeresen meghaladja a második jel energiáját. A legfontosabb ebben a definícióban az, hogy két különböző számtani műveletet – az összeadást és a szorzást – kapcsolja össze.

Keressük meg, hogy hányszoros lesz a két jel energiája különböző, ha az egyik 30 dB-lel hangosabb, mint a másik. Az első jel 10 dB-lel hangosabb lesz, mint a második, plusz még 10 dB, plusz még 10 dB. Alkalmazzuk a definíciót, és vegyük észre, hogy az első jel energiája 10-szerese lesz a második jel energiájának, majd 10-szerese, majd 10-szerese, majd 10-szerese. Ha azonban valamit háromszor egymás után 10-szeresére növelünk, az azt jelenti, hogy 10 × 10 × 10 = 1000-szeresére növeljük.

Mit jelent a 0 dB

Ez nem a hang fizikai értelemben vett hiánya – ez az a hangszint, amelynél az emberi fül már nem hall semmit. A fizikai értelemben vett hang, mint a levegő rezgése, még mindig ott van, de már nem halljuk, mert túl gyenge az ember számára. Ha ezt a hangot 10-szer hangosabbá tesszük, akkor 10 dB lesz, ismét 10-szer hangosabb, 20 dB, és így tovább. Vegyük észre azt is, hogy a hangerősség a decibel-skálán lehet negatív is – egyszerűen nem fogjuk hallani az ilyen hangokat, bár valamilyen érzékenyebb fül vagy fizikai eszköz még képes lesz érzékelni őket.

Ha egy hangos diszkóban a hangerő 100 dB, az azt jelenti, hogy 10 000 000 000-szer (tíz nulla) hangosabb, mint a legcsendesebb hang, amit hallani lehet. A különböző hangerőszintekre vonatkozó hozzávetőleges értékeket ez a táblázat mutatja. Érdekes megfigyelni, hogy pszichológiailag az emberek inkább a decibeleket érzékelik, mint a hangenergiát: egy hangos és egy halk beszélgetés 30 dB-ben különbözik, de senki sem fogja úgy érezni, hogy a beszélgetés 1000-szer hangosabb.