Destul de des în literatura tehnică populară despre radio, precum și în descrierea circuitelor electronice, se folosește unitatea de măsură decibel (dB). Cu toate acestea, nu toată lumea înțelege pe deplin ce înseamnă acest lucru.

Ce înseamnă decibel

Atunci când studiază electronica, radioamatorul începător este obișnuit cu unități absolute, cum ar fi Amper (curent), Volt (tensiune și câmp electromagnetic), Ohm (rezistență electrică) și multe altele, care sunt folosite pentru a cuantifica un anumit parametru electric (capacitate, inductanță, frecvență).

Un radioamator începător nu are de obicei dificultăți în a-și da seama ce este un amper sau un volt. Este clar că există un parametru sau o cantitate electrică care trebuie măsurată. Există un nivel inițial de referință, care este implicit în formularea acestei unități de măsură. Există o convenție pentru acel parametru sau cantitate (A, V). Într-adevăr, de îndată ce citiți inscripția 12 V, înțelegeți că se referă la o tensiune similară, de exemplu, cu tensiunea unei baterii de mașină.

Cu toate acestea, de îndată ce se spune, de exemplu, că tensiunea a crescut cu 3 dB sau că puterea semnalului este de 10 dBm, mulți oameni rămân perplecși.

Ei bine, iată ce ar trebui să știți despre decibeli.

Ce este decibelul

Merită să clarificăm imediat că Bels și decibelii nu sunt unități de măsură pentru nimic. Ei nu sunt rezultatul unor măsurători. Un decibel este o valoare care arată cât de mult/cu câte ori s-a modificat un anumit parametru. Cu alte cuvinte, un Bel sau un decibel este o valoare relativă care se calculează prin compararea a două măsurători ale aceluiași parametru.

Acum, de fapt, despre Bel și Decibels. În ceea ce privește definițiile, Bel este logaritmul zecimal al raportului dintre două cantități. Oricare dintre cele două cantități. Putere, tensiune, putere sonoră, frecvență etc. Să folosim un exemplu. Trebuie să înțelegeți ce emite dispozitivul atunci când modificați parametrii de intrare. Alegeți un anumit punct de referință – baza. Apoi se schimbă parametrul, se măsoară rezultatul, se împarte la „bază” și se ia logaritmul zecimal. Obțineți rezultatul în decibeli. Deci măsurați parametrii, îi recalculați în decibeli și construiți dependențe.

Ce este un volum de sunet

Orice sunet este o undă care se propagă într-un mediu elastic, cum ar fi aerul. Undele sunt create de corpurile care oscilează și se propagă din ele în toate direcțiile, transportând energie mecanică. Această energie este cea care face să vibreze timpanul urechii noastre sau diafragma unui microfon.

Un aparat de măsurare a zgomotului este în primul rând un microfon. Cu cât este mai mare energia transportată de undă, cu atât este mai mare amplitudinea vibrației membranei microfonului și cu atât este mai mare curentul electric care trece de la acel microfon prin fire. Puteți măsura acest curent și îl puteți folosi pentru a afla care a fost energia undei sonore care a determinat oscilația membranei.

Dacă energia este prea abstractă pentru dumneavoastră, să abordăm o altă abordare. În loc ca o singură persoană din cameră să vorbească la același volum, lăsați zece persoane să vorbească în același timp. Este firesc să presupunem că acest lucru va face ca zgomotul din cameră să fie de zece ori mai puternic. Iar un fizician vă va spune că zece persoane care vorbesc în același timp, în comparație cu o singură persoană, creează de zece ori mai multă energie sonoră.

Care este definiția decibelului

Se spune că un semnal este de 10 decibeli mai puternic („mai tare”) decât celălalt atunci când energia primului semnal depășește de 10 ori energia celui de-al doilea semnal. Cel mai important lucru în legătură cu această definiție este faptul că ea face legătura între două operații aritmetice diferite – adunarea și înmulțirea.

Să aflăm de câte ori energia celor două semnale va fi diferită atunci când unul dintre ele este cu 30 dB mai tare decât celălalt. Primul semnal va fi cu 10 dB mai puternic decât al doilea, plus încă 10 dB, plus încă 10 dB. Să aplicăm definiția și să ne dăm seama că energia primului semnal va fi de 10 ori mai mare decât cea a celui de-al doilea semnal, apoi de 10 ori mai mare, și apoi de 10 ori mai mare. Cu toate acestea, a crește ceva de 10 ori de trei ori la rând înseamnă a crește ceva de 10 × 10 × 10 × 10 = 1000 de ori.

Ce înseamnă 0 dB

Nu este vorba de absența sunetului în sensul fizic – este nivelul de sunet la care urechea umană încetează să mai audă ceva. Sunetul în sens fizic, cum ar fi vibrațiile aerului, există încă, dar nu îl mai putem auzi, deoarece este prea slab pentru oameni. Dacă faceți acel sunet de 10 ori mai tare, va fi de 10 dB, de 10 ori mai tare din nou, de 20 dB, și așa mai departe. Rețineți, de asemenea, că volumul unui sunet pe scara decibelilor poate fi negativ – pur și simplu nu veți auzi astfel de sunete, deși o ureche mai sensibilă sau un instrument fizic mai sensibil va fi în continuare capabil să le detecteze.

Dacă nivelul de sunet la o discotecă este de 100 dB, înseamnă că este de 10.000.000.000.000 de ori (zece zerouri) mai puternic decât cel mai liniștit sunet pe care îl puteți auzi. Valorile aproximative pentru diferite niveluri de volum sunt prezentate în acest tabel. Este interesant de observat că, din punct de vedere psihologic, oamenii percep decibelii mai degrabă decât energia sonoră: o conversație zgomotoasă și una liniștită diferă cu 30 dB, dar nimeni nu va simți că conversația este de 1000 de ori mai zgomotoasă.