V populárnej technickej literatúre o rádiách, ako aj pri popise elektronických obvodov sa často používa jednotka decibel (dB). Nie každý však úplne chápe, čo to znamená.

Čo znamená decibel

Pri štúdiu elektroniky je začínajúci rádioamatér zvyknutý na absolútne jednotky, ako sú ampér (prúd), volt (napätie a EMF), ohm (elektrický odpor) a mnoho ďalších, ktoré sa používajú na kvantifikáciu konkrétneho elektrického parametra (kapacita, indukčnosť, frekvencia).

Pre začínajúceho rádioamatéra zvyčajne nie je veľmi ťažké zistiť, čo je ampér alebo volt. Je jasné, že ide o elektrický parameter alebo veličinu, ktorú treba merať. Existuje počiatočná referenčná úroveň, ktorá je v znení tejto mernej jednotky predvolená. Pre tento parameter alebo veličinu existuje konvencia (A, V). V skutočnosti hneď po prečítaní nápisu 12 V pochopíte, že sa vzťahuje na napätie podobné napríklad napätiu autobatérie.

Akonáhle sa však na displeji objaví napríklad informácia, že napätie sa zvýšilo o 3 dB alebo že výkon signálu je 10 dBm, mnohí ľudia sú zmätení.

O decibeloch by ste mali vedieť toto.

Čo je to decibel

Hneď na začiatku je potrebné objasniť, že belly a decibely nie sú merné jednotky ničoho. Nie sú výsledkom meraní. Decibel je hodnota, ktorá ukazuje, o koľko/koľkokrát sa zmenil určitý parameter. Inými slovami, bel alebo decibel je relatívna hodnota, ktorá sa vypočíta porovnaním dvoch meraní toho istého parametra.

Teraz vlastne o Belovi a Decibeloch. Pokiaľ ide o definície, Bel je desatinný logaritmus pomeru dvoch veličín. Ľubovoľných dvoch veličín. Výkon, napätie, zvukový výkon, frekvencia atď. Použijem príklad. Musíte pochopiť, čo zariadenie vyprodukuje, keď zmeníte vstupné parametre. Zvolíte si nejaký referenčný bod – základňu. Potom zmenia parameter, zmerajú výsledok, vydelia ho “základom” a zoberú desatinný logaritmus. Dostanete výsledok v decibeloch. Takže zmeriate parametre, prepočítate ich v decibeloch a vytvoríte závislosti.

Čo je to hlasitosť zvuku

Každý zvuk je vlna, ktorá sa šíri v pružnom prostredí, ako je vzduch. Vlny vznikajú kmitaním telies a šíria sa z nich všetkými smermi, pričom prenášajú mechanickú energiu. Práve táto energia spôsobuje kmitanie bubienka nášho ucha alebo membrány mikrofónu.

Merač hluku je predovšetkým mikrofón. Čím väčšia je energia prenášaná vlnou, tým väčšia je amplitúda vibrácií membrány mikrofónu a tým väčší elektrický prúd tečie z mikrofónu cez vodiče. Tento prúd môžete zmerať a pomocou neho zistiť, aká bola energia zvukovej vlny, ktorá spôsobila rozkmitanie membrány.

Ak je pre vás energia príliš abstraktná, zvoľme iný prístup. Namiesto jednej osoby v miestnosti, ktorá hovorí rovnakou hlasitosťou, nechajte hovoriť desať ľudí súčasne. Je prirodzené predpokladať, že tým sa hluk v miestnosti stane desaťkrát hlasnejším. A fyzik vám povie, že desať ľudí hovoriacich v rovnakom čase v porovnaní s jedným človekom vytvára desaťkrát viac zvukovej energie.

Aká je definícia decibelu

Jeden signál je o 10 decibelov silnejší (“hlasnejší”) ako druhý, ak energia prvého signálu desaťkrát prevyšuje energiu druhého signálu. Najdôležitejšie na tejto definícii je, že spája dve rôzne aritmetické operácie – sčítanie a násobenie.

Zistíme, koľkokrát sa bude líšiť energia dvoch signálov, keď jeden z nich bude o 30 dB hlasnejší ako druhý. Prvý signál bude o 10 dB hlasnejší ako druhý, plus ďalších 10 dB, plus ďalších 10 dB. Aplikujme definíciu a uvedomme si, že energia prvého signálu bude 10-krát väčšia ako energia druhého signálu, potom ešte 10-krát väčšia a potom ešte 10-krát väčšia. Avšak zvýšiť niečo 10-krát trikrát za sebou znamená zvýšiť to 10 × 10 × 10 = 1000-krát.

Čo znamená 0 dB

Nie je to neprítomnosť zvuku vo fyzikálnom zmysle – je to úroveň zvuku, pri ktorej ľudské ucho prestáva čokoľvek počuť. Zvuk vo fyzikálnom zmysle, napríklad vibrácie vzduchu, stále existuje, ale už ho nepočujeme, pretože je pre človeka príliš slabý. Ak tento zvuk zosilníte 10-krát, bude to 10 dB, ak ho zosilníte 10-krát, bude to opäť 20 dB a tak ďalej. Všimnite si tiež, že hlasitosť zvuku na decibelovej stupnici môže byť záporná – takéto zvuky jednoducho nebudete počuť, hoci nejaké citlivejšie ucho alebo fyzikálny prístroj ich stále dokáže zaznamenať.

Ak je hladina zvuku na hlučnej diskotéke 100 dB, znamená to, že je 10 000 000 000-krát (desať núl) hlasnejšia ako najtichší zvuk, ktorý môžete počuť. Približné hodnoty pre rôzne úrovne hlasitosti sú uvedené v tejto tabuľke. Je zaujímavé, že ľudia psychologicky vnímajú skôr decibely ako zvukovú energiu: hlasný a tichý rozhovor sa líšia o 30 dB, ale nikto nebude mať pocit, že rozhovor je 1000-krát hlasnejší.