0 дб в вольтах: The page cannot be found

Содержание

Таблица соответствия dBu/V, от 0.00 до 40.00 с шагом 0,1

Таблица соответствия dBu — V диапазон значений dBu от 0.00 db до 40.00 db с шагом значений 0.1

dBu — опорное напряжение 0.775 V. соответствующее мощности 1 mW на нагрузке 600 Ω Диапазон 0.00 db / 40.00 db ( 775.0 mV / 77.5 V )

Tabell match dBu — V värden går från 0.00 db dBu till 40.00 db med ett steg på 0.1

dBu — referensspänningen av 0.775 V. motsvarande 1 mW vid en belastning av 600 Ω Range på 0.00 db / 40.00 db ( 775.0 mV / 77.5 V )

dBu mecz stołowy — V wartości od 0.00 db dBu do 40.00 db o wartości kroku 0.1

dBu — napięcie odniesienia 0.775 V. co odpowiada 1 mW przy obciążeniu 600 Ω Zakres 0.00 db / 40.00 db ( 775.0 mV / 77.5 V )

Stalo rungtynės DBU — V vertės svyruoja nuo 0.00 db DBU iki 40.00 db didinimo vertės 0.1

DBU — nuoroda įtampa 0.775 V. atitinkanti 1 MW galia 600 Ω apkrova Diapazonas 0.00 db / 40.00 db ( 775.0 mV / 77.5 V )

Tabula spēles dBu — V vērtības robežās no 0.

00 db dBu līdz 40.00 db ar soli vērtību 0.1

dBu — spriegumu 0.775 V. kas atbilst 1 mW jaudu pie slodzes Ω 600 Diapazonā no 0.00 db / 40.00 db ( 775.0 mV / 77.5 V )

Tabella dBu match — V valori vanno da 0.00 dbu dB a 40.00 db con un valore di incremento di 0.1

dBu — Tensione di riferimento di 0.775 V. corrispondente a 1 MW di potenza al carico di 600 Ω Gamma di 0.00 db / 40.00 db ( 775.0 mV / 77.5 V )

Helyezések dBu — V értéktartomány 0.00 db dBu 40.00 db egy lépéssel értéke 0.1

dBu — referencia feszültség 0.775 V. megfelel 1 mW teljesítmény a terhelés 600 Ω Tartománya 0.00 db / 40.00 db ( 775.0 mV / 77.5 V )

Stand Wedstrijdschema dBu — V waarden variëren van 0.00 db dBu tot 40.00 db met een stap waarde van 0.1

dBu — referentie spanning van 0.775 V. wat overeenkomt met 1 mW vermogen bij de belasting van 600 Ω Bereik van 0.00 db / 40.00 db ( 775.0 mV / 77.5 V )

Table match dBu — V values ​​range from 0.00 db dBu to 40.00 db with a step value of 0.1

dBu — reference voltage of 0.775 V. corresponding to 1 mW of power at the load of 600 Ω Range of 0.00 db / 40.00 db ( 775.0 mV / 77.5 V )

dBu match de table — V valeurs vont de 0.00 db à dBu 40.00 db avec une valeur de pas de 0.1

dBu — tension de référence de 0.775 V. correspondant à 1 mW de puissance à la charge de 600 Ω Gamme de 0.00 db / 40.00 db ( 775.0 mV / 77.5 V )

Taulukko ottelu dBu — V arvot vaihtelevat 0.00 db dBu on 40.00 db askel arvo 0.1

dBu — viittaus jännite 0.775 V. mikä vastaa 1 mW teholla kuormitus 600 Ω Range on 0.00 db / 40.00 db ( 775.0 mV / 77.5 V )

Tabla dBu partido — V Los valores van desde 0.00 dbu dB a 40.00 db con un valor de paso de 0.1

dBu — voltaje de referencia de 0.775 V. correspondiente a 1 mW de potencia a la carga de 600 Ω Rango de 0.00 db / 40.00 db ( 775.0 mV / 77.5 V )

Tabel match dBu — V Værdierne går fra 0.00 db dBu til 40.00 db med et skridt værdi på 0.1

dBu — reference spænding på 0.775 V. svarende til 1 mW af magten ved den belastning på 600 Ω Vifte af 0.00 db / 40.00 db ( 775 tusind mV / 77.5 tusind V )

Tabelle übereinstimmen dBu — V Werte reichen von 0.00 db dBu bis 40.00 db mit einer Schrittweite von 0.1

dBu — Referenzspannung von 0.775 V. entsprechend 1 mW Leistung an der Last von 600 Ω Range von 0.00 db / 40.00 db ( 775.0 mV / 77.5 V )

Таблица мача DBU — V Стойностите варират между 0.00 db DBU до 40.00 db с повишение на стойност от 0.1

DBU — позоваване напрежение от 0.775 V. съответстваща на 1 мегават мощност при товар от 600 Ω Обхват на 0.00 db / 40.00 децибела ( 775.0 mV / 77.5 V )

Уровень шума – что и как. Статья на сайте компании «Профклимат».

В параметрах климатического оборудования уровень шума указывается отдельно для наружного и внутреннего блока. Шум внутреннего блока обусловлен звуком воздуха проходящего вентилятор. Поэтому более дорогие модели кондиционеров, как правило, имеют больший размер внутреннего блока по сравнению с более бюджетными аналогичной мощности. Объяснение этому простое: аналогичный объём воздуха, проходя через больший вентилятор вращающийся с меньшей скоростью создаёт меньше шума.

Шум наружного блока прежде всего обусловлен шумом компрессора. Здесь значительно выигрывают инверторные модели кондиционеров. Хотя уровень шума кондиционеров типа on/off (не инверторные) в последнее время также значительно снизился.

Производитель/модель Мощность,
кВт
Размер внутреннего блока,
мм
Расход воздуха,
м3
Уровень шума внутреннего блока,
дБ
Mitsubishi Electric MSZ-EF35VEW 3,5 895×299×195 630 21
Daikin ATXN35MB / ARXN35MB 3,41 800×288×206 608 22
Zanussi ZACS-12 HPR/A15/N1 3,5 800×300×197 560 23
Electrolux EACS/I-12 HM/N3_15Y 3,37 790×275×200
560
24
Ballu BSA-12HN1_15Y 3,5 816×265×200 550 27
Lessar LS-h22KJA2 / LU-h22KJA2 3,51 790×265×198 580 32

Примечание: Таблица составлена по данным производителей

С точки зрения человеческого уха «шум» — это беспорядочное смешение звуков, неблагоприятное для восприятия человеком. Физическая характеристика громкости звука — уровень звукового давления, в децибелах (дБ).

Децибел — это безразмерная единица, применяемая для измерения отношения некоторых величин, в нашем случае – громкости звука. Важно помнить что это не абсолютная величина, как, например, ватт или вольт, а такая же относительная, как кратность («трехкратное увеличение») или проценты, предназначенная для измерения отношения двух других величин. При этом в отличии от процентов или кратности к полученному отношению применяется логарифмический масштаб.

Децибелы широко применяются в областях техники, где требуется измерение величин, меняющихся в широком диапазоне: в радиотехнике, антенной технике, в системах передачи информации, автоматического регулирования и управления, в оптике, акустике и др.

Для лучшего понимания рассмотрим два случая:

1. Что получится, если к шуму  25 дБ увеличить еще на 25 дБ? Шум общей интенсивностью в 50 дБ? Нет — ведь при удвоении числа его логарифм возрастает на ~0,3 (с точностью до двух десятичных знаков). Тогда при удвоении интенсивности звука уровень интенсивности увеличивается на ~0,3 бела, то есть на ~3 дБ, до 28дБ. Это справедливо для любого уровня интенсивности:

удвоение интенсивности звука приводит к увеличению уровня интенсивности на 3 дБ.

2. Во сколько раз отличается уровень шума в 20 и 32 дБ? Если бы мы имели дело с линейным ростом, то ответ был бы прост: 32 / 20 = ~1,5 раза. Именно такую ошибку чаше всего и допускают покупатели,

дБ 21 24
27
30 33
Увеличение в число раз ×1 ~ ×2 ~ ×8 ~ ×16 ~ ×32

Примечание: Обращаем ваше внимание на разницу между дБ и дБА. дБА – акустический децибел, единица измерения уровня шума с учетом восприятия звука человеком. При измерении в дБА удвоение громкости грубо соответствует увеличению уровня шума на 10 дБА.

дБА 20 30 40 50 60
Увеличение в число раз ×1 ~ ×2 ~ ×8 ~ ×16 ~ ×32

Звуки с низкой и высокой частотой кажутся тише, чем среднечастотные той же интенсивности.

Человек, в дневное время суток, может слышать звуки громкостью от 10 – 15 дБ и выше. Максимальный диапазон частот для человеческого уха, в среднем от 20 до 20 000 Гц (возможный разброс значений: от 12 – 24 до 18000 – 24000 герц). В молодости лучше слышен среднечастотный звук с частотой 3 кГц, в среднем возрасте 2 – 3 кГц, в старости 1 кГц. Такие частоты, в первые килогерцы (до 1000 – 3000 Гц зона речевого общения) — обычны в телефонах. С возрастом, воспринимаемый на слух звуковой диапазон сужается: для высокочастотных звуков он уменьшаясь до 18 килогерц и менее (у пожилых людей, каждые десять лет примерно на 1000 Гц), а для низкочастотных — увеличиваясь от 20 Гц и более.

У спящего человека основным источником информации об окружающем мире являются уши. Чувствительность слуха резко обостряется по сравнению с дневным временем суток, поэтому незаметный днем шум, а особенно шум со скачками громкости, может легко разбудить спящих людей.

Отсутствия на стенах помещений звукопоглощающих материалов (ковров, специальных покрытий), звук будет громче из-за многократного отражения (эха) от стен, потолка, мебели), что увеличит итоговый уровень шума на несколько децибел.

Шкала шумов (уровни звука в дБА – акустический децибел, единица измерения уровня шума с учетом восприятия звука человеком)

Уровень,
дБА
Характеристика Источники звука
От 0 до 28 дБА — минимальный уровнь шума.
Шум плохо различим уже на расстоянии одного метра от источника, даже при очень низком уровне фонового шума.
0 Ничего не слышно
5 Почти не слышно
10 Почти не слышно Тихий шелест листьев
15 Едва слышно Шелест листвы
20 Едва слышно Шепот человека на расстоянии 1 метр.
25 Тихо Шепот человека на расстоянии 1 метр.
От 29 до 34 дБА — шум низкий
Шум различим уже с двух метров от источника, но не привелекает особого внимания.
Лего переносится длительное время и не мешает работе.
30 Тихо Шепот, тиканье настенных часов.
Допустимый максимум по нормам для жилых помещений ночью, с 23 до 7 ч.
(СНиП 23-03-2003 «Защита от шума»).
От 35 до 39 дБА — средний уровень шума.
Шум уверенно различается и заметно обращает на себя внимание, особенно при общем низком уровне фонового шума.
Работать при таком уровнем шума в целом возможно. Однозначно мешает отдыху и спокойному сну.
35 Довольно слышно Приглушенный разговор
От 40 дБА и выше — высокий уровень шума.
Постоянный шум такого уровеня в течении длительного времени начинает раздражать и утомлять.
При нахождении в помещении с таким уровнем шума появляется желание выйти из помещения или выключить источник шума.
40 Довольно слышно Обычная речь.
Норма для жилых помещений днём, с 7 до 23 ч. (СНиП 23-03-2003 «Защита от шума»).
45 Довольно слышно Обычный разговор.
50 Отчетливо слышно Разговор, пишущая машинка.
55 Отчетливо слышно Верхняя норма для офисных помещений класса А.
60 Шумно Норма для офисных помещений.
65 – 75 Шумно Громкий разговор, громкий смех на расстоянии 1м.
80 – 85 Очень шумно Шум интенсивного уличного движения, Детский плач, работающий пылесос.
90 Очень шумно Громкие крики, грузовой железнодорожный вагон.
95 Очень шумно Вагон метро.
100 Крайне шумно Раскаты грома, визг работающей бензопилы.
Максимально допустимое звуковое давление для наушников плеера.
110 Крайне шумно Вертолет.
115 Крайне шумно Пескоструйный аппарат на расстоянии в 1м, звук спецсигнала на автомобилях оперативных служб.
120 Почти невыносимо Отбойный молоток на расстоянии 1м.
125 Почти невыносимо Сирена большой мощности или корабельный ревун.
130 Болевой порог Звук взлетающего реактивного самолета.
135 Контузия
140 Контузия
145 Контузия Старт космической ракеты.
150 – 155 Контузия, травмы
160 Шок, травмы Ударная волна от сверхзвукового самолета.

При уровнях звука свыше 160 децибел возможен разрыв барабанных перепонок и лёгких, больше 200 – смерть

Разговорная речь колеблется от 45 децибел (дБ) до 60 децибел (дБ), в зависимости от громкости голоса;

Максимально допустимые уровни звука больше «нормальных» на 15 децибел. Например, для жилых комнат квартир допустимый постоянный уровень звука в дневное время – 40 децибелов, а временный максимальный – 55. При постоянно работающем инженерном оборудовании учитывается поправка: минус 5.

Неслышный шум – звуки с частотами менее 16-20 Гц (инфразвук) и более 20 КГц (ультразвук). Низкочастотные колебания в 5-10 герц могут вызывать резонанс, вибрацию внутренних органов и влиять на работу мозга. Низкочастотные акустические колебания усиливают ноющие боли в костях и суставах у больных людей. Источники инфразвука: автомобили, вагоны, гром от молнии и т.д.

Высокочастотный звук и ультразвук с частотой 20-50 килогерц, воспроизводимый с модуляцией на несколько герц – применяются для отпугивания птиц с аэродромов, животных (например собак) и насекомых (комаров, мошек).

Как и чем измеряется шум

Для измерения уровня шума применяется прибор шумомер. Шумомеры бывают бытовые ( диапазоны измерения 30 – 130 дБ, 31,5 Гц – 8 кГц,) и промышленные. Для измерений инфразвуковых и ультразвуковых шумов применяются широкодиапазонные шумомеры.

Одним из важнейших вопросов является зависимость уровня звука от его частоты. Нижняя частотная граница восприятия звука человеком составляет около 30 Гц, а верхняя — не выше 18 кГц; поэтому шумомер должен был бы регистрировать звуки в том же диапазоне частот. Но тут возникает серьезное затруднение. Дело в том что чувствительность человеческого уха для различных частот не одинакова; так, например, чтобы звуки с частотой 30 Гц и 1 кГц звучали одинаково громко, уровень звукового давления первого из них должен быть на 40 дБ выше, чем второго. И следовательно, показания шумомера сами по себе еще не многого стоят.

По этому все современные шумомеры снабжены корректирующими контурами, благодаря которым можно снизить чувствительность шумомера к низкочастотным и очень высокочастотным звукам и тем самым приблизить частотные характеристики прибора к свойствам человеческого уха. Обычно шумомер содержит три корректирующих контура, обозначаемых А, В и С; наиболее полезна коррекция А; коррекцию В применяют лишь изредка; и ещё реже коррекцию С.

Чаще всего уровень бытового и промышленного шума принимают равным уровню, измеренному в дБ при помощи шумомера с коррекцией А, и выражают его в единицах дБА. Хотя человеческое ухо воспринимает звук несравненно более утонченно, чем шумомер, и поэтому звуковые уровни, выраженные в дБА, ни в коей мере не соответствуют точно физиологической реакции, но простота этой единицы делает ее чрезвычайно удобной для практического применения.

Ещё одним достоинством шкалы дБА является то обстоятельство, что удвоение громкости грубо соответствует увеличению уровня шума на 10 дБА.

Для приближенной оценки уровня шума можно использовать «подручные средства» в виде настольного компьютера, ноутбука, планшета и или смартфона. Конечно такое измерение будет более грубым чем выполненное хотя бы с помощью бытового специализированного шумомера, зато практически бесплатно.

Измеряем уровень шума используя настольный компьютер или ноутбук:

  • Для ПК с MS Windows 8, можно воспользоваться бесплатным приложением Decibel Meter или Asa Tempo. Их можно загрузить с Microsoft App Store (https://www.microsoft.com/en-us/store/apps/windows). Эти приложения, используют микрофон подключенный к вашему компьютеру, внешний или встроенный, и могут измерить звуки громкостью до 96 дБ (Decibel Meter).
  • Для продуктов Apple есть аналогичные программы в iTunes App Store (Decibel 10th — Professional Noise Meter).
  • Вы так же можете использовать звуковые редакторы для измерения громкости шума. Главное что бы программа могла работать с микрофоном в качестве источника звука. Например в Audacity, бесплатном звуковом редакторе (лицензия GNU GPL v2), есть функция измерения уровня входного сигнала. Он доступен для самых разных ОС: MS Windows (10/8/7/Vista/XP), GNU/Linux, Mac OS X. Загрузить его можно с сайта разработчиков по адресу
    Home
    Пользователи ОС семейства GNU/Linux в большинстве случаем могут поставить его прямо из репозитария своего дистрибутивы.

Для планшета и смартфона:

Микрофон в мобильном устройстве конечно не даст такого качества, как внешний микрофон, зато вы получите возможность измерения уровня звука практически в любом месте. Тем не менее этой точности будет достаточно для оценки уровня шума в большинстве бытовых случаев.

  • Для устройств Apple: Decibel 10th, Decibel Meter Pro, dB Meter, Sound Level Meter;
  • Для устройств под управлением Android: deciBel, Decibel Meter, Noise Meter, Sound Meter;
  • Для устройств под управлением MS Windows Phone: Cyberx Decibel Meter, Decibel Meter Free, Decibel Meter Pro.

Что и как шумит в кондиционере

  1. Компрессор. Он так же является источником низкочастотных (в том числи инфранизкие, распространяющихся в первую очередь по строительным конструкциям) шумов.
    В сплит-системах его вклад ниже чем в оконных или мобильных моделях. Так же в мобильных и оконных системах он суммируется с шумом вентилятора и шумом воздушного потока.
  2. 2. Вентилятор внутреннего блока. Мотора не должно быть слышно.
  3. 3. Качающаяся створка. Ели слышна, обратится в сервис
  4. 4. Реле переключения режимов. Слышно на не инверторных («on/off») моделях
  5. Шум хладогента: по магистралям слышен только при обогреве, если слышен при охлаждении, значит есть какие то проблемы

Что и как шумит в обогревателях

  1. В конвекторах (тепловентиляторах) и тепловых пушках: вентиляторы и воздушный поток. Чем диаметр вентилятора меньше — тем шум больше. На уровень шума так же влияет форма вентиляционной решетки.
  2. В маслянных радиаторах — движение масла при большой мощности
  3. В газовых и дизельных тепловых пушках: пламя

Гигиенические нормы шума

Для определения допустимого уровня шума на рабочих местах, в жилых помещениях, общественных зданиях и территории жилой застройки используется ГОСТ 12.1.003-83. ССБТ «Шум. Общие требования безопасности», СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки». Нормирование шума звукового диапазона осуществляется по предельному спектру уровня шума и по дБА. Этот метод устанавливает предельно допустимые уровни (ПДУ) в девяти октавных полосах со среднегеометрическими значениями частот 31, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.

Санитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.562-96
Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки
Рабочее место Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц Уровни звука и эквивалентные уровни звука
(в дБА)
31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
В помещениях проектно-конструкторских бюро, расчетчиков 86 71 61 54 49 45 42 40 38 50
В конторских помещений, в лабораториях 93 79 70 68 58 55 52 52 49 60
В помещениях диспетчерской службы 96 83 74 68 63 60 57 55 54 65
Дистанционное управление без речевой связи по телефону, в лабораториях 103 91 83 77 73 70 68 66 64 75
Выполнение всех видов работ на рабочих местах 107 95 87 82 78 75 73 71 69 80
Жилые комнаты квартир с 7 до 23 ч. 79 63 55 47 42 42 41 40 39 40
с 23 до 7 ч. 72 52 45 45 42 45 41 40 39 30
Территории, непосредственно прилегающие к жилым домам с 7 до 23 ч. 90 75 66 59 54 50 47 45 44 55
с 23 до 7 ч. 83 67 57 49 44 40 42 43 40 45

Источники:

  1. СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки.» (pdf)
  2. ГОСТ 12.1.003-83. «Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности.» (pdf)

Децибел (дБ) — Delta

Децибел (дБ)- или одна десятая часть бела, был введен в 1922 году, в честь изобретателя телефона Александра Грейама Белла. Для чего была введена эта единица? Идет, очевидно, об упрощении и облегчении расчетов. Очень часто в электронике, телекоммуникации, акустике оперируют очень маленькими или огромными различиями в численных значениях с большим количеством нулей. Эксплуатация их может быть сложной, поэтому полезными являются децыбелы. Важно, что децибел не является независимой единицей, как, например, вольт (наапряжение) или ампер (ток). Это метод представления отношения двух величин.

 

Мы должны осознать, что есть уровни относительные и абсолютные.

 

1. Уровни относительные – отношение двух напряжений, токов, мощности, уровня интенсивности звука, где не выражена какая-либо мера (точка) ссылки.

 

Для отношений напряжений, токов используем образец:

 

Для отношения мощности используем образец:

 

Пример
Амплитуда напряжения равна 20 mV (U1) и после усиления достигает 3V(U2), поэтому мы рассчитываем усилие в дБ:

 

Внимание!
Когда U2 больше U1 (аналогично Р2>P1), имеем дело с повышением сигнала.
Но когда U2 меньше, чем U1 (аналогично Р2 

Табл.1. Быстрое преобразование типичный значений коэффициента усиления и ослабления

 
dB усиление напряжений и токов усиление мощности
0 1 1
3 1,41 2
6 2 4
12 4 16
20 10 100
40 100 10000
60 1000 1000000
dB подавление напряжений и токов подавление мощности
0 1 1
-3 0,7 0,5
-6 0,5 0,25
-12 0,25 0,063
-20 0,1 0,01
-40 0,01 0,0001
-60 0,001 0,000001

2. Уровни абсолютные – sотношение двух напряжений, токов, мощности, уровня звука и т.д., выраженное по отношению к соответствующей базовой линии измерения (опорное значение). Всегда помните, что уровень 0 дБ соответствует этому значению (точки) ссылки.

 

Для отношений напряжений, токов используем образец:

 

Для отношения мощности используем образец:

 

(ref) – опорное значение (ссылка)

 

Выглядит это таким образом, что когда опорное значение фиксировано, то это абсолютный эталонный уровень и в этом случае для определения дБ добавляется дополнительная информация, напр. dBm, dBuV.

 

Проще говоря, напр. дБм представляет собой единицу мощности, что связано с 1 мВт (одним миливаттом). Выраженная в дБ говорит нам о том, на сколько эта сила меньше или больше от мощности 1 мВтю Конечно, уровню 0 дБ соответствует 1 мВт.

 

Примеры значений

 

0,001 mW = –30 dBm
0,1 mW = –10 dBm
0,5 mW = –3 dBm
10 mW = 10 dBm
100 mW = 20 dBm

 

dBW − единица измерения абсолютного уровня мощности примененная к мощности 1 В
dBV − единица измерения абсолютного уровня напряжения, примененная к напряжению1 V
dBμV − единица измерения абсолютного уровня напряжения, примененная к напряжению 1 μV
dBi − блок усиления энергии антенны относительно изотоповой антенны
dBd − блок усиления энергии антенны относительно полуволнового диполя

 

Абсолютные шкалы в децибелах

Добавлено 5 декабря 2015 в 01:41

Сохранить или поделиться

Кроме того, в дополнение к выражению усиления или потерь по мощность децибел можно использовать в качестве абсолютной единицы измерения мощности. Типичный пример такого использования децибелов – это измерение звукового давления. В таких случаях, измерение производится по отношению к какому-то стандартному уровню мощности, определяемому как 0 дБ. Для измерения звукового давления, 0 дБ свободно определяется как нижний порог человеческого слуха, объективно измеренный как 1 пиковатт мощности звука на один квадратный метр площади.

Уровень звука со значением 40 дБ, измеренным по шкале в децибелах, будет в 104 раз больше, чем порог слышимости. Уровень звука 100 дБ будет в 1010 (десять миллиардов) больше, чем порог слышимости.

Поскольку человеческое ухо неодинаково чувствительно ко всем частотам звука, были разработаны различные варианты шкалы громкости звука в децибелах, чтобы представить физиологические эквиваленты громкости звука на разных частотах. Для получения непропорциональных показаний измерений в зависимости от частоты (для лучшего представления воздействия звука на человека) некоторые приборы измерения громкости звука были оснащены системами фильтров. Три шкалы, полученные с помощью фильтров, стали широко известны как «A», «B» и «C» взвешенные шкалы. Показания уровня звука в децибелах, измеренные через соответствующие системы фильтров, были получены в единицах измерения dBA, dBB и dBC. Сегодня «A-взвешенная шкала» наиболее часто используется для выражения эквивалентного физиологического воздействия на организм человека и особенно полезна для оценки опасности громких источников шума.

Другая стандартизированная система измерения мощности в децибелах была утверждена для использования в телекоммуникационных системах. Это шкала в дБм (таблица ниже). Опорная точка, 0 дБм, определяется как 1 милливатт электрической мощности, рассеиваемой на нагрузке 600 Ом. Согласно этой шкале, 10 дБм равно десятикратной опорной мощности, или 10 милливаттам; 20 дБм равно стократной опорной мощности, или 100 милливаттам. Некоторые вольтметры переменного тока оснащены шкалой дБ (иногда обозначенной, как «dB»), предназначенной для измерения мощности сигнала переменного тока на нагрузке 600 Ом. 0 дБм на данной шкале, конечно, находится выше нуля, так как представляет собой нечто большее, чем 0 (на самом деле, это 0,7746 вольт на нагрузке 600 Ом, напряжение равно квадратному корню из мощности, умноженной на сопротивление; квадратный корень из 0,001, умноженной на 600). При осмотре лицевой панели аналогового измерителя можно заметить, что, благодаря своему логарифмическому характеру, шкала в дБм сжата на левой стороне и расширена на правой, в отличие от шкалы сопротивления.

Измерения мощности радиочастотных сигналов низкого уровня, например, в радиоприемниках, используют измерения в дБм, привязанных к нагрузке 50 Ом. Генераторы сигналов, используемые для оценки параметров радиоприемников, могут выдавать сигнал, выставленный в дБм. Уровень сигнала устанавливается с помощью устройства, называемого аттенюатором, описанного в следующем разделе.

Таблица – Абсолютные уровни мощности в дБм (децибелы относительно 1 милливатта)
Мощность в ваттахМощность в милливаттахМощность в дБм
1100030
0,110020
0,011010
0,00446
0,0223
 10
 0,1– 10
 0,01– 20
 0,001– 30
 0,0001– 40

В студийной записывающей и радиовещательной технике для калибровки уровней громкости используется шкала в дБм, адаптированная для измерения уровней аудиосигналов и называемая VU-шкалой. VU-измерители можно часто увидеть на электронных записывающих устройствах, где они используются для индикации, не превысил ли записываемый сигнал максимальный предел уровня сигнала устройства, что вызовет сильные искажения. Шкала этого «индикатора громкости» откалибрована в соответствии со школой дБм, но показывает дБм не для всех сигналов, а только для синусоидальных сигналов с постоянной амплитудой. Истинная единица измерения VU-измерителей – это единица громкости.

При работе с относительно большими уровнями сигналов и абсолютной шкалой в децибелах, было бы полезно иногда представлять уровень сигнала относительно опорной точки, большей, чем 1 мВт, используемой для дБм. В этом случае можно воспользоваться шкалой в дБВт с опорной точкой 0 дБВт, установленной на 1 Вт. Другая абсолютная шкала измерения мощности называется дБк с опорной точкой 0 дБк, установленной на 1 кВт, или 1000 Вт.

Подведем итоги

Единица измерения бел или децибел может также использоваться для представления абсолютных значений измеренной мощности, а не только для относительных значений усиления и потерь. Для измерения мощности звука 0 дБ определяется, как стандартизированная опорная точка мощности, равной 1 пиковатт на квадратный метр. Другая шкала в дБ, подходящая для измерения громкости звука, нормализована к аналогичному физиологическому эффекту от синусоидального сигнала с частотой 1000 Гц, и называется шкалой дБА. В данной системе 0 дБА определяется звук с любой частотой, физиологически эквивалентный тону с частотой 1000 Гц и мощностью 1 пиковатт на квадратный метр. Для использования в телекоммуникационных системах была создана электрическая шкала в дБ с абсолютной опорной точкой. Это шкала дБм с опорной точкой 0 дБм, которая определяется, как мощность сигнала переменного тока, равная 1 милливатт и рассеиваемая на нагрузке 600 Ом.

VU-измеритель показывает уровень аудиосигнала в соответствии с уровнем в дБм сигналов синусоидальной формы. Поскольку его показания на сигналы, отличающиеся от синусоидальных сигналов с постоянной амплитудой, не соответствуют истинным дБм, его единица измерения – это единица громкости. Для измерения сигналов высокой мощности были созданы шкалы в децибелах с абсолютными опорными точками, большими, чем на шкале дБм. Опорная точка шкалы дБВт, равная 0 дБВт, определяется, как 1 Вт мощности. Шкала дБк в качестве опорной точки устанавливает 1 кВт (1000 Вт).

Оригинал статьи

Теги

ДецибелОбучениеЭлектроника

Сохранить или поделиться

Как устроена громкость и звук? Разбор

Если вы когда-нибудь подбирали себе музыкальную колонку, то сталкивались с тем, что сделать это не так-то просто, особенно если вы не специалист в звуковой аппаратуре. И еще ладно, если вы можете послушать акустику в магазине, но если такой возможности нет, то как понять?

Чем больше Ватт, тем громче, так? Но ведь громкость в децибелах…

Громкость в децибелах или ваттах, частотный диапазон — что это все означает? А если спросить про соотношение сигнал/шум? И это не говоря о том, что звучание — это дело вкуса.

Насколько качественный у музыкальных колонок звук? Насколько мощный бас? Сможет ли колонка раскачать комнату, дачу или целый район? Почему и как мы слышим, и как производители это учитывают и превращают в лайфхаки. Сегодня разберемся в том, как подобрать себе оптимальную акустикуи.

А поможет нам в этом небольшая портативная Bluetooth-колоночка JBL Partybox 310.

Что такое звук?

Для начала давайте ненадолго вернемся на урок физики и вспомним, что вообще такое звук.  Это механические колебания, распространяющиеся по воздуху, жидкости или даже по твердому телу в виде волн. Но для нас звук, это в большинстве случаев — просто колебание давления в воздухе.

Давление меняется, наши барабанные перепонки улавливают эти изменения и мы слышим звук!

Соответственно, чем сильнее перепады давления? тем звук громче. Казалось бы, все просто. Но здесь физика начинает смешиваться с человеческими ощущениями и все становится сложнее.

Восприятие громкости

Сперва о том, что такое децибелы. Все думают, что это что-то там про громкость. На самом деле дБ — это универсальная штука для обозначения величин в очень широких диапазонах. Потому что децибелы отображаются в логарифмической шкале, и формула у них соответствующая: логарифм отношения двух значений. То есть логарифм показывает не насколько громкий звук, а на сколько порядков этот звук мощнее базового уровня.

Например, утверждение «громкость звука составляет 30 дБ» означает, что интенсивность звука в 1000 раз превышает порог слышимости звука человеком. Но и в данном случае не все так просто. Изменения давления в воздухе измеряется в децибелах, но вот наше восприятие громкости в другой величине — фонах!

Начнем с того, что все частоты мы слышим по-разному. Дело в том, чувствительность нашего уха к разным частотам сильно разная. Поэтому, громкость, это скорее про наши ощущения, чем про давление.

Что это такое?

Фон (др.-греч. φωνή звук)

Фоны — это такие кривые громкости которые были построены по усредненным ощущениям людей с нормальным слухом в возрасте от 18 до 25 лет включительно. На этот счет даже есть ГОСТ, стандарт ISO 226. Поэтому не переживайте — все официально. Люди были проверены с вымытыми ушами.

Шкала фонов отличается от шкалы децибелов тем, что в ней значения громкости коррелируют с чувствительностью человеческого слуха на разных частотах.

Например, тон с частотой 1000 Гц мы начинаем слышать при значении 0 децибел, то есть прямо на пороге слышимости. А тон с частотой 20 Гц мы начнем слышать только в районе 80 децибел.

Поэтому в басовитых колонках нужны большие и мощные динамики для низких частот. В JBL Partybox 310 таких динамиков целых два, по 176 мм каждый. Но и за высокие частоты тут отвечают два динамика, естественно, диаметром поменьше — 65 мм.

Кстати, с этими кривыми есть интересный момент. Если нанести на график звуки разных языков, то окажется, что наша речь попадает как раз в провал на графике — примерно от 250 до 5000 герц. То есть у нас от природы есть своеобразный аппаратный усилитель речи. А свистящие призвуки мы слышим громче всего. Именно поэтому они нас так бесят.

Во-вторых, мы воспринимаем громкость нелинейно. Тихие звуки мы различаем между собой гораздо лучше, чем громкие.

Именно поэтому и шкала громкости в фонах, которые мы привыкли называть децибелами тоже не линейная, а логарифмическая. Это значит, что при увеличении громкости в 10 раз мы получим +10 дБ, а в 100 раз +20 дБ. Это объясняет, почему разница между громкой музыкой 110 децибел и шумовым оружием (200 Дб) не выглядит такой уж большой в децибелах. Хотя мы же знаем, что и при 100 децибелах можно стать шумным оружием, всё зависит от выбора композиции.

Ватты

Окей, с тем, что такое громкость и её восприятием мы разобрались. Но как понять, с какой громкостью будут звучать акустика и хватит ли нам этой громкости, чтобы раскачать нужное помещение?

Этот вопрос не менее каверзный. Громкость в децибелах на колонках никогда не указывается. Зато указывается мощность в Ваттах. Например, в характеристиках JBL Partybox 310 можно найти значение полной выходной мощности — 240 Вт RMS.

Что это значит? Оказывается, мощность тоже бывает разная.

Тут важно обратить на буковки RMS — это значит предельная синусоидальная мощность или Rated Maximum Sinusoidal. Если по-простому, колонка может работать в течение одного часа с реальным музыкальным сигналом без физического повреждения. То есть реально на пределе сил. В основном именно такой показатель указывают все приличные производители.

Но нам нужно чтобы музыкальная колонка могла работать более одного часа, поэтому вычислим другой показатель, который называется просто синусоидальная мощность. Это уже такая мощность, при которой колонка сможет бесконечно долго работать без повреждений. Она обычно процентов на 25 меньше RMS.

Итого получается, что наш монстр может выдавать примерно 180 Вт! Кстати, важный момент, часто на дешевых колонках указывают всякие запредельныей мощности типа 1000 Вт, но не RMS а PMPO — не путать с PIMP.

PMPO — Peak Music Power Output. Это еще один способ указания мощности. Но проблема в том, что это такая мощность, которую динамик сможет выдержать в течение 1-2 секунд. Поэтому внимательно изучайте какого типа Ватты вам продают.

В JBL Partybox 310 — 240 RMS или примерно 180 Вт чистой мощности. Но много это или мало?

Смотрите, например, у маленькой, но громкой JBL Charge мощность: 30 Вт RMS. Такой колонки хватит, чтобы раскачать небольшое помещение до 20 квадратных метров.

240 Вт RMS хватит на целый спорт зал, а с учетом что тут Тут Bluetooth 5.1 и можно подрубить вторую вторую колонку, чтобы они работали в паре, то можно и концерт устроить.

Вообще эта колонка много чего умеет. Звук можно передать не только по Bluetooth, но и через AUX-вход, а также можно воткнуть USB-флешку и переключать треки прямо с колонки или через специальное приложение Partybox App.

Через это же приложение, можно стримить музыку и управлять светом: тут куча вариантов подсветки. Или даже можно настроить караоке — для этого есть микрофонные входы. Микрофон у JBL тоже есть — PBM100. Он довольно простой, зато его специально создавали под линейку Partybox. У него кардиоидная диаграмма направленности, поэтому слышно только голос, никаких посторонних шумов.

Также прямо в колонке есть целая панель звуковых эффектов. Получается настоящий передвижной караоке. Колонка тяжелая, конечно, но тут есть ручка, как в чемодане, и колесики — очень удобно придумали. Что важно, есть защита от брызг IPX4. А значит и на природе можно устроить движ.

Кстати, ёмкость аккумулятора 72 Вт*ч. Его хватит на 5 часа работы, если врубать музыку на полную, в экстренных условиях, например, на улице с низкой температурой можно рассчитывать на 2-3 часа работы. А в негромком чилл-режиме колонка может проработать до 18 часов.

АЧХ

Ладно, с громкостью и мощностью понятно, а как же с качеством звука?

Тут есть два способа. Первый — просто послушать разные колонки и подобрать себе по вкусу, потому что у каждого свои предпочтения, свои любимые жанры и в конце концов, свой слух.

Второй способ — посмотреть на амплитудно-частотную характеристику звука колонки. Она показывает то, как громко динамики воспроизводят звуки разных частот, а если точнее, то насколько равномерно громкость распределена по частотам. Самому провести замер АЧХ не очень просто, но в интернете обычно можно найти тесты АЧХ на популярные гаджеты.

В идеальном случае АЧХ должна быть почти П-образной с резким возрастанием на самых низких частотах, горизонтальной линией к высоким частотам и падением где-нибудь в районе 20 килогерц. В реальности даже очень дорогие студийные или сценические акустические системы дают не идеальную АЧХ, а в доступных обычному покупателю устройствах она будет сильно отличаться от идеала. Здесь нужно смотреть на то, чтобы на графике не было сильных проседаний, чаще всего это заметно в басах, то есть самых низких частотах, которые расположены слева на графике.

Чтоб вы понимали масштаб явления. Если сравнить АЧХ этой колонки и iPhone 12 Pro, то будет наглядно видно, почему смартфоном комнату не раскачать и он будет звучать пискляво, хоть и громко. Но точных студийных замеров АЧХ для нашей колонки в интернетах, к сожалению, нет.

Соотношение сигнал/шум

Наконец, качество звука показывает соотношение сигнала к шуму. Это говорит нам о том, насколько полезный сигнал, то есть звуки песни или кино, превосходит шум, который неминуемо есть в любой акустике. Его можно заметить самому, если не подавать на колонку или усилитель никакой звук и выкрутить громкость на максимум. Соотношение сигнала к шуму измеряют в децибелах и чем оно больше, тем лучше. Условно можно сказать, что 80 децибел — хороший уровень, 100 — High End. В этой колонке соотношение — 90 децибел, что очень даже хорошо.

Итоги

Сегодня мы узнали гораздо больше о звуке и о том, на что стоит обратить внимание при выборе музыкальных колонок в комнату, на дачу или для выездов на природу. В то же время мы узнали о JBL Partybox 310, которая является представителем мощных и универсальных колонок, которые подойдут для тусовки дома или на природе. Это своеобразный чемоданчик звука с подветкой, встроенным аккумулятором, высокой громкостью и неплохим качеством. В общем, и для дома, и для пикника.

Post Views: 5 265

Децибельные измерения — рабочие таблицы электрических цепей

Измерения децибел

Электрические цепи переменного тока

Вопрос 1

Во время раннего развития телефонной технологии было изобретено устройство для представления усиления мощности (или потери) в электрической системе. Он был назван Бел, в честь Александра Грэма Белла, пионера телекоммуникаций.

«Bels» относятся к коэффициентам усиления мощности по следующему уравнению:

A P (отношение) = 10 A P (Bels)

Учитывая эту математическую взаимосвязь, переведите эти показатели усиления мощности, приведенные в единицах Bels, в соотношения:

A P = 3 B; A P =
A P = 2 B; A P =
A P = 1 B; A P =
A P = 0 B; A P =
A P = -1 B; A P =
A P = -2 B; A P =
A P = -3 B; A P =
Показать ответ
A P = 3 B; A P = 1000
A P = 2 B; A P = 100
A P = 1 B; A P = 10
A P = 0 B; A P = 1
A P = -1 B; A P = (1/10)
A P = -2 B; A P = (1/100)
A P = -3 B; A P = (1/1000)

Последующий вопрос: геолог, занимающийся классом электроники, видит эту математическую модель и замечания: «Это точно так же, как шкала Рихтера !» Объясните, что означает геолог.

Заметки:

Спросите своих учеников, как эти две системы выражения усиления мощности (соотношение Bels и отношения) сравниваются с точки зрения диапазона . Какая система выражения охватывает наибольший диапазон выигрышей или потерь мощности, с наименьшими изменениями в числовом значении «панель панели панелей панелей по умолчанию» itemscope>

вопрос 2

Манипулируйте это уравнение алгебраически, чтобы мы могли преобразовать коэффициенты усиления мощности, выраженные в единицах Bels, в отношения.

A P (отношение) = 10 A P (Bels)

Затем преобразуйте следующие коэффициенты усиления мощности, выраженные в виде коэффициентов, в единицы Bels:

A P = 250; A P =
A P = 1275; A P =
A P = 10; A P =
A P = 1; A P =
A P = 0, 1; A P =
A P = 0, 025; A P =
A P = 0, 00009; A P =
Показать ответ
A P (Bels) = logA P (отношение)
A P = 250; A P = 2, 398 B
A P = 1275; A P = 3, 106 B
A P = 10; A P = 1 B
A P = 1; A P = 0 B
A P = 0, 1; A P = -1 B
A P = 0, 025; A P = -1, 602 B
A P = 0, 00009; A P = -4, 046 B

Заметки:

Попросите своих учеников оценить значения журнала без использования их калькуляторов. Например, они должны иметь возможность оценивать журнал 1275 как от 3 до 4; log 0.025 как между -1 и -2. Совместно работайте над разработкой техники для этого, где не будет никаких угадываний.

Математическая оценка — важный навык для технических людей. Он не только полезен в том случае, если калькулятор не доступен, но также помогает студентам в возможности проверить их (с помощью электроники) расчетную работу. Я не могу сказать, сколько раз я видел, как ученики слепо вводили цифры в калькулятор, только чтобы получить ответ, который грубо ошибочен, и вообще не осознавать его, потому что они не могут мысленно оценивать.

Вопрос 3

В какой-то момент времени было решено, что подразделение «Бел» было слишком велико. Вместо этого deci -Bel стал наиболее распространенным использованием устройства. Измените эти уравнения, чтобы включить цифры A P в единицах децибел (дБ) вместо Bels:

A P (отношение) = 10 A P (Bels)
A P (Bels) = logA P (отношение)

Затем вычислите показатели децибел, соответствующие коэффициенту усиления мощности 2 (отношение), и потери мощности 50% соответственно.

Показать ответ

A P (отношение) = 10 ((A P (дБ) ) / 10)
A P (дБ) = 10 logA P (отношение)

Коэффициент усиления мощности 2 (отношение) ≈ 3 дБ

Потери мощности 50% (отношение) ≈ -3 дБ

Заметки:

Важно, чтобы ученики работали через исходные уравнения алгебраически, чтобы получить ответы, а не просто искать эти формулы в книге. Попросите ваших учеников написать свою работу на доске перед другими учениками, чтобы каждый имел возможность изучить технику (ы) и задать соответствующие вопросы.

Не забудьте сообщить своим ученикам, что цифра «3 дБ», как положительная, так и отрицательная, очень распространена в расчетах электроники. Ваши ученики могут вспомнить это выражение, используемое для описания частоты среза схемы фильтра (f -3 дБ ).

Вопрос 4

Предположим, что схема усилителя сигнала переменного тока имеет коэффициент усиления (отношения) 2. То есть V выход вдвое больше, чем V в :

Если бы мы попытались оценить коэффициент усиления этого усилителя в терминах относительной мощности, рассеиваемой заданным сопротивлением нагрузки ( нагрузка P при питании от V out, по сравнению с нагрузкой P при питании от V в ), какое отношение мы вычисляем «# 4», > Показать ответ Скрыть ответ

Коэффициент мощности = 4: 1

Заметки:

Простой способ проиллюстрировать этот принцип — попросить ваших учеников рассчитать рассеивание мощности нагревательного элемента мощностью 1200 ватт, рассчитанного на 120 вольт, при подключении к источнику 240 вольт. Ответ не 2400 Вт!

Вопрос 5

Предположим, что схема усилителя сигнала переменного тока имеет коэффициент усиления (отношения) 2. То есть V выход вдвое больше, чем V в :

Если бы мы попытались оценить усиление этого усилителя в терминах относительной мощности, рассеиваемой заданным сопротивлением нагрузки ( нагрузка P при питании от V out, по сравнению с нагрузкой P при питании от V в ), какой децибел будет вычисляться «# 5 «> Показать ответ Скрыть ответ

A P = 6, 02 дБ

Заметки:

Простой способ проиллюстрировать этот принцип — попросить ваших учеников рассчитать рассеивание мощности нагревательного элемента мощностью 1200 ватт, рассчитанного на 120 вольт, при подключении к источнику 240 вольт. Ответ не 2400 Вт!

Вопрос 6

Напряжение и ток, выраженные в единицах децибел, могут рассчитываться как таковые:

A V (дБ) = 10 log (A V (отношение) ) 2
A I (дБ) = 10 log (A I (отношение) ) 2

Другой способ написать это уравнение:

A V (дБ) = 20 logA V (отношение)
A I (дБ) = 20 logA I (отношение)

Какой закон алгебры позволяет таким образом упростить логарифмическое уравнение?

Показать ответ

Заданный вопрос: зная этот алгебраический закон, решайте для x в следующем уравнении:

Заметки:

Логарифмы — запутанный, но мощный, алгебраический инструмент. В этом примере мы видим, как логарифм степенной функции преобразуется в простую функцию умножения.

Заданный вопрос требует от студентов применить это отношение к уравнению, не содержащему логарифмов вообще. Однако основным правилом алгебры является то, что вы можете выполнять любую операцию (включая логарифмы) любому уравнению до тех пор, пока вы примените его в равной степени к обеим сторонам уравнения. Логарифмы позволяют нам взять такую ​​проблему алгебры и значительно ее упростить.

Вопрос 7

Преобразуйте следующие коэффициенты усиления усилителя (коэффициенты мощности, напряжения или коэффициента усиления) в коэффициенты усиления, выраженные в единице децибел (дБ):

A P = 25; A P (дБ) =
A V = 10; A V (дБ) =
A I = 37; A I (дБ) =
A P = 150; A P (дБ) =
A I = 41; A I (дБ) =
A V = 3, 4; A V (дБ) =
A P = 18; A P (дБ) =
A V = 100; A V (дБ) =
Показать ответ
A P = 25; A P (дБ) = 13, 98 дБ
A V = 10; A V (дБ) = 20 дБ
A I = 37; A I (дБ) = 31, 36 дБ
A P = 150; A P (дБ) = 21, 76 дБ
A I = 41; A I (дБ) = 32, 26 дБ
A V = 3, 4; A V (дБ) = 10, 63 дБ
A P = 18; A P (дБ) = 12, 55 дБ
A V = 100; A V (дБ) = 40 дБ

Заметки:

Ничего особенного здесь, просто прямые вычисления отношения к децибелам. Попросите ваших студентов поделиться и обсудить шаги, необходимые для выполнения всех этих преобразований.

Вопрос 8

Преобразуйте следующие коэффициенты усиления усилителя, выраженные в единице децибел (дБ), чтобы получить цифры, выраженные в виде безразмерных коэффициентов:

A P = 5 дБ; A P (отношение) =
A V = 23 дБ; A V (отношение) =
A I = 20 дБ; A I (отношение) =
A P = 2, 5 дБ; A P (отношение) =
A I = 7, 4 дБ; A I (отношение) =
A V = 45 дБ; A V (отношение) =
A P = 12, 8 дБ; A P (отношение) =
A V = 30 дБ; A V (отношение) =
Показать ответ
A P = 5 дБ; A P (отношение) = 3, 16
A V = 23 дБ; A V (отношение) = 14, 13
A I = 20 дБ; A I (отношение) = 10
A P = 2, 5 дБ; A P (отношение) = 1, 78
A I = 7, 4 дБ; A I (отношение) = 2, 34
A V = 45 дБ; A V (отношение) = 177, 8
A P = 12, 8 дБ; A P (отношение) = 19, 05
A V = 30 дБ; A V (отношение) = 31, 62

Заметки:

Здесь ничего особенного, просто прямые вычисления децибел-отношение. Попросите ваших студентов поделиться и обсудить шаги, необходимые для выполнения всех этих преобразований.

Вопрос 9

Преобразуйте следующие коэффициенты усиления усиления между децибелами и (без единиц) при необходимости:

A V = 14, 1 дБ; A V (отношение) =
A I = 202; A I (дБ) =
A P = 15 дБ; A P (отношение) =
A I = 33; A I (дБ) =
A P = 49 дБ; A P (отношение) =
A V = 57; A V (дБ) =
A P = 8, 8 дБ; A P (отношение) =
A V = 30; A V (дБ) =
Показать ответ
A V = 14, 1 дБ; A V (отношение) = 5, 07
A I = 202; A I (дБ) = 46, 1 дБ
A P = 15 дБ; A P (отношение) = 31, 62
A I = 33; A I (дБ) = 30, 37 дБ
A P = 49 дБ; A P (отношение) = 79, 432
A V = 57; A V (дБ) = 35, 12 дБ
A P = 8, 8 дБ; A P (отношение) = 7, 59
A V = 30; A V (дБ) = 29, 54 дБ

Заметки:

Здесь нет ничего особенного, просто прямые вычисления коэффициента децибел. Попросите ваших студентов поделиться и обсудить шаги, необходимые для выполнения всех этих преобразований.

Вопрос 10

Что значит говорить об усилении цепи? Этот термин очень часто используется при описании схем усилителя, но он также может быть использован для описания схем, содержащих только пассивные компоненты и, таким образом, не может быть усилен.

Какая буква используется для обозначения усиления в математических уравнениях?

Показать ответ

«Усиление» (A) относится к отношению выходного сигнала по сравнению с входным сигналом.

Заметки:

Обсудите, что означает, что схема имеет назначенный «выход» и «вход». Могут ли они думать о каких-либо схемах, изученных до сих пор, которые имеют места для ввода и вывода сигналов?

Вопрос 11

Рассчитайте коэффициент усиления напряжения этой схемы, если R1 имеет сопротивление 8.1 кОм, а R2 имеет сопротивление 1, 75 кОм:

Показать ответ

A V = 0, 178

Последующий вопрос: как этот коэффициент усиления (A V ) относится к формуле «разделитель напряжения» «все»>

E R = E всего  р

Всего

 

Заметки:

Студенты должны с легкостью распознать эту схему как разделитель напряжения, от образования в основных цепях постоянного тока. Хотя может показаться странным вычислять «прирост» полностью пассивной и действительно диссипативной схемы, это вполне справедливо.

Обсудите с вашими учениками максимальные и минимально возможные значения коэффициента мощности для схемы этого типа.

Вопрос 12

Рассчитайте коэффициент усиления мощности этой схемы, если R1 имеет сопротивление 1 кОм, R2 имеет сопротивление 5, 1 кОм, а нагрузка имеет сопротивление 10 кОм:

Показать ответ

A P = 0, 261

Последующий вопрос: какая единица имеет эту цифру, если какие-либо «заметки скрыты»> Примечания:

Студенты должны с легкостью распознать эту схему из своего образования в основных цепях постоянного тока. Хотя может показаться странным вычислять «прирост» полностью пассивной и действительно диссипативной схемы, это вполне справедливо.

Обсудите с вашими учениками максимальные и минимально возможные значения коэффициента мощности для схемы этого типа. Также обсудите с ними характер соотношений относительно единиц.

Вопрос 13

Предположим, что схема усилителя сигнала переменного тока имеет коэффициент усиления (отношения) 5. То есть V выход в пять раз больше, чем V в :

Переведите коэффициент усиления напряжения в показатель децибел. Объясните, почему преобразование из коэффициента усиления напряжения в децибелы не совпадает с преобразованием коэффициента усиления мощности в децибелы.

Показать ответ

A V = 13, 98 дБ

Заметки:

Обсудите с вашими учениками природу блока «Бел»: это принципиально единица усиления мощности, а не усиление напряжения или тока. Таким образом, представляя увеличение напряжения или тока в единицах Bels или децибел, это означает, что это увеличение напряжения или тока в терминах того, сколько коэффициента усиления мощности они приравнивают .

Вопрос 14

Были разработаны специальные формы децибельного блока, позволяющие легко представлять величины, отличные от произвольных отношений напряжения, тока или мощности. Возьмем, к примеру, эти устройства, первый из которых широко используется в телекоммуникационной отрасли:

дБм
дБВт
БРК

Определите, что представляет собой каждая из этих единиц.

Показать ответ

«ДБм» представляет величину напряжения по отношению к 1 мВт мощности, рассеиваемой нагрузкой 600 Ом. Единицы «дБВт» и «дБк» представляют величину напряжения по отношению к 1 Вт и 1 кВт мощности, рассеиваемой одинаковой нагрузкой, соответственно.

Последующий вопрос: сколько вольт эквивалентно 2 дБм для «заметок скрытых»> Примечания:

Здесь мы видим, что децибельная единица используется для представления абсолютных величин, а не относительных отношений. Спросите своих учеников, какая польза от этого будет. Почему бы не просто представить величины сигнала в единицах «вольт» вместо этого? Почему мы хотим использовать неясную единицу, такую ​​как децибел?

Вопрос 15

Вычислите общее усиление напряжения этой схемы каскадного усилителя, где выход одного усилителя напряжения подается на вход другого:

Кроме того, преобразуйте коэффициенты усиления напряжения каждого усилителя в единицы децибел, затем преобразуйте общее соотношение усиления напряжения в единицы децибел.

Что вы замечаете в отношении общего коэффициента усиления этой схемы по отношению к индивидуальным коэффициентам усиления усилителя по сравнению с коэффициентами по сравнению с показателями децибел «# 15»> Показать ответ Скрыть ответ

Каскадное усиление напряжения, выраженное как отношения:

Каскадное увеличение напряжения выражало цифры децибел:

A V = 9, 54 дБ + 6, 02 дБ = 15, 56 дБ

Заметки:

Помимо предоставления практики преобразования отношения к децибелам, цель этого вопроса заключается в том, чтобы ученики осознали, что выигрыши умножаются как коэффициенты, но добавляются как децибелы.

Вопрос 16

Вычислите общее усиление напряжения этой схемы каскадного усилителя, где выход одного усилителя напряжения подается на вход другого:

Кроме того, преобразуйте коэффициенты усиления напряжения каждого усилителя в единицы децибел, затем преобразуйте общее соотношение усиления напряжения в единицы децибел.

Что вы замечаете об общем усилении этой схемы по отношению к индивидуальным коэффициентам усиления усилителя по сравнению с коэффициентами по сравнению с показателями децибел «# 16»> Показать ответ Скрыть ответ

Каскадное усиление напряжения, выраженное как отношения:

Каскадное увеличение напряжения выражало цифры децибел:

A V = 21, 58 дБ + 0 дБ = 21, 58 дБ

Заметки:

Помимо предоставления практики преобразования отношения к децибелам, цель этого вопроса заключается в том, чтобы ученики осознали, что выигрыши умножаются как коэффициенты, но добавляются как децибелы.

Вопрос 17

В этой каскадной схеме делителя напряжения определите общий коэффициент усиления напряжения (от первого входа до последнего выхода), а также вычислите общее усиление напряжения в децибелах, а также показатель децибел для каждого коэффициента усиления делителя:

Что вы замечаете по отношению к показателям отношения к показателям децибел, в отношении того, как индивидуальный прирост уровня сравняется с общим коэффициентом усиления «# 17»> Показать ответ Скрыть ответ

Заметки:

Обсудите с вашими учениками природу каскадных коэффициентов усиления в форматах соотношения и децибел. Какой формат проще вычислять вручную (без использования калькулятора) «панель панелей панелей панелей по умолчанию» itemscope>

Вопрос 18

В этой схеме один усилитель подается в контур аттенюатора, который затем подается на вторую ступень усилителя. Вычислите «усиление» аттенюатора, а затем вычислите общее усиление напряжения этой трехступенчатой ​​схемы:

Кроме того, преобразуйте коэффициенты усиления напряжения каждой ступени в единицы децибел, затем преобразуйте общее значение коэффициента усиления напряжения в единицы децибел.

Что вы замечаете в отношении общего коэффициента усиления этой схемы по отношению к индивидуальным коэффициентам усиления усилителя по сравнению с коэффициентами по сравнению с показателями децибел «# 18»> Показать ответ Скрыть ответ

Каскадное усиление напряжения, выраженное как отношения:

A V = 5 ×  1

2

  × 4 = 10

Каскадное увеличение напряжения выражало цифры децибел:

A V = 13, 98 дБ + (-6, 02 дБ) + 12, 04 = 20 дБ

Заметки:

Помимо предоставления практики преобразования отношения к децибелам, цель этого вопроса заключается в том, чтобы ученики осознали, что выигрыши умножаются как коэффициенты, но добавляются как децибелы.

Вопрос 19

Вычислите необходимый коэффициент усиления усилителя второй ступени, чтобы получить целую цепь усиления напряжения 25 децибел, а затем перевести все значения децибел в коэффициенты усиления:

Показать ответ
Шаг 1: коэффициент усиления = 18 дБ = 7, 94
Коэффициент усиления 2-го уровня = 7 дБ = 2, 24
Общий коэффициент усиления = 25 дБ = 17, 8

Заметки:

Этот вопрос — не что иное, как «тренировка» для студентов, чтобы практиковать децибел / соотношение конверсий.

  • ← Предыдущая работа

  • Индекс рабочих листов

  • Следующая рабочая таблица →

Утилиты: Калькуляторы для расчета ср. кв. значения / дБм / дБн / дБВ | Ресурсы

Инструкция | Информация по теме


Инструкция

Этот калькулятор выполняет преобразование величин между дБм, дБн, дБВ, UПИК и UСР.КВ. (согласно ANSI T1.523-2001). дБм представляет собой опорную мощность относительно 1 мВт. дБн и дБВ – это опорные напряжения относительно 0,775 В и 1 В соответственно.

Чтобы использовать этот калькулятор, введите исходные данные своего приложения в соответствующем разделе, а затем введите количество величины, которое вы хотите преобразовать, в соответствующий элемент формы. Если вы перейдете на другое поле, нажмите «Ввод» (Enter) или «Рассчитать» (Calculate), чтобы пересчитать все эквивалентные значения.

Пожалуйста, имейте в виду пределы точности этого калькулятора. В целях отображения результаты расчетов округляются до ближайших 4 десятичных знаков, что должно превышать точность большинства измерений.


Ресурсы для усилителей

Analog Dialogue
Мини-руководства
  • MT-003: Понимание отношения сигнал/шум и коэффициента искажения (SINAD), эффективной разрядности (ENOB), отношения сигнал/шум (SNR), коэффициента нелинейных искажений (THD), коэффициента нелинейных искажений с учётом шума (THD + N) и динамического диапазона, свободного от паразитных составляющих (SFDR) для того, чтобы не запутаться в уровнях шума (pdf)
  • MT-053: Искажения операционного усилителя: искажение высшими гармониками (HD), коэффициент нелинейных искажений (THD), коэффициент нелинейных искажений с учётом шума (THD + N), интермодуляционные искажения (IMD), динамический диапазон, свободный от паразитных составляющих (SFDR) и коэффициент мощности многочастотного сигнала (MTPR) (pdf)
  • MT-078: Высокочастотные логарифмические усилители (pdf)

Ресурсы для высокочастотных микросхем

Статьи по применению
Примечания к схемам
Руководства по выбору

дБн дБFS дБВ в вольт преобразование звука цифровое — калькулятор вольт в дБн и дБВ дБ мВт УЗД дБ децибел 0 дБFS — преобразование дБ вольт нормальные децибелы объяснение взаимосвязи абсолютный уровень аналогового звука истинный среднеквадратичный преобразователь преобразователь децибел в преобразователь dbfs расчет коэффициента затухания онлайн соотношение эталонное звуковое оборудование звукозапись dBFS dBVU 0 дБ преобразователь уровня логарифма звука от амплитуды до пика импеданса напряжение для профессионального потребления аудио цифровой аналоговый уровень записи

дБ дБн дБFS дБВ в вольт преобразование звука цифровой — калькулятор вольт в дБн и дБВ дБ мВт УЗД дБ децибелы 0 dBFS — преобразование дБ вольт нормальные децибелы объяснение взаимосвязи аналоговый аудио абсолютный уровень преобразователь истинного среднеквадратичного значения преобразователь преобразователя децибел в dbfs расчет онлайн-коэффициент потери затухания коэффициент усиления эталонная аудиотехника запись звука dBFS dBVU 0 дБ преобразователь логарифма звука от пика до пика импеданса pp напряжение для профессионального аудио цифровой аналоговый уровень записи — sengpielaudio Se ngpiel Берлин

Заполните серое поле выше и щелкните соответствующую полосу «вычислить» под ним.p-p = от пика до пика.
Опорное напряжение для 0 дБн составляет 0,775 В (0,77459667 В), а для 0 дБВ — ровно 1,0 В.
Прокрутите вниз, чтобы найти формулы для напряжения и мощности и расчет абсолютного уровня.

Происхождение индекса dBu происходит от «u = un loaded», а dBV происходит от «V = 1 вольт». Некоторые говорят:
«u» в дБн означает, что полное сопротивление нагрузки равно и , и с оконечной нагрузкой и, вероятно, будет высоким.

Что такое дБу? Логарифмическое отношение напряжений при опорном напряжении В 0 = 0,7746 вольт ≡ 0 дБн
Что такое дБВ? Логарифмическое отношение напряжений при опорном напряжении В 0 = 1,0000 вольт 0 дБВ
Уровень домашней записи (потребительское аудио) -10 дБВ означает 0,3162 вольт, то есть -7,78 дБн.
Уровень студийной записи (профессиональное аудио) +4 дБн означает напряжение 1,228 вольт.
Максимальный неискаженный уровень усилителей звука составляет +18 дБн.В США это +24 дБн.
Бытовые передачи с уровнем –10 дБВ обычно несбалансированы. Студийное оборудование с уровнем +4 дБн всегда сбалансировано. 0 VU = +4 дБн.

Шкала: Уровень в дБн и дБВ по сравнению с напряжением в В


Уровень
дБн
Напряжение
В
Уровень
дБВ
Международная студия +4 1.228 +1,78
Стандартный уровень 1 Вольт +2,22 1 0 исх.
Стандартный уровень 0,775 В 0 исх. 0,775 -2,22
Внутренний уровень -7,78 0,316 −10

Разница уровней между +4 дБу студийным уровнем
и -10 дБВ потребительским уровнем составляет Δ
L = 11.78 дБ (12 дБ).

Разница уровней между уровнем дБу и уровнем дБВ составляет Δ L = 2,2 дБ.
0 дБВ равен 2,2 дБн или 0 дБн равен −2,2 дБВ.

Преобразование уровня L (дБу) в напряжение (вольт) составляет В = 0,775 × 10 ( L /200006 ) .
Преобразование напряжения В (вольт) в уровень (дБу) составляет L = 20 × log ( В / 0,775).

Все полевые величины, такие как напряжение или звуковое давление, являются
всегда истинными среднеквадратичными значениями, если не указано иное.

В математике среднеквадратичное значение (сокращенно RMS
или RMS), также известное как среднее квадратичное, является статистической мерой
величины переменной величины.

Для синусодиальных напряжений или токов с омической нагрузкой
можно упростить вычисления с помощью RMS = амплитуда / √2

Уровень Напряжение


Примечание — Сравнение дБ SPL и дБА: формулы для преобразования
измеренных значений дБА в уровень звукового давления дБСПЛ или наоборот не существует.
Также вы не можете преобразовать «дБА в вольты» и наоборот.

Преобразование возможно только для измерения одной отдельной частоты.


Pro аудиооборудование часто указывает спецификации шума по шкале А — не
, потому что он хорошо коррелирует с нашим слухом, а потому, что
может «скрыть» неприятные компоненты гула, которые создают плохие характеристики шума.

Слова для светлых умов: Всегда задавайтесь вопросом, что скрывает производитель
, когда использует A-взвешивание.
*)

*) http://www.google.com/search?q=Always+wonder+what+a+manufacturer+Rane&filter=0


Объяснение: Что такое «dBFS»? (Цифровое аудио)

dBFS — Уровень цифровой записи


Аналоговые и цифровые уровни — это разные области.

♦ Часто задаваемый вопрос: «Помогите, пожалуйста, конвертировать из dBFS в dBu».
Никогда не выражайте уровни аналогового сигнала через dBFS.
Следуйте этому, и вы никого не запутаете.


Нет преобразователя децибел в dBFS
Уведомление — Сравнение dBu и dBFS: на самом деле не существует фиксированного мирового стандарта
, например, −20 дБFS = +4 дБн = 0 дБVU.
Цифровая шкала пиков не эквивалентна аналоговой шкале RMS.


Вы никогда не сможете сопоставить dBFS и dBu.


dBu — это вольт — вы измеряете его вольтметром.
Аналоговый аудиосигнал: положительное и отрицательное напряжение.


dBFS, в отличие от , является двоичным числом.
Цифровое аудио: нули и единицы.


Не существует пикового напряжения dBu *)

Неправильно указывать уровни пикового напряжения в dBu.


*) http://www.rane.com/note169.html
*) http://www.rane.com/pdf/ranenotes/No_Such_Thing_as_Peak_Volts_dBu.pdf

dBFS должен иметь в начале знак минус. Нет чего-то вроде +6 dBFS.

Такой стандартизированной ссылки нет. x dBFS — это цифровой уровень напряжения
(пик), а y dBVU или dBu — аналоговый уровень напряжения (RMS).

Цифровой и аналоговый — две совершенно разные области.

Вот почему нет никакой связи между dBFS и dBVU или dBu вообще.
Аналоговый измеритель (ppm): время атаки от 10 до 300 мс — считывание среднеквадратичных значений.
Цифровой измеритель: время атаки <1 мс - считывание пиковых значений. Это действительно разница в
.

Совет: Следите только за своими цифровыми измерителями и поднимайтесь до 0 dBFS, но никогда не превышайте
этой отметки. Мы используем «запас» в аналоговой области. Это нормально, но
нам не нужен цифровой «запас», так как всегда «неиспользуемая» запрещенная зона
.

Вы можете выбрать свой личный запас по высоте, если вам это нравится, но нет стандарта
, который вам нужен.
Требование высокого уровня модуляции противоречит заявлению
во избежание перегрузки.

Никогда не принимайте следующую забавную игру в догадки как должное. Используйте его только в качестве приблизительного ориентира:
Европейская и британская калибровка для Post & Film составляет −18 дБFS = 0 VU = +4 дБн

Спецификация BBC: −18 дБFS = PPM «4» = 0 дБн
American Post: −20 дБFS = 0 VU = +4 dBu
Orchestral −18 dBFS = 0 VU = +4 dBu
Rock and / or Radio −16, или −14, или −12 dBFS = 0 VU = +4 dBu
Digi 002 поддерживает только −14 дБFS.
Немецкий ARD и студийный PPM +6 дБн = −10 (−9) дБFS. +16 (+15) дБн = 0 дБ полной шкалы. Нет VU.


EBU R68-2000 — Европейский вещательный союз рекомендует: цифровой уровень
–9 дБФ (максимум). Вы должны оставить верхние 9 дБ пустыми без всякого использования.
Опорный уровень составляет –18 дБФ. 0 дБФ равен +15 дБн.
Примечание: 0 dBFS — разрешенный максимальный цифровой уровень.

У вещательных компаний EBU есть проблема, потому что они хотят использовать старые медленные измерители со шкалой
dBu (атака 10 мс, квазипиковый) аналогового времени для цифровых записей.
Остальной мир всегда смотрит на быстрые цифровые измерители (атака масштаб. Забудьте о шкале измерителей дБу.
Похоже, происходит переход от модуляции QPPM к громкости (ITU / EBU) и истинному пику.
Посмотрите: EBU R 128 .

Примечание. Рекомендации EBU по установке максимального усиления
на –9 дБ dBFS не должны применяться, если они не работают в Европейском вещательном союзе
. У которых максимальные уровни
цифровых мастеров компакт-дисков равны −9dBFS, не стоит удивляться
, если компакт-диски недостаточно громкие.
9 дБ до верха остаются свободными и бесполезны.


LUFS = Единицы громкости относительно полной шкалы

Формулы для напряжения и мощности
и расчет абсолютного уровня

Чтобы использовать калькулятор, просто введите значение.
Калькулятор работает в обоих направлениях знака .

дБм указывает, что эталонная мощность составляет P 0 = 1 милливатт = 0.001 Вт ≡ 0 дБ

Преобразование отношений напряжения или мощности в децибелы дБ — таблица и диаграмма

Таблица уровней звукового давления и соответствующего звукового давления и интенсивности звука

среднеквадратичное напряжение , пиковое напряжение и пиковое размах напряжения

Параметры формы синусоидального сигнала сети или «мощности» приведены в таблице ниже:

Среднее напряжение RMS напряжение ( В RMS ) Пиковое напряжение ( В p ) = ( Û ) Пиковое напряжение ( В pp )
0 вольт 117 В = В RMS = ~ В 165 В = √2 × В RMS = 0,5 × В pp 330 В = 2 × √2 × В RMS = 2 × В p
0 вольт 230 В = В RMS = ~ В 325 В = √2 × В RMS = 0,5 × В pp 650 В = 2 × √2 × В RMS = 2 × В p

Значение В RMS переменного напряжения В (t) = В 0 × f (t) определяется так, чтобы эффективная мощность постоянного тока
соответствовала В RMS 2 / R = V RMS × I RMS до омического сопротивления
средней резистивной мощности этого переменного напряжения до того же сопротивления.

Пик-фактор означает отношение пикового напряжения к среднеквадратичному напряжению.
Если вам нужно рассчитать аттенюатор (расчет затухания), вы рассчитаете делитель напряжения .

Преобразователи напряжения

Напряжение В СКЗ = ~ В В стр. V pp
Среднее значение напряжения (СКЗ) В СКЗ = 0.7071 × В p 0,3535 × В pp
Пиковое напряжение В p = 1,414 × В RMS 0,5000 × В pp
Пиковое напряжение В pp = 2,828 × В RMS 2.000 × В стр.

Различные уровни напряжения

Уровень Уровень L в дБ Действующее значение напряжения Напряжение от пика до пика
Европейский студийный уровень — уровень вещания ARD +6 дБн 1.55 В 4,38 В
Международный студийный уровень — США +4 дБн 1,228 В 3,47 В
Внутренний учет (потребительские единицы) −10 дБВ 0,3162 В ≡ −7,78 дБн 0,894 В
Уровень звукового давления (слуховой порог) 0 дБ 2 × 10 −5 Па ≡ 0 дБSPL 5,66 × 10 −5 Па
Reference studio level re 0.775 вольт 0 дБн 0,7746 В 2,19 В
Эталонный уровень студии re 1 вольт 0 дБВ 1,0000 В 2,828 В

Международные справочные значения

Физическая единица Единица уровня Справочное значение Примечание
Напряжение В 0 = 0.775 В ≡ 0 дБн Аудиотехника, без ссылки на импеданс!
Напряжение В 0 = 1 В ≡ 0 дБВ Аудиотехника, США
Напряжение В 0 = 1 × 10 −6 В КВ приемник и усилитель техники
Напряжение В 0 = 0,224 В ВЧ технология — опорный 1 мВт при Z = 50 Ом
Напряжение В = 1.228 В Студийный уровень +4 дБн, США — эталонный 0,7746 В
Напряжение В = 1,55 В Студийный уровень +6 дБ, ARD — эталонный 0,7746 В
Напряжение В = 0,3162 В Уровень домашней записи −10 дБВ — эталонный 1,0 В −7,78 дБн
Звуковое давление p 0 = 2 × 10 −5 Па ≡ 0 дБ Уровень звукового давления SPL, слуховой порог (звук , размер поля )
Скорость звуковых частиц v 0 = 5 × 10 −8 м / с ≡ 0 дБ
Интенсивность звука I 0 = 1 × 10 −12 Вт / м 2 ≡ 0 дБ Порог боли при 1 Вт / м 2 (Звук энергия размер)
Мощность P 0 = 1 Вт ≡ 0 дБВт Необходимо всегда указывать эталонный импеданс
Мощность P 0 = 1 мВт ≡ 0 дБм Z = 600 Ом (телефоны) или Z = 50 Ом (антенны)
Напряженность электрического поля E 0 = 1 × 10 −6 В / м

Децибелы (дБ) Калькулятор

Децибелы определяются как десятикратный логарифм отношения мощностей.Децибелы преобразуют
вычислений умножения и деления в простые операции сложения и вычитания.

Этот калькулятор выполняет преобразование между децибелами, коэффициентом усиления по напряжению (или току) и коэффициентом усиления по мощности.
Просто заполните одно поле, и калькулятор преобразует два других поля.

Уравнения: Уровень в дБ: L = 20 × log ( В 1 / В 2 ) = 10 × log ( P 1 / P 2 )

дБм — это логарифмическая мера мощности по сравнению с 1 мВт,
, что означает, что она зависит от мощности.
Его можно преобразовать в напряжение, если известно полное сопротивление нагрузки.
Обычно полное сопротивление (нагрузка) составляет 600 Ом.

Уравнение: Уровень в дБм: L P = 10 × log ( P / 0,001)

Простое практическое правило: при работе с мощностью: 3 дБ — это дважды, 10 дБ — 10 раз.
При работе с напряжением или током: 6 дБ — дважды, 20 дБ — 10 раз.

Почему ширина полосы и частота среза находятся на уровне «–3 дБ»?
Почему мы всегда понижаем усиление фильтра на 3 дБ?
Полная ширина на полувысоте (FWHM).

Ответ: Это точка, в которой энергия (мощность) падает до значения ½ или 0,5 = 50 процентов от начальной мощности в виде количества энергии
, что эквивалентно (-) 3 дБ = 10 × log (0,5) . Падение мощности (-) 3 дБ — это уменьшение на 50% до значения 50%.
Здесь напряжение падает до значения √ (½) или 0,7071 = 70,71 процента от начального напряжения в качестве величины поля, эквивалентной
(-) 3 дБ = 20 × log (0,7071). Падение напряжения (-) 3 дБ — это уменьшение на 29,29% до значения 70.71%.

(-) 3 дБ означает ½ электроэнергии, и, поскольку мощность пропорциональна квадрату напряжения
, значение будет 0,7071 или 70,71% напряжения полосы пропускания.
√½ = 1 / √2 = √0,5 = 0,7071. P ~ В 2 , то есть 0,5 ~ 0,7071 2 .

Звукорежиссеры и звукорежиссеры («слуховые люди») в основном используют обычную (звуковую) величину поля . Вот почему они говорят:
Частота среза устройства (микрофон, усилитель, громкоговоритель) — это частота, при которой уровень выходного напряжения
уменьшается до значения (-) на 3 дБ ниже уровня входного напряжения (0 дБ). ).
● (-) 3 дБ соответствует коэффициенту √½ = 1 / √2 = 0,7071, что составляет 70,71% входного напряжения.

Акустикам и звукоизоляторам («шумоподавителям»), кажется, больше нравится (звуковое) количество энергии . Нам говорят:
Частота среза устройства (микрофон, усилитель, громкоговоритель) — это частота, на которой уровень выходной мощности
снижается до значения (-) на 3 дБ ниже уровня входной мощности (0 дБ).
● (-) 3 дБ соответствует коэффициенту ½ = 0,5, что составляет 50% входной мощности (половина значения)..

Примечание: Коэффициент усиления мощности (усиление мощности) не является распространенным в аудиотехнике.
Даже усилители мощности для громкоговорителей не усиливают мощность.
Они усиливают звуковое напряжение, которое перемещает звуковую катушку.


Примечание: Величина звукового поля (звуковое давление p , электрическое напряжение В ) не является величиной звуковой энергии
(интенсивность звука I , мощность звука P ak ). I ~ p 2 или P ~ V 2 . Иногда можно услышать
утверждение: Частота среза находится там, где уровень L уменьшается на (-) 3 дБ.
Все, что пользователь хочет сказать нам с такой точностью: уровень равен уровню или дБ равен дБ.

Децибел в коэффициент усиления и потери напряжения преобразование вычислений преобразование электронного усилителя усилителя

Прирост:
1) Ручка, обычно находящаяся в верхней части каждого входного канала на звуковой плате, используется
для установки входных уровней отдельных каналов в относительно равные позиции.
2) Величина увеличения мощности аудиосигнала, часто выражаемая в дБ.

Усиление: Мера того, насколько схема усиливает сигнал. Прирост можно указать как
. отношение входного к выходному напряжению, току или мощности, например коэффициент усиления по напряжению 4 или
коэффициент усиления по мощности равен 2 или может быть выражен в децибелах, например, линейный усилитель с
усиление 10 дБ.

Кондуктивная потеря слуха: потеря чувствительности к звуку в результате
аномалия или закупорка наружного или среднего уха.Самый распространенный
Причина кондуктивной тугоухости — жидкость в среднем ухе или инфекция. Прочие причины
включают скопление серы в слуховом проходе, отверстие в барабанной перепонке или повреждение крошечного
кости среднего уха.

Прибыль или убыток: Это обратные числа; они будут раздаваться несколькими способами.
Обычно это выражается в виде отношения. Его можно выразить как отношение первичного к
. вторичные импедансы звукового трансформатора.
Это выражается в виде прибыли или убытка =
. Это напряжение также может быть выражено в дБ.
Дается формулой:
также напряжения в первичной и вторичной обмотках.

дБ (децибел): Метод выражения напряжения, мощности, усиления, потерь или частоты в
. логарифмическая форма относительно эталона. Типичные эталоны включают вольт, ватт или Гц.
Децибелы рассчитываются с использованием выражения: Уровень в децибелах L = 20 × log (x / y) или
L = 10 · log (x / y).

Аттенюатор с регулируемым напряжением (VCA):
Аналогичен усилителю, управляемому напряжением, за исключением того, что усилитель без управления
напряжение, подаваемое на него, не имеет ни усиления, ни потерь; по мере увеличения управляющего напряжения посылается
к нему усилитель снижает коэффициент усиления, вызывая потерю амплитуды сигнала.

дБ-дБн-дБВ сравнительная таблица

дБн = 20 log В / 0,775, где напряжение не зависит от импеданса
дБм = 20 log В / 0.775, где напряжение измеряется на 600 Ом
дБВ = 20 лог В / 1

Умножитель (отношение напряжений относительно
по указанному номеру)
дБ Опорное напряжение для ч. / Млн
Шкала UK
ч. / Млн
Шкала EBU
VU
Шкала UK
дБн дБВ
10 20 7.75 В 10,0 В
4 12 3,08 В 3,98 В 7 12
8 1,95 В 2,51 В 6 8 4
7 1.73V 2,24 В
2 6 1,55 В 2,00 В 2
5 1,38 В 1,78 В
4 1.23 В 1,59 В 5 4 0
1,41 3 1,09 В 1,41 В
2 975 мВ 1,26 В
1 869 мВ 1.12В
1 0 775 мВ 1,00 В 4 0 –4
–1 690 мВ 891 мВ
–2 615 мВ 794 мВ
0.7 –3 548 мВ 708 мВ –7
–4 489 мВ 631 мВ 3 –4 –8
–5 436 мВ 562 мВ
0.5 –6 388 мВ 501 мВ –10
–8 308 мВ 398 мВ 2 –8
0,25 –12 195 мВ 251 мВ 1 –12
–18 97.5 мВ 126 мВ
–24 48,9 мВ 63,1 мВ
–30 25,4 мВ 31,6 мВ
0,01 –40 7.75 мВ 10,0 мВ
–50 2,45 мВ 3,16 мВ
0,001 –60 774 мкВ 1,00 мВ
–70 245 мкВ 316 мкВ
Примечание

Сморщенные и седеющие инженеры вещания, которые помнят клапаны с первого раза, также знают, что расстояние между отметками шкалы 1 и 2 на PPM раньше составляло 6 дБ.Гордые обладатели древних BBC MNA / 3, ATM / 1, TPM / 3 и PPM / 6 будут по-прежнему принимать только такое масштабирование. Однако с момента появления (современных?) Транзисторных плат привода PPM расстояние между отметками шкалы 1 и 2 составляет 4 дБ.

Источник: Справочник отдела дизайна BBC № 3.186 (1976).

Структура усиления: входной и выходной уровни

В этой статье описывается структура входного и выходного усиления аудиоустройств.

Аудиокомпоненты обычно оцениваются по их входной чувствительности и / или максимальному выходному напряжению.В этой статье объясняется, как согласовать выходное напряжение аудиоустройства с диапазоном входного напряжения следующего устройства в сигнальной цепочке и как настроить входную чувствительность, чтобы приспособиться к различным напряжениям от разных устройств-источников.

дБ, дБн, дБВ, дБFS и дБ-SPL

В качестве основы для обсуждения важно понять значение и различия между некоторыми общепринятыми единицами децибел: дБ, дБн, дБВ, дБFS и дБ-SPL. Некоторая предыстория предоставляется в качестве прелюдии к статье.

Децибел ( дБ) — это логарифмическое отношение двух значений. Децибел — это «безразмерное» значение, то есть это просто число, а не единица измерения. Хотя децибелы чаще всего связаны со звуковыми сигналами, это не обязательно. Когда они используются для описания уровней аудиосигнала, они часто используются для сравнения амплитуды двух аудиосигналов. Если эти два сигнала имеют одинаковую амплитуду, то считается, что они разнесены на 0 дБ. Если один сигнал в два раза больше амплитуды другого сигнала, то он на 6 дБ выше.Если кто-то говорит вам «уменьшить сигнал на 6 дБ», то они просят вас уменьшить амплитуду этого сигнала наполовину.

Децибел полезны, потому что люди воспринимают уровни звука логарифмически. Логарифмический масштаб не является линейным. Если вы увеличите амплитуду сигнала на 6 дБ, она будет вдвое больше исходной амплитуды. Если вы увеличите его еще на 6 дБ, это будет в четыре раза больше первоначальной амплитуды. Еще 6 дБ увеличили бы его амплитуду в восемь раз по сравнению с исходной. Цифры растут очень быстро: если вы увеличите сигнал на 60 дБ, его амплитуда будет в 1000 раз больше исходной амплитуды!

дБн и дБВ — это единицы децибел, специально предназначенные для измерения напряжения.В отличие от дБ, они фактически являются единицами измерения, поскольку их можно преобразовать в фактическое значение напряжения. dBu — это дБ относительно 0,775 вольт; такое, что 0dBu = 0,775 вольт. дБВ — дБ относительно 1,0 вольт; такое, что 0 дБВ = 1,0 В. Для быстрого преобразования между дБн и дБВ обратите внимание, что дБн всегда равен дБВ плюс 2,21. V в дБВ пишется с заглавной буквы, чтобы обеспечить четкость между V и u при записи.

dB-SPL — это показатель уровня звукового давления в атмосфере, который используется для измерения амплитуды звуков (волн звукового давления), распространяющихся по воздуху.0dB-SPL соответствует уровню звукового давления, который едва слышен среднему человеку. дБ-SPL также является единицей измерения, поскольку может быть преобразован в другие единицы давления, например паскали.

dBFS, или децибел относительно полной шкалы, используется для измерения уровней цифрового аудиосигнала. dBFS — еще одна безразмерная величина, потому что это просто число и не может быть преобразовано в другую единицу. В цифровой аудиосистеме 0dBFS относится к максимально возможному уровню сигнала, также известному как точка ограничения.Следовательно, значения dBFS всегда меньше или равны нулю. -10dBFS соответствует сигналу, который на 10 дБ ниже точки ограничения системы.

Полная шкала

0dBFS (полная шкала) — это точка ограничения сигнала в цифровом аудиоустройстве. Вместо того, чтобы измерять уровень шума вверх, цифровые сигналы измеряются (или по ссылке ) от точки ограничения или полной шкалы вниз. Сигнал 0dBFS (полная шкала) содержит максимальный объем цифровой информации, который может быть использован для представления определяемого сигнала.

В любом цифровом процессоре выход, управляемый сигналом 0dBFS, должен обеспечивать полный выходной потенциал устройства, все, что выше этого уровня, будет ограничивать выход. Цифровая точка ограничения Biamp + 28dBu (пиковая). Таким образом, + 28dBu = 0dBFS на измерителе Biamp. Это может не относиться к устройствам других производителей, если они разработали свои продукты с учетом другой точки отсечения.

Запас по пространству — важная концепция в аудиосистемах — для поддержания надлежащего запаса по перегрузке вам необходимо, чтобы доступный диапазон сигнала оставался выше среднеквадратичного сигнала, чтобы учесть пики без ограничения.Ограничение — это деформация формы звуковой волны в результате насыщения или перегрузки системы.

Аналоговая система будет обрезать, когда нет остаточного напряжения, доступного для описания более громкого сигнала — он достиг максимального уровня напряжения, который система может воспроизвести, если он попытается сделать громче, самые громкие части будут «отключены». В цифровой системе отсечение происходит, когда больше нет доступных битов данных для кодирования сигнала — это приводит к цифровому шуму или хеш-функции.

В устройствах DSP с плавающей запятой Biamp сигнал, превышающий пиковое значение +28 дБн, будет ограничиваться, если он выходит из DSP через аналоговые или цифровые выходы.Сигналы, превышающие 0 дБFS, будут обрезаться, если они передаются по цифровым аудиоканалам CobraNet, Dante, AVB или USB.

Для выступлений с живой музыкой с большим динамическим диапазоном достаточным запасом мощности обычно считается 18-20 дБ. Средний среднеквадратичный уровень «профессионального звука» + 4 дБн плюс 20 дБ полезного запаса для пиков требует + 24 дБн перед клиппированием для музыкального исполнения, поэтому индустрия в значительной степени адаптировалась к принятию +24 дБн в качестве стандарта для профессиональных аудиоустройств, по крайней мере, в Северной Америке.

Чтобы произвести вычисления для dBFS, это будет означать, что ваш средний уровень RMS должен быть около -20dBFS, что равно + 4dBu (24dBu — 20dB = 4dBu; 0dBFS — 20dB = -20dBFS). Это 0dBFS = + 24dBu не является жестким правилом для всех производителей, обязательно проверьте свое оборудование, чтобы узнать, на что ссылается уровень 0dBFS.

А как насчет минимального уровня шума? 24-битная цифровая аудиосистема (такая как Biamp DSP) имеет диапазон 144 дБ, поэтому рабочий предел глубины дискретизации все еще на 120 дБ ниже сигнала -24 дБFS.16-битная выборка имеет диапазон 96 дБ, оставляя 72 дБ диапазона вниз. В любом случае вас будут беспокоить минимальные уровни шума, создаваемые микрофонами, и сама среда, а не диапазон используемой битовой глубины.

Настройки аналогового выхода

(Примечание — чтобы увидеть элементы управления, упомянутые здесь в программном обеспечении Audia или Nexia, обязательно включите Output Attenuation при создании блока вывода.)

В Biamp мы ссылаемся на наши измерители, поэтому 0dB = 0dBu = 0.775 В при работе с выходной настройкой +24 дБн (по умолчанию). Если выбрана более низкая настройка выхода полной шкалы (дБу), выходное напряжение масштабируется соответствующим образом.

Аналоговый выходной каскад Biamp имеет фиксированные настройки -31dBu, 0dBu, 6dBu, 12dBu, 18dBu или 24dBu. Это максимальное значение напряжения, возникающее, когда аналоговый выход приводится в действие до начала ограничения.

Напомним, что Biamp показывает точку отсечения как + 24dBu на своих измерителях. Сигнал + 24dBu (0dBFS) подает на аналоговый выход максимальное напряжение.Полный цифровой сигнал преобразуется в аналоговый сигнал на выходном блоке, настройка dBu позволяет вам указать максимальное аналоговое напряжение, подаваемое на выход.

Изменение настройки полного масштабирования изменит напряжение , подаваемое на соединение аналогового выхода. Важно ознакомиться со спецификацией следующего устройства в сигнальной цепи, чтобы убедиться, что подаваемое напряжение не превышает его номинальную входную чувствительность.

Внутри блока вывода Уровень (дБ) Out позволяет точно настроить выходной уровень перед преобразованием в аналоговый сигнал.Он изменяет уровень, пока он еще находится в цифровой области. Функционально он такой же, как и элемент управления уровнем, размещенный в строке перед выходным блоком.

Параметр -31dBu обеспечивает сигнал с выхода микрофонного уровня .

Настройки блока аналогового выхода Максимальное напряжение аналогового выхода (Vrms)
Полная шкала (дБн) Выход = 24 дБн 12,282 В среднекв.
Полная шкала (dBu) Out = 18 6.156 Vrms
Полная шкала (dBu) Out = 12 3,085 В среднекв.
Полная шкала (dBu) Out = 6 1,546 В среднекв.
Полная шкала (dBu) Out = 0 0,775 В среднекв.
Полная шкала (dBu) Out = -31 0,0218 Vrms (21,8 мВrms)

Вы, наверное, слышали термины «профессиональный» и «потребительский».Уровень Pro составляет +4 дБн = 1,228 В RMS и обычно встречается в устройствах с симметричными соединениями. Уровень потребителя составляет -10 дБВ = 0,316 В RMS и обычно наблюдается в устройствах с несимметричными соединениями. «Уровень» — это средний уровень RMS для программного материала в точке единичного усиления в устройстве. Пиковые уровни могут быть на 20 дБ или более выше среднего уровня RMS.

«Потребительский» уровень -10dBV равен -7,7825dBu, поэтому он на 11,7825dBu (около 12dBu) меньше, чем уровень «pro». Обратите внимание, что это не разница в «14 дБ», поскольку используются две разные шкалы (дБВ и дБн), вам необходимо преобразовать одно из значений в ту же шкалу, что и другое, и , затем посмотрите на разницу в уровне между двумя .

Измеритель

VU — это измеритель с баллистической стрелкой, который можно увидеть на большинстве старых аналоговых устройств. На профессиональном (студийном) оборудовании 0VU = + 4dBu. Вот почему мы называем +4 дБ «профессиональным уровнем», это унаследованный термин из старых времен создания звука и ссылки на 0 на измерителях уровня громкости.

В Biamp мы ссылаемся на наши измерители, поэтому 0 дБ = 0 дБ при работе с настройкой выхода + 24 дБ (по умолчанию).

Чувствительность аналогового входа

Параметр Gain In аналогового входного блока позволяет вам установить значение от 0 дБ до +66 дБ с шагом 6 дБ.Этот параметр используется для согласования входной чувствительности устройства с подключенным источником. По мере увеличения значения Gain In вы усиливаете входящее напряжение, подаваемое внешним устройством. Микрофон имеет очень и очень низкое выходное напряжение по сравнению с линейным выходом проигрывателя компакт-дисков или линейным выходом микшерного пульта, поэтому вы должны использовать более высокое значение Gain In для микрофона (усиление или «усиление», больше) , и ниже для устройств линейного уровня (которые требуют меньшего увеличения усиления).

Цель состоит в том, чтобы довести напряжение до среднего значения 0 дБн, номинального рабочего напряжения оборудования Biamp. Это оптимизирует уровень входящего напряжения для оборудования цифро-аналогового преобразования, обеспечивая наилучшее соотношение сигнал / шум и запас по уровню.

Обратите внимание, что когда вы устанавливаете входное усиление, вы согласовываете уровни напряжения между устройствами, а не согласовываете импеданс. Согласование импеданса не обязательно и не желательно — производитель уже разработал компоненты, которые хорошо сочетаются с другими компонентами.

Phan Pwr или Phantom Power — это постоянный ток 48 В, подаваемый на входную цепь для подачи питания на конденсаторный / электретный микрофон или активный Direct Box. Его никогда не следует использовать для устройств, которым не требуется фантомное питание.

Когда устройство-источник отправляет тональный сигнал с уровнем 0 дБ на своих измерителях, измерители входного уровня на принимающем устройстве также должны показывать 0 дБ.

  • Для устройства линейного уровня, обеспечивающего +24 дБн (или 12.23 Vrms) максимальное выходное напряжение для устройства Biamp, правильная настройка входного усиления — 0 дБ. При 0 дБ входной сигнал передается в устройство Biamp с единичным усилением — усиление не добавлялось и не вычиталось из сигнала.
  • Для устройства линейного уровня, обеспечивающего максимальное выходное напряжение +12 дБн (или 3,065 В среднеквадратического значения) для устройства Biamp, правильная настройка входного усиления составляет 12 дБ. Поскольку подаваемое напряжение уменьшилось, вам нужно увеличить чувствительность входа .
  • Для устройства микрофонного уровня, обеспечивающего -31 дБн (или 0.021Vrms) максимальное выходное напряжение для устройства Biamp, правильная настройка входного усиления составляет +54 дБ с «точной настройкой» +1 дБ, чтобы соответствовать уровню входа. Опять же, поскольку подаваемое напряжение было уменьшено, вам нужно увеличить входную чувствительность , чтобы вернуться к 0 дБ.

См. Таблицу ниже; и обратите внимание, что 0dB Gain In — это не то же самое, что 0dBu напряжения.

Biamp DSP может работать с максимальным входным напряжением +24 дБн. Параметр Gain In , равный 0 дБ, означает, что для сигнала, поступающего от устройства, которое также создает максимальный уровень +24 дБ, не применяется корректирующее смещение для согласования со структурами усиления.Для любого устройства, обеспечивающего входное напряжение, максимальный (потенциальный) уровень которого ниже, чем +24 дБн, нам необходимо обеспечить компенсирующее усиление свинчивания, чтобы привести точки ограничения двух устройств в соответствие. Это применимо к любому устройству ввода, будь то микрофон, ПК, кодек, музыкальный сервер, микшерный пульт или другое устройство DSP. Точно так же, если максимальный выходной уровень устройства превышает +24 дБн, то это устройство необходимо ослабить, чтобы ограничить его максимальный уровень до +24 дБн.

Параметр Gain In используется для согласования напряжений между устройствами путем повышения аналогового входного сигнала с более низким напряжением до среднего значения 0 дБн RMS, когда он поступает в блок DSP, непосредственно перед аналого-цифровым преобразованием.

« Gain In » Настройка (иначе — чувствительность) Тип источника входного сигнала дБн (максимальный уровень от источника ) Vrms (максимальный уровень от источника)
0 дБ линейный уровень 24 дБн 12,28 В среднекв.
6 дБ линейный уровень 18 дБн 6.16 Vrms
12 дБ линейный уровень 12 дБн 3,09 В среднекв.
18 дБ линейный уровень 6 дБн 1,55 В среднекв.
24 дБ линейный уровень 0 дБн 0,775 В среднекв.
30 дБ линейный уровень -6 дБн 0.388 В (среднекв.)
36 дБ микрофонный уровень -12 дБн 0,195 В среднекв.
42 дБ микрофонный уровень -18 дБн 0,0975 Vrms (97,5 мВrms)
48 дБ микрофонный уровень -24 дБн 0,0489 Vrms (48,9 мВrms)
54 дБ микрофонный уровень -30 дБн 0.0245 В (24,5 мВ)
60 дБ микрофонный уровень -36 дБн 0,01228 Vrms (12,28 мВrms)
66 дБ микрофонный уровень -42 дБн 0,006156 Vrms (6,156 мВrms)

Проверить

Вы можете измерить пиковое значение выходного напряжения Vrms устройства, подключив мультиметр к контактам 2 и 3 (+/-) линейного выхода.

Проверка максимального выходного напряжения

Используйте тон-генератор, настроенный на тон 1 кГц при +24 дБн, его можно подключить напрямую к выходу в вашей схеме.

Синусоидальные волны имеют пик-фактор + 3 дБ. Если вы прикрепите к пути прохождения сигнала и пиковый измеритель, и измеритель RMS, вы увидите, что измеритель RMS сообщает + 24 дБ, а измеритель пикового значения — + 27 дБ

.

Напомним, что падение на 6 дБ (-6 дБ) равно 1/2 напряжения. Добавление 6 дБ равняется удвоению напряжения.

Источник = 1 кГц при +24 дБн

Полная шкала (дБу) Out = 24

12,28 В среднекв.

Источник = 1 кГц при +24 дБн

Полная шкала (дБу) Выход = 18

6,16 В среднекв.

Источник = 1 кГц при +24 дБн

Полная шкала (dBu) Out = 12

3.09Vrms

Источник = 1 кГц при +24 дБн

Полная шкала (дБу) Out = 6

1,55 В среднекв.

Источник = 1 кГц при +24 дБн

Полная шкала (дБн) Выход = 0

0,775 В среднекв.

Источник = 1 кГц при +24 дБн

Полная шкала (дБу) Выход = -31

21.8 мВ среднеквадр.

Примечание. Все измерения производятся с помощью внутренних измерителей среднеквадратичных значений, показывающих +24, на которые подается синусоидальный сигнал частотой 1 кГц. Ожидайте небольшую погрешность в показаниях напряжения, так как допуски на все задействованные компоненты различаются. Различия, превышающие несколько процентов, должны стать поводом для дальнейшего исследования.

Тестирование с тоном +4 дБн.

Тональный сигнал 1 кГц при 4 дБ RMS в системе Tesira будет иметь примерно 1.23 В RMS при настройке выхода 24 dBu, 0,615 V RMS при настройке выхода 18 dBu, 0,310 V RMS при настройке выхода 12 dBu, 0,155 V RMS при настройке выхода 6 dBu, 0,078 V RMS при настройке выхода 0 dBu и 0,002 В RMS при настройке выхода -31dBu (уровень микрофона) выходной сигнал.

Тональный сигнал 1 кГц при 0 дБ RMS в системе Tesira будет измерять примерно 0,775 В RMS при настройке 24 дБ, 0,388 В RMS при настройке 18 дБ, 0,195 В RMS при настройке 12 дБ, 0,097 В RMS при настройке 6 дБ, 0,048 В RMS при настройке значение 0dBu и 0.001V RMS при настройке -31dBu.

Практический пример — вывод

Мы знаем, что Biamp DSP имеет максимальное выходное напряжение +24 дБн. Из-за различий между продуктами этот уровень может быть слишком высоким для входа другого устройства, вызывая искажения при перегрузке входа. Вот несколько примеров несовпадений.

Пример 1:

Когда мы подключаем его к усилителю, нам необходимо знать характеристики этого усилителя. Вот образец из паспорта усилителя профессионального качества:

Обратите внимание, что ограничение входного сигнала происходит при +18 дБн.Если мы используем полный потенциал выхода Biamp + 24dBu, мы будем регулярно обрезать усилитель, что приведет к плохому звучанию системы и, вероятно, к повреждению или разрушению динамиков.

Необходимо согласовать выходное напряжение Biamp DSP с входным напряжением усилителя. Изменение настройки выхода Biamp DSP на + 18dBu ограничивает максимальное напряжение, которое он будет выдавать при работе на полной громкости, до уровня, соответствующего входной цепи усилителя.

Важность этой калибровки становится очевидной, если мы подумаем об установке ограничителей для усилителя для защиты наших динамиков.Если усилитель рассчитан на максимальный входной сигнал + 18dBu и DSP отправляет ему сигнал + 24dBu, усилитель будет видеть вдвое больше допустимого входного напряжения и будет ограничиваться. Если вы установили ограничение вашей системы в DSP, возможно, что уровень будет ниже порогового значения ограничения, но все же будет ограничивать входы усилителя и повредить подключенные громкоговорители. Жизненно важно понимать взаимосвязь между компонентами и осознавать, что не существует «стандарта» для всех производителей.

Пример 2:

Вот еще один пример, где максимальное входное напряжение, допустимое для усилителя, намного ниже максимума, который может обеспечить Biamp DSP. В этом случае для параметра Full Scale (dBu) Out будет правильным указать значение 0dBu (ноль дБу). Это позволит ЦОС производить максимум 775 мВ на максимальном уровне. Теперь регуляторы ослабления (регуляторы громкости) усилителя можно настраивать для комнаты, не опасаясь клиппирования входного сигнала.

Настройки цифрового входа — усилители

Когда усилитель получает входной сигнал через AVB, CobraNet или Dante, сигнал будет отнесен к полной шкале 0 дБ (0 дБFS).

Как и аналоговые усилители, большинство цифровых усилителей обеспечивают регулировку затухания, позволяющую снизить уровень сигнала, подаваемого в усилитель — либо через интерфейс передней панели, либо через программный интерфейс. Это регулятор линейного уровня, расположенный после входа, перед каскадом усилителя.Регуляторы ослабления будут иметь диапазон от минус бесконечности до 0 дБ.

Усилитель может также иметь настройку усиления усилителя. Изменение коэффициента усиления можно рассматривать как изменение чувствительности усилителя: вы регулируете входной уровень, необходимый для обеспечения максимальной номинальной выходной мощности подключенной нагрузки. Более высокое усиление усилителя означает более высокую входную чувствительность, а это означает, что для достижения максимальной выходной мощности требуется более низкий уровень входного сигнала. Усиление в первую очередь влияет на запас по пространству для системы.

Регулировка усиления (чувствительности) должна использоваться для оптимизации отношения запаса мощности усилителя к минимальному уровню шума. При более высоких настройках усиления (более высокая чувствительность) будет усилен больший минимальный уровень шума, а доступный запас перед ограничением будет меньше.

При настройке усилителя для цифрового входа обратитесь к его руководству, чтобы найти оптимальные настройки для вашего усилителя. В показанном выше примере дальнейшее чтение руководства показывает, что для цифрового входа Dante уровень ослабления усилителя должен быть 0 дБ, а настройка усиления усилителя должна быть 35 дБ.

Настройки цифрового выхода — Audia EXPO

Biamp EXPO, EXPO-4 и EXPI / O-2 — это автономные устройства CobraNet, которые могут принимать цифровой звук от передающего устройства CobraNet.

ЭКСПО

Регулировка уровня выходного сигнала на EXPO (8 каналов, одно полное пространство стойки) выполняется с помощью аналоговых регуляторов ослабления на передней панели устройства. Требуется небольшая отвертка с плоской головкой. Полное вращение по часовой стрелке даст выходное напряжение +24 дБн, поворот винта до упора против часовой стрелки снизит выходное напряжение до -31 дБн (уровень микрофона).Это переменный выход, между двумя пределами нет позиций разрядки. Чтобы откалибровать аналоговый выход EXPO на вход следующего устройства, отправьте синусоидальный сигнал 1 кГц при 0 дБ RMS через CobraNet на EXPO. Установите для следующего устройства самую низкую входную чувствительность, обычно 0 дБ или линейный уровень на входе (и убедитесь, что фантомное питание отключено), затем подключите выход EXPO к входу следующего устройства. Наблюдайте за входным индикатором устройства: если индикатор выше 0 дБ, используйте потенциометр ослабления на EXPO, чтобы уменьшить сигнал до 0 дБ на входном индикаторе нового устройства; если индикатор ниже 0 дБ, увеличьте входную чувствительность нового устройства, чтобы поднять входной сигнал до 0 дБ.

ЭКСПО-4 и ЭКСПИ / О-2

Регулировка уровня аналогового выхода в пространстве 1/2 стойки EXPO-4 или EXPI / O-2 выполняется через меню передней панели в разделе OUTPUT GAIN.

Так как это цифровое устройство (CobraNet), для выходных данных используется цифровая шкала полной шкалы (FSD) или полная шкала дБ (дБFS). Напомним, что 0dBFS — это максимально возможное значение, все, что выше, относится к цифровому отсечению.

Доступные настройки: 0 дБ, -6 дБ, -12 дБ, -18 дБ, -24 дБ и -55 дБ. Это все значения dBFS.

Они соответствуют + 24dBu, + 18dBu, + 12dBu, + 6dBu, 0dBu и -31dBu в выходном блоке Audia. Все это значения в дБн.

Имеется смещение 24 дБ из-за использования разных шкал. Напряжения аналогового выхода EXPO остаются согласованными с тем, что обеспечивает выходной блок Audia.

Калибровка уровней измерителя для консоли Yamaha LS9

Цифровые консоли

Yamaha ссылаются на свои измерители полной шкалы на 0dBFS = + 24dBu. Правильный средний уровень для поддержания безопасного рабочего запаса должен составлять от -20 до -24 дБFS.Цвет светодиода меняется с зеленого на оранжевый при -20 дБ полной шкалы (+4 дБн), чтобы обеспечить визуальную индикацию вашего уровня.

Yamaha LS9 может подключаться к Tesira через аналоговые соединения или цифровые аудиосети (AVB, CobraNet или Dante)

При подключении к Biamp Tesira сигнал, регистрирующий -24 дБ на измерителях выхода Yamaha, будет регистрироваться как 0 дБ на измерителях входа Biamp.

Контрольная точка измерителя отличается в каждом продукте. Фактический уровень точки отсечения цифрового сигнала у обоих продуктов одинаков.

Выход 0 дБ с Biamp Tesira на консоль Yamaha будет отображаться как -24 дБFS на входе. Это правильный уровень. Он показывает, что до клипа цифрового сигнала остается запас в 24 дБ.

дБмВт, милливатты, ватты и таблица преобразования напряжения

Таблица преобразования для преобразования между дБмВт, Ваттами и напряжением в системе 50 Ом.


Децибел, дБ Учебное пособие включает:
Децибел, дБ — основы Таблица уровней децибел дБмВт в дБВт и таблица преобразования мощности Таблица преобразования дБм в ватты и вольты дБ, децибел онлайн калькулятор Неперс


При работе с ВЧ мощностью часто бывает полезно знать уровень напряжения для данной мощности.

В таблице ниже представлена ​​диаграмма для преобразования между дБмВт, ваттами и напряжением — от пика к пику в системе 50 Ом.

Хотя уровни напряжения вряд ли вырастут до значительных уровней, которые могут вызвать повреждение для уровней мощности, измеряемых в дБмВт, напряжения часто используются в других расчетах.

Включены три таблицы. Они были выбраны потому, что значения напряжения изменяются от показаний, измеренных в милливольтах, к значениям в вольтах. Кроме того, когда милливатты меняются на ватты, производится изменение в таблице.

Таблица преобразования

дБм / милливольт / милливатт

В этой таблице преобразования представлены значения дБмВт в зависимости от милливатт и соответствующее напряжение, выраженное в милливольтах.

Может применяться во многих приложениях с низким энергопотреблением.

дБм милливатт Напряжение
милливольт (p-p)
Напряжение
милливольт (СКЗ)
-30 0.0010 20 7,1
-28 0,0016 25,2 8,9
-26 0,0025 31,7 11,2
-24 0,0040 40,0 14,2
-22 0.0063 50,2 17,8
-20 0,010 63,2 22,4
-18 0,016 79,6 28,2
-16 0,025 100 35,5
-14 0.040 126 44,7
-12 0,063 159 56,4
-10 0,100 200 71,0
-8 0,16 252 89,4
-6 0.25 317 112
-4 0,40 399 142
-2 0,63 502 178
0 1,00 632 224
2 1.58 796 282
4 2,51 4000 1420

дБм — милливатты — таблица преобразования вольт: —

В этой таблице преобразования приведены значения дБмВт в зависимости от милливатт и соответствующее напряжение, выраженное в вольтах.

Применимо ко многим приложениям средней мощности.

дБм милливатт Напряжение
Вольт (p-p)
Напряжение
В (среднеквадратичное значение)
0 1.00 0,632 0,224
2 1,58 0,796 282
4 2,51 4,00 1,42
6 3,98 1,26 0,45
8 6.31 1,59 0,56
10 10 2,00 0,71
12 15,8 2,52 0,89
14 25,1 3,17 1,12
16 39.8 3,99 1,41
18 63,1 5,02 1,78
20 100 6,32 2,24
22 158 7,95 2,82
24 25.1 10,0 3,55
26 398 12,6 4,48
28 631 15,9 5,64
30 1000 20,0 7,10
32 1585 25.2 8,94
34 2510 31,7 11,2

дБм — Вт — Таблица преобразования

В этой таблице преобразования приведены значения дБмВт в зависимости от милливатт и соответствующее напряжение, выраженное в вольтах.

Может применяться во многих приложениях с высокой мощностью.

дБм Вт Напряжение
мВ (p-p)
Напряжение
мВ (СКЗ)
30 1.00 20 7,10
32 1,58 25,2 8,94
34 2,51 31,7 11,3
36 3,98 40,0 14,1
38 6.31 50,2 17,8
40 10,0 63,2 22,4
42 15,9 79,6 28,2
44 25,1 100 35,5
46 39.8 126 44,7
48 63,1 159 56,4
50 100 200 71,0
52 159 252 89,4
54 251 317 112
56 398 399 142
58 631 502 178
60 1000 632 224
62 1585 796 282

Эти таблицы дБм, дБВт, ватт и милливатт к вольтам полезны для определения присутствующих напряжений.Преобразование из дБмВт и других значений дБВт и ватт в напряжение, как от пика до пика, так и от среднеквадратичного значения, может быть полезно во многих областях проектирования ВЧ.

Дополнительные концепции и руководства по основам электроники:
Voltage Текущий Мощность Сопротивление Емкость Индуктивность Трансформеры Децибел, дБ Законы Кирхгофа Q, добротность РЧ шум
Вернуться в меню «Основные понятия электроники». . .

Преобразование децибел-микровольт [дБмкВ] в децибел-вольт [дБВ] • Преобразование уровней в дБм, дБВ, ваттах и ​​других единицах • Электротехника • Компактный калькулятор • Онлайн-преобразователи единиц

Случайный преобразователь

Преобразовать децибел-микровольт [дБмкВ] в децибел-вольт [дБВ]

Конвертер длины и расстоянияПреобразователь массыКонвертер объёма сухого воздуха и общих измерений при варкеПреобразователь площадиПреобразователь объёма и общего измерения при варкеПреобразователь температурыПреобразователь давления, напряжения, модуля ЮнгаПреобразователь энергии и работыПреобразователь силыПреобразователь силыКонвертер времениЛинейный конвертер скорости и скоростиКонвертер угла Хранение данныхКурсы обмена валютЖенская одежда и размеры обувиМужская одежда и размеры обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаПреобразователь момента инерцииПреобразователь момента силыКонвертер крутящего моментаПреобразователь удельной энергии, теплоты сгорания (на единицу температуры) Преобразователь интерваловКонвертер коэффициента теплового расширенияПреобразователь теплового сопротивленияПреобразователь теплопроводности Конвертер удельной теплоемкости terПлотность тепла, плотность пожарной нагрузкиКонвертер плотности теплового потокаПреобразователь коэффициента теплопередачиКонвертер объемного расходаПреобразователь массового расходаМолярный расходомерКонвертер массового потока Конвертер скорости передачиКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофонаКонвертер уровня звукового давления (SPL) Конвертер уровня звукового давления с выбираемым эталонным давлениемКонвертер яркостиКонвертер яркостиКонвертер яркостиКонвертер разрешения цифрового изображенияПреобразователь частоты и длины волныОптическая мощность (диоптрия) в преобразователь фокусного расстоянияПреобразователь оптической мощности (диоптрия) в увеличение (X) Конвертер электрического заряда Конвертер плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаКонвертер объёмной плотности заряда Конвертер электрического токаЛинейный преобразователь плотности токаПреобразователь плотности поверхностного токаПреобразователь напряженности электрического поляПреобразователь электрического потенциала и напряженияПреобразователь электрического сопротивленияПреобразователь электрического сопротивленияПреобразователь электрической проводимостиПреобразователь электрической проводимостиПреобразователь емкостиПреобразователь индуктивностиПреобразователь реактивной мощности переменного токаПреобразователь единиц магнитного поля в ваттах и ​​дБм Конвертер плотности потока Конвертер мощности поглощенной дозы излучения, Конвертер мощности дозы полного ионизирующего излученияРадиоактивность.Конвертер радиоактивного распада Конвертер радиоактивного облученияРадиация. Конвертер поглощенной дозы Конвертер метрических префиксов Конвертер передачи данных Конвертер единиц типографии и цифровой визуализации Конвертер единиц измерения объема древесиныКалькулятор молярной массыПериодическая таблица

Инфразвуковые волны

Знаете ли вы, что инфразвуковые волны могут влиять на психоэмоциональное состояние людей, которые им подвергаются? Нажмите или коснитесь, чтобы узнать, как это сделать!

Логарифмическая линейка — это аналоговый механический компьютер с несколькими логарифмическими шкалами.

Введение

Звуковая мощность ракеты Saturn V составляет 100000000 Вт или 200 дБ SWL

Логарифмическая шкала часто используется, когда существует большой диапазон величин, таких как звуковое давление, сила землетрясения, интенсивность света, различные частотно-зависимые такие ценности, как музыкальные интервалы, в антенной технике, электронике, акустике, радиотехнике. Логарифмические единицы позволяют представить очень большой диапазон соотношений небольшим удобным числом, аналогичным научному представлению.Например, звуковая мощность ракеты Saturn V составляет 100 000 000 Вт или 200 дБ SWL (дБ относительно уровня звуковой мощности 10 ² Вт, он описан ниже). При этом мощность звука тихого разговора составляет 0,000000001 Вт или 30 дБ SWL.

Удобно выглядит? Да, но не всем! На самом деле, всех людей, не обладающих математическими или техническими способностями, можно легко запутать, когда они имеют дело с величинами, выраженными в логарифмических единицах, таких как децибелы. Некоторые даже думают, что логарифмические значения больше относятся к эпохе логарифмов, чем к современному цифровому миру.

История

Джон Напье (Непер). Источник: Википедия

Логарифмы были изобретены, потому что они позволили превратить умножение в сложение, которое можно производить намного быстрее, чем умножение. Среди ученых, внесших вклад в понимание логарифмов, был шотландский математик, физик и астроном Джон Нэпьер, который в 1619 году опубликовал книгу, в которой были введены натуральные логарифмы, в которых вычисления выполнялись вручную намного быстрее. Альтернативная единица децибелу, непер назван в его честь.

Уильям Отред. Источник: Wikipedia

Ключевым инструментом практического использования логарифмов была таблица логарифмов. Первая такая таблица была составлена ​​английским математиком Генри Бриггсом в 1617 году. Основываясь на работе Джона Нэпьера и других ученых, английский математик и англиканский министр Уильям Отред изобрел логарифмическую линейку, которая использовалась до середины 1970-х годов инженерами и инженерами. ученые, в том числе автор статьи.

Определение

Логарифм — это операция, обратная возведению в степень.Логарифм x по основанию b

y = log b (x)

— это уникальное действительное число y, такое, что

b y = x

Другими словами, логарифм — это величина, представляющая степень, до которой должно быть возведено фиксированное число, называемое основанием, для получения данного числа. Проще говоря, логарифм — это ответ на вопрос: «Сколько раз нам нужно умножить одно число, чтобы получить другое?» Например, сколько раз мы умножаем 5, чтобы получить 25? Ответ: 2 или

5 2 = 25

По приведенному выше определению

log 5 (25) = 2

Классификация логарифмических единиц

Логарифмические единицы широко используются в науке, технике и даже в повседневных вещах, таких как фотография и музыка.Бывают абсолютные и относительные единицы.

Абсолютные логарифмические единицы выражают физическое значение, относящееся к некоторому конкретному значению, например, дБм — это абсолютная логарифмическая единица мощности относительно 1 мВт. Обратите внимание, что 0 дБм = 1 мВт. Абсолютные единицы идеальны для описания одного значения , а не отношения двух значений. Абсолютные логарифмические единицы могут быть преобразованы в нелогарифмические единицы тех же физических величин. Например, 20 дБм = 100 мВт или 40 дБВ = 100 В.

Цифровой измеритель уровня звука

Относительные логарифмические единицы , с другой стороны, используются для выражения физического значения как отношения или пропорции другого физического значения, например, в электронике, где обычно используется децибел (дБ) для выражают разницу между двумя сигналами произвольной амплитуды. То есть относительные логарифмические единицы идеальны для описания, например, коэффициента усиления электронной системы, то есть отношения между выходным и входным сигналами.

Следует отметить, что все относительные логарифмические единицы безразмерны. Децибелы, неперы и т. Д., Которые используются с относительными логарифмическими безразмерными единицами, являются просто специальными именами, а не их размерами. Также обратите внимание, что децибел часто используется с различными суффиксами, которые часто связаны с аббревиатурой дБ с тире, например, дБ-Гц, с пробелом, как в дБ SPL, без какого-либо промежуточного символа (дБм) или заключены в круглые скобки как в дБ (м²). Обо всех этих агрегатах и ​​пойдет речь далее в этой статье.

Следует также отметить, что преобразование логарифмических единиц в условные часто невозможно. Однако это невозможно только в тех случаях, когда речь идет об отношениях. Например, коэффициент усиления по напряжению усилителя 20 дБ можно преобразовать только в безразмерное соотношение — оно равно 10, то есть амплитуда выходного сигнала в десять раз больше, чем входного сигнала. В то же время уровень звукового давления, измеренный в децибелах, может быть преобразован в паскали, поскольку звуковое давление измеряется в абсолютных логарифмических единицах, то есть относительно опорного значения.Обратите внимание, что коэффициент усиления усилителя в децибелах на самом деле также безразмерен, хотя у него есть название. Какой бардак! Посмотрим, что мы можем с этим поделать.

Логарифмические единицы для амплитуды и мощности

Мощность пропорциональна квадрату амплитуды. Например, электрическая мощность P = U² / R. То есть изменение амплитуды в 10 раз приведет к изменению мощности в 100 раз. Отношение двух величин мощности в децибелах определяется как

10 log 10 (P₁ / P₂) дБ

Амплитуда .Поскольку мощность пропорциональна квадрату амплитуды, отношение двух величин амплитуды в децибелах составляет

20 log 10 (P₁ / P₂) дБ.

Примеры относительных логарифмических величин и единиц

  • Общие единицы
    • дБ (децибел) — безразмерная логарифмическая единица, которая используется для выражения отношения двух произвольных значений одной и той же физической величины. Например, в электронике децибелы используются для описания усиления усилителей или затухания сигнала в кабелях.Децибел определяется как отношение одного физического значения к другому значению той же физической величины, которое может быть опорным значением, умноженным на 10 для значений мощности или на 20 для значений поля (амплитуды).
    • B (бел) — очень редко используемая безразмерная логарифмическая единица, равная 10 децибелам.
    • Np (непер) — относительная безразмерная логарифмическая единица, используемая для выражения отношения двух величин, например, разности напряжений двух сигналов.В отличие от децибела, непер использует натуральный логарифм для выражения разницы между двумя значениями x₁ и x₂ следующим образом:

      R = ln (x₁ / x₂) = ln (x₁) — ln (x₂)

      Преобразование между Np, B , а дБ можно задать на странице «Звуковой преобразователь».

  • Музыка, акустика и электроника
    • Декада — относительная безразмерная логарифмическая единица измерения разницы между двумя значениями. Одно десятилетие — это разница между двумя значениями в 10 раз.Он измеряется по логарифмической шкале. Десятилетие часто используется для описания разницы между двумя значениями, когда частота используется в музыке или электронике. Примерами являются полосы частот и соотношения. Разница D между двумя частотами f₁ и f₂ в декадах определяется как

      D = log 10 (f₂ / f₁)

      Примеры: Разница между двумя частотами 10000 Гц и 100 Гц составляет log₁₀ (10000/100) = 2. десятилетия. «За десятилетие» в электронике означает «на каждые 10 раз увеличение или уменьшение частоты».

    • Октавный интервал

    • Октава — относительная безразмерная логарифмическая единица измерения музыкальных интервалов. Он также используется в других областях, где частота является одной из рассматриваемых физических величин, например, в оптике, акустике, радиотехнике и телекоммуникациях. Одна октава — это двукратная разница между двумя частотами. Интервал n в октавах между двумя частотами f1 и f2 можно рассчитать как
    • n = log₂ (f₂ / f₁).

      Например, существует интервал октавы между двумя частотами 20 и 40 Гц или между 25 и 50 Гц.

    • мО (миллиоктава) — относительная безразмерная логарифмическая единица измерения музыкальных интервалов, определяемых как 1/1000 октавы. Интервал n в миллиоктавах между двумя частотами f₁ и f₂ можно рассчитать как
    • n = 1000 log₂ (f₂ / f₁)

    • Cent — относительная безразмерная логарифмическая единица измерения музыкальных интервалов.По определению, двенадцатитонная равная темперация делит октаву на 12 полутонов по 100 центов каждый. Следовательно, интервал n в центах между частотами f₁ и f₂ двух нот может быть рассчитан как

      n = 1200 ∙ log₂ (f₂ / f₁) ≈ 3986 log 10 (f₂ / f₁)

      Другими словами, один цент составляет 1/100 равного темперированного полутона, который представляет собой интервал между двумя соседними клавишами фортепиано. Обратите внимание, что цент, определенный для равной темперации, можно использовать для измерения интервалов в любой музыкальной строчке, например, в простой интонации.

      Пример: если одна частота равна 440 Гц (A4 или средняя нота A), то другая частота на 200 центов выше будет 440 ∙ 2 200/1200 ≈ 440 ∙ 1,122462048 = 493,8833 Гц (B4 или средняя нота B). Обратите внимание, что все музыкальные интервалы, такие как второстепенная секунда, большая секунда, второстепенная треть и т. Д., Имеют логарифмическую природу.

    • Centitone — относительная безразмерная логарифмическая единица измерения музыкальных интервалов. По определению это музыкальный интервал в два цента, то есть 2 2/1200 или 2 1/600 .Следовательно, интервал n в центитонах между частотами f1 и f2 двух нот может быть рассчитан как

      n = 600 ∙ log₂ (f₂ / f₁) ≈ 1993 log 10 (f₂ / f₁)

      Пример: если одна частота равна 440 Гц (A4 или средняя нота A), то другая частота на 100 сантитонов выше будет 440 ∙ 2 100/600 ≈ 440 ∙ 1,122462048 = 493,8833 Гц (B4 или средняя нота B). Тон ровного темперамента равен 100 сантитонам.

    • Savart — относительная безразмерная логарифмическая единица измерения музыкальных интервалов высоты звука.По определению, один саварт равен 1/1000 декады. Интервалы между двумя частотами f₂ и f₁ в савартах можно рассчитать следующим образом:

    s = 1000 ∙ log 10 (f₂ / f₁)

  • Антенная техника. Значения с логарифмической шкалой используются для измерения значений, связанных с антенной, по сравнению с некоторыми эталонными стандартными типами антенн.
  • Телекоммуникации, передача данных
    • дБн (несущая в децибелах, отношение мощностей) — относительная безразмерная мощность (или сила) сигнала несущей на радиочастоте (RF), выраженная в децибелах.Он определяется как S дБн = 10 log₁₀ (P несущая / P модуляция ). Если дБн положительный, то уровень модулированного сигнала больше, чем уровень сигнала немодулированной несущей. Если дБн отрицательный, то уровень модулированного сигнала меньше, чем уровень сигнала немодулированной несущей.
  • Аудиоэлектроника
  • Другие единицы и величины
    • Порядок величины — шкала отношения между двумя значениями, обычно записываемая в степенях 10.Например, числа 35 и 53 относятся к одному и тому же порядку величины 1. Другой пример — фраза «У нее шестизначный доход». Здесь порядок величины 5. Другими словами, порядок величины — это приблизительное положение значения в логарифмической шкале. «Диаметр Юпитера на порядок больше, чем у Земли» — еще один пример использования порядка величины. Это означает, что диаметр Юпитера примерно в 10 раз (точнее, в 11,209) больше диаметра Земли.
    • pH в этой чашке кофе составляет 4,8

    • pH — относительная логарифмическая мера концентрации ионов водорода в водном растворе. Шкала pH используется для определения кислотности или основности водного раствора. По определению, pH = — log₁₀ ( H + ) = log₁₀ (1 / a H + ), где H + — это активность ионов водорода в растворе. Например, pH лимонного сока составляет 2,2, а pH дистиллированной воды — 7.
    • Число f — в оптике и фотографии число f является относительной логарифмической единицей, определяемой как отношение фокусного расстояния объектива к апертура объектива (диаметр).Для объектива с фокусным расстоянием f и диафрагмой (диаметром) D число f N определяется формулой N = f / D. Все объективы фотоаппаратов снабжены диафрагмой, позволяющей изменять апертуру объектива. Настройка диафрагмы (или диафрагмы) традиционно регулируется дискретными шагами, известными как f-ступени. Каждая остановка увеличивает или уменьшает количество света, попадающего в камеру, в два раза. В современных объективах используется стандартная шкала диафрагмы (f / 1, f / 1,4, f / 2, f / 2,8, f / 4, f / 5,6, f / 8, f / 11, f / 16, f / 22, f / 32, f / 45, f / 64, f / 90, f / 128 и т. д.). Отношение между любыми двумя соседними числами в этой последовательности равно приблизительно √2 (квадратный корень из двух или приблизительно 1,414). Если D1 и D2 — это две диафрагмы, разделенные n ступенями, тогда

      D₂ = (√2) ⁿ ∙ D₁

      или

      Диафрагма этого ручного объектива «рыбий глаз» установлена ​​на 5,6

      (√2) ⁿ = D₂ / D₁

      или по определению логарифма

      log (√2) (D₂ / D₁) = n

      Например, насколько быстрее объектив f / 1.4 по сравнению с объективом f / 5.6? Если мы посмотрим на последовательность выше, разница составит 4 ступени.Давайте проверим, используя приведенную выше формулу: (√2) ⁴ ∙ 1,4 = 4 ∙ 1,4 = 5,6. Как видите, значения диафрагмы составляют логарифмическую шкалу!

      Дополнительная информация о величине экспозиции и f-числе

    • Существует множество других относительных логарифмических величин и единиц , таких как поглощение в химии и физике, видимая величина небесного объекта в астрономии, взаимосвязь между стимулом и восприятием в психофизика и многие другие.

Примеры абсолютных логарифмических единиц и величин в децибелах с суффиксами и справочными значениями

  • Мощность, сила сигнала (абсолютная)
  • Напряжение (абсолютное)
  • Электрическое сопротивление
    • дБОм или дБОм (децибел Ом, отношение амплитуд) — абсолютное сопротивление в децибелах относительно 1 Ом.Это удобно, если нужно говорить о широком диапазоне сопротивлений. Например, 0 дБОм = 1 Ом, 6 дБОм = 2 Ом, 10 дБОм = 3,16 Ом, 20 дБОм = 10 Ом, 40 дБОм = 100 Ом, 100 дБОм = 100000 Ом, 160 дБОм = 100000000 Ом и т. Д.
  • Акустика (абсолютный уровень звука, звуковое давление или интенсивность звука)
    • дБ SPL (уровень звукового давления в децибелах, соотношение амплитуд), эталонное значение 20 мкПа (слуховой порог молодого здорового человека). Например, болевой порог составляет от 120 до 140 дБ SPL.Обратите внимание, что часто суффикс SPL опускается. Тем не менее, даже если звук измеряется в дБ, это абсолютная единица, которая может быть преобразована в паскали или другие единицы звукового давления.
    • дБ SIL (уровень интенсивности звука в децибелах, коэффициент мощности), эталонный 10⁻¹² Вт / м² — порог слышимости человека в воздухе.
    • дБ SWL (уровень звуковой мощности (ватт) в децибелах, коэффициент мощности), эталонный 10⁻¹² Вт или 1 пВт. Логарифмическая мера мощности звука относительно эталонного значения 10⁻¹² Вт.
    • Большинство профессиональных наушников способны производить звуковое давление, превышающее 85 дБ (A), что является максимально допустимым звуковым давлением, которое может повлиять на человеческий слух в течение рабочего дня

    • дБА или дБ (A) (децибел по шкале А, соотношение амплитуд) — звуковое давление со взвешивающим фильтром A, относящееся к звуковому давлению 20 мкПа (порог слуха человека). Существует несколько фильтров для взвешивания. Они предназначены для точного измерения различных звуков в разных диапазонах частот и громкости.Например, фильтр A-weighting используется только для измерения относительно тихих чистых тонов, тогда как фильтры B и C предназначены для более громких звуков. D-фильтр используется для измерения авиационного шума.
    • дББ или дБ (B) (децибел B-взвешенный, соотношение амплитуд) — звуковое давление с взвешивающим фильтром B, относящееся к звуковому давлению 20 мкПа (порог слуха человека).
    • dBC или дБ (C) (децибел C-взвешенный, отношение амплитуд) — звуковое давление с взвешивающим фильтром C, относящееся к звуковому давлению 20 мкПа (порог слуха человека).
    • дБ HL (уровень слышимости в децибелах, отношение амплитуд) — звуковое давление в децибелах относительно звукового давления 20 мкПа (слуховой порог). Используется при аудиометрическом тестировании. Здесь 0 дБ HL представляет очень мягкий звук, а 90–110 дБ HL — очень громкие звуки.

      Обратите внимание на сходство определений единиц дБ HL и дБ SPL. дБ SPL используется для измерения звукового давления без учета характеристик человеческого слуха. С другой стороны, дБ HL используется для измерения звукового давления при прослушивании чистых тонов на разных частотах со ссылкой на нормальные пороги слышимости молодых людей.Эти частоты для разных уровней, выраженные в дБ HL и дБ SPL, можно найти в аудиометрических таблицах.

  • Радар. Абсолютные значения с логарифмической шкалой используются для измерения отражательной способности радара по сравнению с некоторым эталонным значением.
    • dBZ или dB (Z) (отношение амплитуд) — абсолютный коэффициент отражательной способности радара в децибелах относительно Z = 1 мм⁶ · м⁻³. 1 дБZ = 10 log (z / 1 мм⁶ м³). Используется метеорологическими радарами. Если эту информацию объединить с другой метеорологической информацией, собранной радаром (поляризация, доплеровский сдвиг), можно различить дождь, снег, град, насекомых, птиц и т. Д.
    • дБη (отношение амплитуд) — абсолютный коэффициент отражательной способности радара в децибелах относительно эталонного значения 1 см² / км³. Это значение удобно для измерения радиолокационной отражательной способности таких организмов, как птицы или летучие мыши, для которых часто используются одни и те же метеорологические радиолокаторы.
    • дБсм или дБ (м²) (квадратный метр децибел, отношение амплитуд) — абсолютное радиолокационное сечение цели в децибелах относительно одного квадратного метра. Насекомые и неотражающие цели имеют отрицательное радиолокационное поперечное сечение (RCS), измеряемое в дБсм, а у больших пассажирских самолетов — положительные значения.С учетом 1 м².
  • Телекоммуникации и передача данных. Абсолютные логарифмические единицы используются для измерения различных параметров, связанных с частотой, амплитудой и мощностью сигналов, передаваемых по линиям связи. Все абсолютные значения в децибелах могут быть преобразованы в условные единицы, соответствующие измеряемой физической величине. Например, уровень мощности шума, измеренный в дБн, можно преобразовать в милливатты.
    • дБГц или дБ-Гц или дБ (Гц) (децибел герц, отношение амплитуд) — абсолютная единица измерения полосы пропускания в децибелах относительно 1 Гц.Например, 20 дБ-Гц соответствует полосе пропускания 100 Гц, а 60 дБ-Гц соответствует 1 МГц. Эта единица измерения обычно используется при расчетах бюджета ссылок. Единица дБГц также используется для измерения отношения плотности несущей к плотности шума (C / N₀), где плотность мощности шума (мощность шума приемника на герц) N₀ выражается в дБ-Гц.
    • dBrn или dB (rn) (опорный шум в децибелах, отношение мощностей) — абсолютная единица измерения мощности взвешенного шума в дБ относительно 1,0 пиковатт. Использование различных частотных весов шума может быть указано в скобках.Этот блок намного удобнее измерять шум, чем дБм, потому что шум обычно имеет гораздо меньшую мощность, чем 1 мВт. 0 дБн = –90 дБм. Преобразование из дБм в дБм: дБм = дБм + 90 дБ.
  • Прочие абсолютные единицы с логарифмической шкалой. Таких агрегатов много. Здесь мы приведем лишь несколько наиболее распространенных примеров.
    • Шкала магнитуд по Рихтеру Число — абсолютная логарифмическая единица с основанием 10, используемая для количественной оценки силы землетрясения. Он определяет магнитуду землетрясения как логарифм отношения амплитуды сейсмических волн к произвольной малой амплитуде, выбранной для представления магнитуды 0.Каждый шаг шкалы Рихтера соответствует увеличению амплитуды сотрясения в 10 раз.
    • дБо (децибел относительно эталонной амплитуды или отношения мощностей — должно быть определено явно) — это просто относительная разница в децибелах с чем-то еще. очевидно в контексте.
    • dBSVL — уровень скорости частиц в дБ относительно 5 ∙ 10⁻⁸ м / с. Скорость частицы — это скорость частицы в среде, которая передает волну, обычно звуковую волну.Обратите внимание, что скорость частицы не совпадает со скоростью звука. Контрольное значение 5 ∙ 10⁻⁸ м / с — это скорость частиц в воздухе. Уровень скорости частицы также называется уровнем скорости звука (SVL) или уровнем скорости звука.

Эту статью написал Анатолий Золотков

У вас есть трудности с переводом единицы измерения на другой язык? Помощь доступна! Задайте свой вопрос в TCTerms , и вы получите ответ от опытных технических переводчиков в считанные минуты.

LearnEMC — Введение в представление децибел

Если вы хотите эффективно общаться с инженерами EMC, важно привыкнуть к децибелам (дБ). Обозначение в децибелах — удобный способ выразить отношения величин, которые могут охватывать или не охватывать многие порядки величины. Он также используется для выражения амплитуды различных параметров сигнала, таких как напряжение или ток, относительно заданного опорного уровня.

Коэффициент мощности, P 2 : P 1 , в дБ рассчитывается просто как,

Коэффициент мощности в дБ = 10log (P2P1) (1)

Например, если мы сравниваем полученную мощность 10 Вт со спецификацией 5 Вт, мы могли бы сказать, что полученная мощность превысила спецификацию на

10log (10 Вт 5 Вт) = 3 дБ (2)

Если импеданс, связанный с двумя уровнями мощности, постоянен, то мощность пропорциональна квадрату напряжения (или тока).В этом случае мы также можем выразить отношения напряжения (или тока) в дБ,

10log (P2P1) = 10log (V2V1) 2 = 20log (V2V1) (3)

или,

20log (3 В / м1 В / м) ≈10 дБ (5)

Коэффициент усиления антенны или усилителя обычно указывается в дБ. То же самое и с потерями в кабеле или фильтре. Усилитель, который принимает сигнал мощностью 1 Вт и производит сигнал мощностью 100 Вт, имеет коэффициент усиления

.

10log (1001) = 20 дБ (6)

Кабель, входной сигнал которого имеет амплитуду 3,0 В, а выходной сигнал имеет амплитуду 2.8 вольт показывает усиление

20log (2,83,0) = — 0,6 дБ (7)

или потеря

20log (3,02,8) = 0,6 дБ (8)

Обратите внимание, что обратное значение любого отношения выражается изменением его знака в дБ. Коэффициент 1 равен 0 дБ. Комплексные числа, фаза или отрицательные значения не могут быть выражены в дБ.

Контрольный вопрос

Сигнал, проходящий по коаксиальному кабелю на один километр, теряет половину своего напряжения. Экспресс,

  1. Отношение входного напряжения к выходному
  2. Соотношение входной и выходной мощностей
  3. Отношение входного напряжения к выходному в дБ
  4. Отношение входной мощности к выходной мощности в дБ.

Конечно, отношение входного напряжения к выходному составляет 2: 1, а отношение входной мощности к выходному (2) 2 : (1) 2 = 4: 1. Отношение напряжений, выраженное в дБ, составляет 20 log (2/1) = 6 дБ. Коэффициент мощности составляет 10 log (4/1) = 6 дБ. Это иллюстрирует одно из основных преимуществ выражения прироста или потерь в дБ. Пока импеданс постоянен, нет необходимости указывать, является ли соотношение мощностью или напряжением, когда оно выражается в дБ. Усиление 6 дБ однозначно означает, что мощность увеличилась в четыре раза, независимо от того, было ли исходное измерение напряжением, током или мощностью.С другой стороны, если бы мы просто сказали, что один сигнал был вдвое сильнее , чем другой, было бы неясно, имеет ли он вдвое большую мощность или вдвое большую амплитуду.

Пример 1-1: Определение отношений в дБ

Укажите следующие коэффициенты в дБ:

200 мкВ / м : 100 мкВ / м 20log (200100) = 6 дБ
300 мВ : 100 мВ 20log (300100) = 9.5 дБ≈10 дБ
400 мА : 100 мА 20log (400100) = 12 дБ
500 мкА / м : 100 мкА / м 20log (500100) = 14 дБ
2 мкВт : 1 мкВт 10log (21) = 3 дБ
3 мВт : 1 мВт 10log (31) = 4,8≈5 дБ
5 мВт : 1 мВт 10log (51) = 7 дБ

Выражение амплитуд сигналов в дБ

Амплитуды сигналов также могут быть выражены в децибелах как отношение амплитуды к заданному эталону.Например, амплитуда сигнала 100 мкВ также может быть выражена как

20log (100 мкВ1 мкВ) = 40 дБ (мкВ) (9)

Контрольный вопрос

Выразите следующие амплитуды сигнала или поля в их нормальных единицах:

  1. 6 дБ (мкВ)
  2. 20 дБ (мкА)
  3. 20 дБ (A)
  4. 100 дБ (мкВ / м)
  5. 100 дБ (мкВт)

Единицы измерения в скобках после «дБ» указывают на то, что выражаемая величина является амплитудой.

Каждое из приведенных выше количеств просто конвертируется следующим образом:

  1. 6 дБ (мкВ) = 20log (X1 мкВ) → X = 10620 мкВ = 2 мкВ
  2. 20 дБ (мкА) = 20log (X1 мкА) → X = 102020 мкА = 10 мкА
  3. 20 дБ (A) = 20log (X1 A) → X = 102020 A = 10 A
  4. 100 дБ (мкВ / м) = 20log (X1 мкВ / м) → X = 1010020 мкВ / м = 105 мкВ / м
  5. 100 дБ (мкВт) = 10log (X1 мкВт) → X = 1010010 мкВт = 1010 мкВт

В децибелах

Зачем выражать амплитуды сигналов в дБ? В конце концов, никогда не возникает двусмысленности относительно того, является ли величина мощностью или напряжением, если указаны амплитуда и ее единицы.Реальная мощность работы в дБ — это расчетные отношения.

Ранее мы упоминали о сравнении 10-ваттного приемника с 5-ваттным приемником. В уравнении (2) мы показали, что приемник был на 3 дБ выше спецификации. В этом случае, если мощность была выражена в дБ (Вт),

10 Вт = 10log (10 Вт1 Вт) = 10 дБ (Вт) (15)

5 Вт = 10log (5 Вт1 Вт) = 7 дБ (Вт). (16)

Соотношение можно было бы рассчитать как,

10 дБ (Вт) −7 дБ (Вт) = 3 дБ. (17)

Вместо того, чтобы делить амплитуды для определения отношения, мы можем просто вычесть амплитуды, выраженные в дБ (·).Опять же, пока импеданс постоянен, не имеет значения, работаем ли мы с единицами измерения мощности, напряжения или тока.

Пример 1-2: Определение отношений в дБ

Укажите следующие коэффициенты в дБ:

46 дБ (мкВ / м) : 40 дБ (мкВ / м) 46 дБ (мкВ / м) — 40 дБ (мкВ / м) = 6 дБ
50 дБ (мВ) : 40 дБ (мВ) 50 дБ (мВ) — 40 дБ (мВ) = 10 дБ
52 дБ (мА) : 40 дБ (мА) 52 дБ (мА) — 40 дБ (мА) = 12 дБ
54 дБ (мкА / м) : 40 дБ (мкА / м) 54 дБ (мкА / м) — 40 дБ (мкА / м) = 14 дБ
3 дБ (мкВт) : 0 дБ (мкВт) 3 дБ (мкВт) — 0 дБ (мкВт) = 3 дБ
7 дБ (мВт) : 0 дБ (мВт) 7 дБ (мВт) — 0 дБ (мВт) = 7 дБ

дБм

Одной из наиболее распространенных единиц измерения в децибелах является дБ (мВт) или дБ относительно 1 милливатта.Это почти всегда записывается в сокращенной форме, дБм (т. Е. Без буквы «W» и скобок). Многие осциллографы и анализаторы спектра дополнительно отображают амплитуды напряжения в дБмВт. Поскольку дБм — это единица измерения мощности, мы должны знать импеданс измерения, чтобы преобразовать дБм в вольты. Например, напряжение, выраженное как 0 дБмВт на 50-омном анализаторе спектра, равно

0 дБм = 10log (X1 мВт) ⇒ X = 1 мВт X = | V | 250 Ом V = (1 мВт) (50 Ом) = 0,2236 В. (18)

Пример 1-3: Указание напряжений в дБм

Укажите следующие напряжения в дБм, предполагая, что они были измерены с помощью осциллографа с сопротивлением 50 Ом:

1 мкВ → (1 мкВ) 250 = 2 × 10−11 мВт → 10log (2 × 10−111) = — 107 дБм

2 мкВ → (2 мкВ) 250 = 8 × 10−11 мВт → 10log (8 × 10−111) = — 101 дБм

10 мкВ → (10 мкВ) 250 = 2 × 10−9 мВт → 10log (2 × 10−91) = — 87 дБм

1 В → (1 В) 250 = 20 мВт → 10log (201) = 13 дБм

2 В → (2 В) 250 = 80 мВт → 10log (801) = 19 дБм

10 В → (10 В) 250 = 2000 мВт → 10log (20001) = 33 дБм

В этом примере мы видим, что удвоение напряжения добавляет 6 дБ (т.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *