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무언가(전압과 같은)를 측정할 때 우리는 일반적으로 직접 단위(볼트)를 생각합니다. 그러나 때로는 상대 척도를 사용하는 것이 더 바람직합니다. 이 경우 가장 일반적으로 사용되는 단위는 데시벨(dB)입니다. 이는 초보자를 혼란스럽게 하는 강력한 도구입니다. 이 용어의 기원에 대한 지식과 하나의 간단한 규칙으로 어려움을 없앨 수 있으며 데시벨로 표현되는 양의 의미를 이해할 수 있습니다.

Alexander Graham Bell은 전화 발명으로 유명해졌습니다. 가청 임계값 결정에 대한 그의 작업은 덜 알려져 있습니다. 1890년에 그는 청각 장애인 협회를 설립했으며 오늘날에도 여전히 활동하고 있습니다. 그는 청각을 정량화한 최초의 과학자였으며 청각 민감도가 우리 귀에 도달하는 음파의 실제 전력 수준이 아니라 로그에 의존한다는 사실을 확립했습니다.

Bell은 어린이의 청력 역치가 약 10임을 발견했습니다.^-12 W/m², 그리고 통증이 발생하는 수준은 약 10W/m². 따라서 일반적으로 사람이 인지하는 음량의 범위는 13배입니다!

얻은 값을 기반으로 Bell은 0에서 13까지의 사운드 파워 스케일을 결정했습니다. 이 스케일의 라우드니스 단위를 벨이라고 합니다(성에서 마지막 "l"은 버려짐). 부드러운 속삭임의 음량은 약 3벨이며, 정상적인 말의 음량은 약 6벨입니다.

라우드니스의 인식은 파워 레벨의 로그 스케일을 기반으로 하므로 벨 스케일에서 파워와 라우드니스 사이의 변환은 다음과 같습니다. .

따라서 4 bela의 사운드 레벨은 10의 사운드 파워에 해당합니다.⁴xP0.

bel은 두 에너지 준위 비율의 대수를 측정하기 위한 사실상의 표준 단위가 되었습니다. bel로 표시된 비율은 log(P1/P0)입니다. 3 벨라의 증가는 1000배의 증가에 해당합니다. 새 값이 감소하면 비율의 로그는 음수가 됩니다. 역변환을 하려면 10을 벨과 같은 거듭제곱으로 올려야 합니다.

백인의 가장 중요한 특징은 두 힘 또는 두 에너지의 비율만을 언급한다는 것입니다. 예를 들어 전압과 같은 두 진폭 신호의 비율을 설명해야 하는 경우 이러한 전압과 관련된 전력 비율에만 의존할 수 있습니다. 전력은 전압 또는 전류의 제곱에 비례합니다: V² 나는².

벨로 표현되는 두 전압의 비율은 전력 비율과 관련이 있습니다: log(P1/P0) = 2log(V1/V0). 따라서 전압비는 V1/V0 = 10^(흰색/2).

비율을 10분의 1 벨라 또는 데시벨(dB)로 표현하는 것이 일반적이 되었습니다. 두 전력의 dB 단위 비율은 0log(P10/P2)이고 전압 비율은 1•0log(V1/V0)입니다. 전압비를 구하려면 V10/VXNUMX = XNUMX으로 변환해야 합니다.^(dB/20).

때로는 진폭 값으로 간주되는 것과 에너지가 무엇인지 결정하는 것이 매우 까다롭습니다. 전압, 전류, 임피던스, 전기장 또는 자기장 강도, 모든 파동 과정의 범위는 진폭 양으로 간주됩니다. 데시벨로 측정할 때 이러한 값의 제곱 비율의 로그가 계산됩니다. 에너지, 전력 및 강도는 에너지 양이며 대수와 관련하여 직접 사용됩니다.

예를 들어 한 회로 전압의 5%가 다른 회로로 전달됩니다. 이 경우 응력 비율은 0,05입니다. 데시벨 단위로 측정하려면 전압 비율의 로그를 취하고 2를 곱하여 비율을 벨 단위로 얻은 다음 10을 곱하여 비율을 dB 단위로 구합니다. 20log(0,05) = 신호 대 신호의 -26dB 커플 링.

이 표는 진폭과 전력의 비율과 데시벨로 자주 사용되는 몇 가지 값을 보여줍니다.

진폭비

전력비

dB 값

0,7

0,5

-3

0,5

0,25

-6

0,3

0,1

-10

0,1

0,01

-20

0,05

0,003

-25

0,01

10^-4

-40

0,001

10^-6

-60

간행물: cxem.net

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