Децибел, дБ (Decibel, dB)

 

Бел — это десятичный логарифм отношения величин двух мощностей. Если известны две мощности Р1 и Р2, то их отношение, выраженное в белах, определяется формулой
N[Б] = lg(P2/P1).


На практике, чаще, чем основная единица – Бел, применяется Децибел.


Децибел (Decibel, dB) — десятая часть бела, единицы, используемой для измерения отношения различных величин (энергетических — мощности и энергии, силовых — напряжения и тока) с использованием логарифмической шкалы. Русское обозначение единицы — дБ, международное — dB.
N[дБ] = 10 lg(P2/P1).

Децибел не является абсолютной физическая величиной. Это — относительная величина, такая же как «разы», предназначенная для измерения отношения двух величин.

При применении децибел и производных единиц говорят об использовании логарифмических величин или логарифмических шкал.
Применение децибел
Широкому употреблению логарифмических величин способствуют несколько обстоятельств.
1. Диапазон электрических величин, измеряемых в связи, очень велик и составляет 1012 (10E+12, 120 дБ) и более.

Зависимость коэффициента передачи цепи от частоты при использовании логарифмической (слева) и линейной (справа) шкал (проверить)
При использовании линейных шкал визуальное сопоставление величин и наблюдение за поведением (просмотр) характеристик устройств при значительном изменении величин затруднительно или просто невозможно. Использование же логарифмических величин позволяет это сделать, что иллюстрирует рисунок ниже. Очевидно, что левый график является более наглядным и информативным.


2. Система обозначений «дБ» удобна для того, чтобы характеризовать коэффициент передачи (усиления или ослабления) узлов K(f), когда выходной сигнал связан с уровнем входного сигнала. 
Входной сигнал или усиливается или ослабляется цепью в соответствии с некоторым коэффициентом передачи, представленным в децибелах. Для цепи, ослабляющей сигнал, коэффициент передачи, выраженный в децибелах, будет отрицателен. Для перевода обычных значений коэффициента передачи в логарифмические значения и наоборот можно использовать табл. 1, хотя основные значения целесообразно запомнить.


Таблица 1. Значения коэффициента передачи цепи К(f), выраженные в дБ

Использование системы обозначений дБ упрощает расчет мощности в системах связи. В случае последовательного соединения — каскадирования — узлов, можем легко вычислить полный коэффициент усиления (или суммарное затухание) тракта, суммируя значения децибел.

Для преобразования дБ в другие величины можно использовать размещенный на сайте «Калькулятор логарифмических и электрических величин»