เนื้อหา
เดิมหน่วยเดซิเบลถูกกำหนดโดย Bell Labs เป็นวิธีมาตรฐานในการเชื่อมโยงการสูญเสียพลังงานในวงจรและรับแอมป์ มันได้ถูกขยายไปสู่สาขาวิศวกรรมจำนวนมากโดยเฉพาะอะคูสติก เดซิเบลเกี่ยวข้องกับพลังงานหรือความเข้มของปริมาณทางกายภาพเป็นอัตราส่วนกับระดับการอ้างอิงหรือปริมาณอื่น เดซิเบลมีประโยชน์เนื่องจากช่วงของค่าจำนวนมากถูกจัดการด้วยช่วงเดซิเบลจำนวนน้อย อัตราส่วนเหล่านี้ยังสามารถแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์เพื่อแสดงถึงระดับการเปลี่ยนแปลงพลังงานที่มีการเปลี่ยนแปลงบางอย่างในเดซิเบล
การคำนวณระดับเดซิเบลขึ้นอยู่กับชนิดของปริมาณทางกายภาพที่วัด หากคุณกำลังวัดระดับพลังงานเช่นพลังงานเสียงหรือความเข้มของแสงระดับเดซิเบล (LdB) จะเป็นสัดส่วนกับลอการิทึม (ฐาน 10) ของอัตราส่วนกำลัง (P) ต่อระดับอ้างอิง (Pref) เดซิเบลในกรณีนี้ถูกกำหนดเป็น:
LdB = 10 log (P / Pref): โปรดทราบว่าลอการิทึมจะถูกคูณด้วย 10 สำหรับคำตอบใน dB
เมื่อทำการวัดความกว้างของสนามเช่นระดับเสียงหรือแรงดันไฟฟ้าจะทำการวัดกำลังไฟฟ้าตามสัดส่วนของกำลังสองของแอมพลิจูด ดังนั้นการเพิ่มเดซิเบลจึงเป็นลอการิทึมของอัตราส่วนของกำลังสองของแอมพลิจูด (A) ต่อระดับการอ้างอิง (Aref) การใช้เดซิเบลส่วนใหญ่ในแง่ของชีวิตประจำวันอยู่ในหมวดหมู่นี้
Ldb = 10 บันทึก (A ^ 2 / Aref ^ 2)
ตั้งแต่บันทึก (A ^ 2) = 2 บันทึก (A) สิ่งนี้ทำให้ง่ายต่อการ:
Ldb = 20 บันทึก (A / Aref)
การวัดเดซิเบลทั้งหมดจะต้องมีระดับอ้างอิง หากมีการวัดระดับความดันของเสียงจากลำโพงการอ้างอิงนั้นมักจะเป็นข้อ จำกัด ของความไวของเสียงของมนุษย์โดยระบุว่าเป็นระดับความดันเสียงที่ 20 micro-pascals (0.02mPa) เสียงในระดับนี้มีการวัด 0 dB เสียงที่มีสองระดับนี้มีการวัดเดซิเบลเป็น:
20 บันทึก (0.04 / 0.02) = 20 บันทึก 2 = 6.0 dB
หากคุณกำลังวัดความเข้มของเสียงนั่นคือพลังงานทั้งหมดที่มีจากแหล่งกำเนิดเสียงรวมถึงเสียงสะท้อนและเสียงที่ส่งผ่านดังนั้นการเพิ่ม dB คือ:
10 บันทึก (0.04 / 0.02) = 3.0 dB
นี่เป็นปริมาณพลังงานที่เครื่องขยายเสียงต้องการหากลำโพงมีการตอบสนองเชิงเส้น การเพิ่มพลังงานโดยปัจจัย 4 ให้เพิ่มขึ้น 6 dB เพิ่มขึ้น 10 ปัจจัยให้เพิ่ม 10 dB
คำนวณเปอร์เซ็นต์ที่เพิ่มขึ้นจากการเพิ่มพลังงานเดซิเบลโดยการแก้ไขสูตรเดซิเบลก่อนตามอัตราส่วนของพลัง
L = 10 บันทึก (P / Pref), L วัดเป็นเดซิเบล
L / 10 = บันทึก (P / Pref)
P / Pref = 10 ^ (L / 10)
เปอร์เซ็นต์การเปลี่ยนแปลงจะเป็น (P-Pref) (100%) / Pref = 10 ^ (L / 10) หากค่าของ P มีขนาดใหญ่กว่า Pref มากสิ่งนี้จะลดความซับซ้อนลงเป็นประมาณ:
การเปลี่ยนแปลงเปอร์เซ็นต์ = 100% * 10 ^ (L / 10) ด้วย L ใน dB
