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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Cos'è un decibel? Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Radioamatore principiante [Si è verificato un errore durante il processo di questa direttiva] Quando misuriamo qualcosa (come la tensione) di solito pensiamo in unità dirette (volt). Ma a volte è più preferibile utilizzare una scala relativa. In questo caso, l'unità più comunemente usata è il decibel (dB), uno strumento potente che confonde i principianti. Conoscendo l'origine di questo termine e una semplice regola si eliminano le difficoltà e si comprende il significato di una grandezza espressa in decibel. Alexander Graham Bell è diventato famoso per aver inventato il telefono. Meno noti sono i suoi lavori sulla determinazione della soglia di udibilità. Nel 1890 fondò l'Associazione Sordi e Ipoudenti, attiva ancora oggi. Fu il primo scienziato a quantificare il senso dell'udito e stabilì che la suscettibilità uditiva non dipende dall'effettivo livello di potenza dell'onda sonora che raggiunge il nostro orecchio, ma dal suo logaritmo. Bell ha scoperto che la soglia uditiva di un bambino è di circa 10 all'12 ottobre W/m2e il livello al quale si verifica il dolore è di circa 10 W/m2. Pertanto, la gamma di volume normalmente percepita da una persona è di 13 ordini di grandezza! Sulla base dei valori ottenuti, Bell ha determinato la scala della potenza sonora da 0 a 13. Le unità di volume di questa scala sono chiamate bels (l'ultima "l" del suo cognome è stata scartata). Il livello sonoro di un lieve sussurro è di circa 3 bel, e quello di un parlato normale è di circa 6 bel. Poiché la percezione del volume è basata su una scala logaritmica del livello di potenza, la conversione tra potenza e volume sulla scala Bell è la seguente: volume (in bel) = log(P1/P0), dove P0 è la soglia per l'ascolto del suono . Pertanto, un livello sonoro di 4 bela corrisponde a una potenza sonora di 104xP0. Il bel è diventato di fatto l'unità standard per misurare il logaritmo del rapporto tra due livelli di energia: il rapporto espresso in bel è log(P1/P0), cioè un aumento di 3 bela corrisponde ad un aumento di 1000 volte. Se il nuovo valore diminuisce, il logaritmo del rapporto diventa negativo. Per fare la conversione inversa, devi elevare 10 a una potenza pari a bel. La caratteristica più importante dei bianchi è che si riferiscono solo al rapporto tra due potenze o due energie. Se è necessario descrivere il rapporto tra due segnali di ampiezza, ad esempio tensioni, è possibile fare affidamento solo sul rapporto tra le potenze associate a queste tensioni. La potenza è proporzionale al quadrato della tensione o della corrente: V2 e io2. Il rapporto tra due tensioni, espresso in bel, è legato al rapporto delle loro potenze: log(P1/P0) = 2log(V1/V0). Pertanto, il rapporto di tensione è V1/V0 = 10(bianco/2). È diventato abbastanza comune esprimere il rapporto in decimi di bela, o in decibel (dB). Il rapporto delle due potenze in dB è 10log(P1/P0) e il rapporto delle tensioni è 10•2log(V1/V0). Per ottenere il rapporto di tensione è necessario eseguire la conversione V1/V0 = 10(dB/20). A volte è abbastanza complicato determinare cosa è considerato un valore di ampiezza e cosa è energia. La tensione, la corrente, l'impedenza, le intensità del campo elettrico o magnetico e le gamme di qualsiasi processo ondulatorio sono considerate grandezze di ampiezza. Se misurato in decibel, viene calcolato il logaritmo del rapporto dei quadrati di questi valori. Energia, potenza e intensità sono grandezze di energia e in relazione al logaritmo vengono utilizzate direttamente. Ad esempio, il 5% della tensione di un circuito viene trasferito a un altro circuito. Il rapporto di sollecitazione in questo caso è 0,05. Per misurare in decibel, prendi il logaritmo del rapporto di tensione, moltiplicalo per 2 per ottenere il rapporto in bel, quindi moltiplica per 10 per ottenere il rapporto in dB: 20log(0,05) = -26 dB segnale-segnale accoppiamento. La tabella mostra alcuni valori di uso frequente in decibel e rapporti di ampiezze e potenze.
Rapporto di ampiezza Rapporto di potenza Valore in dB 0,7 0,5 -3 0,5 0,25 -6 0,3 0,1 all'10 ottobre 0,1 0,01 all'20 ottobre 0,05 0,003 all'25 ottobre 0,01 10-4 all'40 ottobre 0,001 10-6 all'60 ottobre Pubblicazione: cxem.net
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