Úvodní stránka | Tato stránka v originále

Bel

Pro Mesopotamian božstvo, vidět Bel (bůh)

bel (symbol B) je jednotka míry poměrů elektrických úrovní, tj., poměrné hladiny výkonu. To je většinou používáno v telekomunikaci, elektronice a akustice. Vynalezený inženýry Bell telefonní laboratoře, to bylo původně volal decibel nebo Tu, ale byl přejmenován v 1923 nebo 1924 ve cti zakladatele laboratoře a telekomunikaci propagovat Zvonek Alexandera Grahama.

Bel je logaritmická míra. Množství bels pro daný poměr hladin výkonu je vypočítáno tím, že vezme logaritmus, k základu 10, poměru. Proto, jeden bel odpovídá poměru 10: 1. Matematicky, množství bels je vypočítáno jak B = žurnál10(P1/P2) kde P1 a P2 jsou hladiny výkonu. neper je podobná jednotka, která používá přirozený logaritmus.

Bel je příliš velký pro každodenní používání, tak decibel (dB), se rovnat k 0.1 B, je více běžně používaný. Jeden decibel je ekvivalentní k poměru o 1.259: 1. To je definováno jako 10 žurnálu10(P1/P2) kde P1 a P2 jsou síly.

Decibel je nekonečně malý “jednotka”. Decibel není Si jednotka, ačkoli CIPM doporučil jeho zahrnutí v Si systém.

Tabulka s obsahem
1 použití
2 typické zkratky
3 obyčejný misconception: + 3 dB prostředky “časy dva”
4 odkazy

Použití

Optika

V optickém spojení, jestliže známé množství optické síly, v dBm (decibel.milliwatts), je pustil se do vlákna a ztrát, v dB (decibely), každé komponenty (např. konektory, spojuje, a délky vlákna) být známý, celkové spojení ztráta může být rychle vypočtená jednoduchým sčítáním a odčítání kvantit decibelu.

Akustika

Decibel je často používán v akustice počítat hladiny zvuku příbuzné s některými 0 dB odkazem. Odkaz může být definován jako zdravý tlak srovnat (SPL), obyčejně 20 micropascal (20 a mu; Pa). To vyhne se zmatku s jinými mírami decibelu, termín dB (SPL) je užitý na toto. Odkaz může také být definován jako zvuková intenzita u prahu lidského slyšení, který je konvenčně vzat být jeden picowatt na čtvereční metr (1 pW/m?), hrubě zvuk komára, který létá 10 noh (3 m) pryč.

Důvod pro používání decibel je že ucho je schopné sluchu velmi velký rozsah tlaků zvuku. Poměr zvuku tlak to způsobí trvalou škodu od krátkého vystavení limitu že (nepoškozené) uši mohou slyšet je více než milión. Protože síla ve zvuku vlna je úměrná čtverci tlaku, poměr maximálního výkonu k minimální síle je víc než jeden trillion. Zabývat se takový rozsah, logaritmické jednotky jsou užitečné: žurnál trillion je 12, tak tento poměr reprezentuje rozdíl 120 dB.

Psychologové shledali, že naše vnímání hlasitosti je hrubě logaritmické, vidět Weber-Fechner právo. Jinými slovy, vy musíte násobit zvukovou intenzitu stejným faktorem mít stejné zvyšování hlasitosti. Toto je proč čísla kolem číselníku ovládání hlasitosti na typickém nízkofrekvenčním zesilovači jsou příbuzná ne k zesílení absolutní moci, ale k jeho logaritmu.

Různý závažnosti frekvence jsou užité na sluchová měření přiblížit se změnám v citlivosti ucha k jiným frekvencím u různých úrovní. Tito zahrnují dB (), dB (B), a dB (C) závažnosti.

Zvuky nad 85 dB jsou zvažovány škodlivý, zatímco 120 dB je nebezpečný a 150 dB způsobí fyzické poškození lidského těla. Okna se zlomí u asi 163 dB. Trysková letadla jsou o 133 dBA u 33 m, nebo 100 dBA u 170m. Pop ušních bubínků u 190 k 198 dB. Nárazové vlny a třesky jsou o 200 dB u 330 m. zvuky kolem 200 dB mohou způsobit smrt k lidem a vzniknout blízko pumových výbuchů (např. 23 kg TNT vybuchl 3 m pryč). raketoplán je kolem 215 dB (nebo asi 175 dBA u 17m). Atomové bomby je 240 dB k 258 dB (neznámo vzdálenosti). Dokonce hlasitější jsou zemětřesení, tornáda, hurikány a sopky.

Elektronika

Decibel je používán poněkud než aritmetické poměry nebo procenta protože když jisté druhy obvodů, takový jako zesilovače a zeslabovače, souviset v sériích, výrazy hladiny výkonu v decibelech mohou být arithmetically sčítal a odečítal.

V rádiu elektronika, decibel je používán popisovat poměr mezi dvěma měřeními elektrické energie. To může také být zkombinované s příponou vytvořit absolutní jednotku elektrické energie. Například, to může být zkombinováno s “m” pro “milliwatt” produkovat “dBm”. 0 dBm je jeden milliwatt a 1dBm je jeden decibel větší než 0 dBm, nebo o 1.259 mW.

Ačkoli decibely byly původně užité na součinitele výkonu, oni jsou nowadays běžně používaný v elektronice popisovat napětí nebo aktuální poměry. V konstantním odporovém nákladu, síla je úměrná čtverci napětí nebo proudu v obvodu. Proto, decibelový poměr dvou napětí V1 a V2 moci být definován jako 20 žurnálu10(V1/V2), a podobně pro aktuální poměry. Tak, například, faktor 2.0 v napětí je ekvivalent k 6.02 dB (ne 3.01 dB!).

Tato praxe je úplně shodná se sílou-založené decibely, poskytoval obvod odpor zůstane konstantní. Nicméně, napětí-založené decibely jsou často zvyklé na výslovné takové kvantity jako napěťový zisk zesilovače, kde dvě napětí jsou změřena v různých obvodech, které mohou mít velmi odlišné odpory. Například, jednota-získat zesilovač vyrovnávací paměti s vysokým vstupem odpor a nízký výstupní odpor mohou být řekl, aby měl “napěťový zisk 0 dB”, dokonce ačkoli to je vlastně poskytovat zisk značné moci když řídí minimum-odporová zátěž. Ačkoli toto je pedantically žalostné, to je vlastně velmi běžná praxe a vypadá pravděpodobný, že přetrvává.

Telekomunikace

V telekomunikaci, decibely jsou obyčejně zvyklé na signál míry-k-šumové poměry.

Seismologie

Zemětřesení jsou změřena na Richter měřítku, který je vyjádřen v bels. (jednotky v tomto případě jsou vždy převzaty, poněkud než explicitní.)

Typické zkratky

Absolutní měření:

Měření příbuzného:

Obyčejný misconception: + 3 dB prostředky “časy dva”

Ne přesně. Jak řečený nahoře, decibely jsou definovány tak to + 10 dB prostředků “desetkrát síla”. Od tohoto, my počítáme, že + 3 dB vlastně násobí sílu 103/10. Toto je poměr 1.9953 nebo o 0.25% různý od “časy 2” poměr, který je někdy předpokládal. Rozdíl úrovně + 6 dB je 3.9811, o 0.5% různý od 4.

Vymyslet si více vážný příklad, zvažovat, že změní velké decibelové číslo do jeho lineárního poměru, například 120 dB. Toto je správně vypočítáno jako poměr 1012 nebo jeden trillion. Ale jestliže my používáme předpoklad, že 3 dB prostředky “časy 2”, my bychom vypočítali poměr 2120/3 = 240 = 1.0995 × 1012, pro 10 % chyba.

Odkazy