Diversen

DeciBel dB: formules, vergelijkingen en berekeningen

DeciBel dB: formules, vergelijkingen en berekeningen


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

De deciBel, dB gebruikt een logaritmische schaal om twee grootheden te vergelijken. Het is een handige manier om twee fysieke grootheden te vergelijken, zoals elektrisch vermogen, intensiteit of zelfs stroom of spanning.

De deciBel gebruikt de logaritmen met grondtal tien, d.w.z. die welke algemeen worden gebruikt in de wiskunde. Door een logaritmische schaal te gebruiken, is de deciBel in staat om grootheden te vergelijken die grote onderlinge verhoudingen kunnen hebben.

De deciBel, dB of deci-Bel is eigenlijk een tiende van een Bel - een eenheid die zelden wordt gebruikt.

De afkorting voor een deciBel is dB - de hoofdletter "B" wordt gebruikt om de Bel aan te duiden als de fundamentele eenheid.

DeciBel-applicaties

De deciBel, dB wordt veel gebruikt in veel toepassingen. Het wordt gebruikt bij een breed scala aan metingen op technisch en wetenschappelijk gebied, in het bijzonder binnen elektronica, akoestiek en ook binnen de regeltechniek.

Typisch wordt de deciBel, dB gebruikt voor het definiëren van versterkerversterkingen, componentverliezen (bijv. Verzwakkers, feeders, mixers, enz.), Evenals een groot aantal andere metingen zoals ruisgetal, signaal-ruisverhouding en vele andere.

Gezien zijn logaritmische schaal kan de deciBel gemakkelijk zeer grote verhoudingen weergeven in termen van beheersbare getallen en biedt het de mogelijkheid om vermenigvuldigingen uit te voeren door eenvoudig optellen en aftrekken.

De deciBel wordt veel gebruikt voor het meten van geluidsintensiteit of geluidsdrukniveau. Hiervoor wordt het geluid verwezen naar een druk van 0.0002 microbar wat overeenkomt met de norm voor de gehoordrempel.

Hoe de deciBel is aangekomen

Sinds het begin van de telecommunicatie is het nodig geweest om de niveaus van relatieve signaalsterktes te meten, zodat verlies en winst kunnen worden gezien.

Oorspronkelijke telecommunicatiesystemen maakten gebruik van het verlies dat zich voordeed in een mijl standaardkabel met een frequentie van 800 Hz.

Dit was echter geen bijzonder bevredigende methode om verliesniveaus of relatieve signaalsterktes te bepalen en aangezien radio- en andere elektronica-gebaseerde toepassingen een vorm van standaardeenheid begonnen te gebruiken ter vergelijking, werd de Bel in de jaren 1920 geïntroduceerd. Dit kreeg zijn naam van de Schot, Alexander Graham Bell, die oorspronkelijk werd gecrediteerd voor de uitvinding van de telefoon.

Met dit systeem was één Bel gelijk aan een vertienvoudiging van het signaalniveau. Toen het eenmaal was geïntroduceerd, bleek de Bel te groot te zijn voor de meeste mensen en daarom werd in plaats daarvan de deciBel gebruikt. Dit is nu de standaard die universeel is aangenomen.

DeciBel-formule voor vermogensvergelijkingen

De meest eenvoudige vorm voor deciBel-berekeningen is een vergelijking van vermogensniveaus. Zoals te verwachten is, is het tien keer de logaritme van de uitvoer gedeeld door de invoer. De factor tien wordt gebruikt omdat deciBels in plaats van Bels worden gebruikt.

De deciBel-formule of vergelijking voor vermogen wordt hieronder gegeven:

NdB=10logboek10(P.2P.1)

Waar:
Ndb is de verhouding van de twee vermogens uitgedrukt in deciBels, dB
P2 is het uitgangsvermogensniveau
P1 is het ingangsvermogensniveau

Als de waarde van P2 groter is dan P1, wordt het resultaat gegeven als een winst en uitgedrukt als een positieve waarde, b.v. + 10dB. Als er een verlies is, zal de deciBel-vergelijking een negatieve waarde retourneren, bijv. -15dB. Op deze manier impliceert een positief aantal deciBels een winst, en als er een negatief teken is, betekent dit een verlies.

Gebruik onze deciBel-vermogenscalculator

DeciBel-formules voor spanning en stroom

Hoewel de deciBel voornamelijk wordt gebruikt als vergelijking van vermogensniveaus, kunnen deciBel-stroomvergelijkingen of deciBel-spanningsvergelijkingen ook worden gebruikt, op voorwaarde dat de impedantieniveaus hetzelfde zijn. Op deze manier kan de spanning of stroomverhouding worden gerelateerd aan de vermogensniveau-verhouding.

Bij het gebruik van spanningsmetingen is het gemakkelijk om de transformatie van de deciBel-formule uit te voeren omdat vermogen = spanning in het kwadraat van de weerstand:

NdB=10logboek10(V22V12)

En dit kan eenvoudiger worden uitgedrukt als

NdB=20logboek10(V2V1)

Waar:
Ndb is de verhouding van de twee vermogens uitgedrukt in deciBels, dB
V2 is het uitgangsspanningsniveau
V1 is het ingangsspanningsniveau

Het is mogelijk om een ​​vergelijkbare transformatie uit te voeren om de formule stroom te laten gebruiken. Vermogen = stroom in het kwadraat op de weerstand, en daarom wordt de huidige vergelijking van deciBel:

NdB=10logboek10(ik22ik12)

En dit kan eenvoudiger worden uitgedrukt als

NdB=20logboek10(ik2ik1)

Waar:
Ndb is de verhouding van de twee vermogens uitgedrukt in deciBels, dB
I2 is het uitgangsstroomniveau
I1 is het ingangsstroomniveau

Spanning en stroom deciBel-formules voor verschillende impedanties

Als deciBel is dB een vergelijking van twee vermogens- of intensiteitsniveaus, wanneer stroom en spanning worden gebruikt, moeten de impedanties voor de metingen hetzelfde zijn, anders moet dit in de vergelijkingen worden opgenomen.

Nd=20logboek10(V2V1)+10logboek10(Z1Z2)

Waar:
Ndb is de verhouding van de twee vermogens uitgedrukt in deciBels, dB
V2 is het uitgangsspanningsniveau
V1 is het ingangsspanningsniveau
Z2 is de uitgangsimpedantie
Z1 is de ingangsimpedantie

Op deze manier is het mogelijk om de vermogensverhoudingen te berekenen in termen van deciBels tussen signalen op punten met verschillende impedantieniveaus met behulp van spannings- of stroommetingen. Dit kan erg handig zijn bij het meten van vermogensniveaus op een versterker die mogelijk sterk verschillende impedantieniveaus aan de ingang en uitgang hebben. Als de spannings- of stroommetingen worden gedaan, kan deze formule worden gebruikt om de juiste vermogensvergelijking in termen van deciBels te geven.

DeciBel afkortingen

De deciBel wordt in veel gebieden gebruikt, van audio- tot radiofrequentiescenario's. In al deze gevallen biedt het een zeer nuttige manier om twee signalen te vergelijken.

Daarom zijn er veel variaties op de afkorting e deciBel en is het niet altijd duidelijk wat ze betekenen. Hieronder vindt u een tabel met deciBel-afkortingen:

DeciBel afkortingBetekenis / gebruik
dBA"A" gewogen geluidsdruk- of geluidsintensiteitsmeting.
dBcNiveau van een signaal met betrekking tot de draaggolf die wordt gemeten - wordt normaal gesproken gebruikt om de niveaus van stooremissies en ruis weer te geven
dBdVersterking van een antenne ten opzichte van een halve golf dipool in de vrije ruimte
dBFSNiveau met verwijzing naar volledige schaalaflezing
dBiVersterking van een antenne met verwijzing naar een isotrope bron, d.w.z. een die in alle richtingen gelijkmatig uitstraalt.
dBmVermogensniveau met betrekking tot 1 mW
dBVNiveau met verwijzing naar 1 volt
dBµVNiveau met betrekking tot 1 microvolt
dBWVermogensniveau met betrekking tot 1 watt

De deciBel wordt veel gebruikt in veel gebieden van elektronica en geluidsmeting. Het biedt een zeer nuttige manier om verschillende niveaus te vergelijken die over een enorm bereik kunnen variëren. Omdat de deciBel logaritmisch is gebaseerd, kan hij variaties van vele ordes van grootte opnemen zonder te verdwalen in een groot aantal nullen. Op deze manier is het een ideale manier om verschillende waarden te vergelijken.


Bekijk de video: Lineaire formules - Lineaire vergelijkingen met twee variabelen HAVO wiskunde A (Mei 2022).