Oblicz decybele - jak to działa
W technologii audio poziomy podane są w decybelach (dB). Można obliczyć wartości w decybelach za pomocą prostej formuły. Jak przekształcić liniową skalę ciśnienia akustycznego, napięcia lub natężenia w logarytmiczną skalę dB, która ma znacznie mniejszy zakres. Niestety ta konwersja jest często źle rozumiana, a niewłaściwa aplikacja prowadzi do nieprawidłowych wyników. Pokazujemy, jak obliczyć w decybelach i wykorzystujemy szereg liczbowych przykładów, aby wyjaśnić, jak działa konwersja do decybeli.
Oblicz decybele
Za pomocą prostej formuły możesz przekonwertować stosunek dwóch wartości do decybeli:
- 10 * lg (x / x0)
- Tutaj „lg” jest logarytmem do podstawy 10.
- Licznik „x” opisuje wartość kontrolną, mianownik „x0” służy jako wartość odniesienia. X i x0 muszą być tą samą wielkością fizyczną. Oba muszą mieć tę samą jednostkę.
- Jeśli wielkość fizyczna jest wielkością energii, taką jak moc elektryczna (P) lub natężenie dźwięku (I), x i x0 są po prostu zastępowane przez P i P0 lub I i I0 we wzorze.
- W przypadku tak zwanych „rozmiarów pola” lub „rozmiarów pierwiastka mocy”, takich jak napięcie elektryczne (U) lub ciśnienie akustyczne (p), x i x0 zastępuje się kwadratem U i U0 lub I i I0.
- Na przykład 10 * lg (U² / U0²).
- Różnica polega na tym, że wielkości energii są proporcjonalne do kwadratu wielkości pola, tj. I ~ p².
- Wzór 10 * lg (U² / U0²) można również przekonwertować na 20 * lg (U / U0).
Przykłady decybeli
Warto pamiętać o kilku stosunkach i odpowiadających im wartościach decybeli, a także o innych podstawowych faktach:
- Podwojenie ilości energii zawsze odpowiada 10 * lg (2 * x0 / x0) = 3 dB.
- Z drugiej strony, podwojenie wielkości pola odpowiada 10 * lg ((2 * x0) ² / x0²) = 6 dB.
- Dziesięciokrotny wzrost mocy odpowiada 10 dB. Natomiast dziesięciokrotny wzrost napięcia prądu przemiennego wynosi 20 dB.
- 60 dB oznacza tysiąckrotne ciśnienie akustyczne i milionową energię akustyczną (1000² = 1000 * 1000-krotność).
- Jeżeli wartość dB jest określana jako „poziom”, wartość odniesienia jest stała, na przykład 0, 00002 Pa przy absolutnych poziomach głośności. Często wartość odniesienia odpowiada maksymalnej możliwej wartości, tj. Zakresy skali od wartości niezdefiniowanych do wartości ujemnych do maksymalnie 0 dB.
- Nawiasem mówiąc, informacje w decybelach nie mają postaci fizycznej. Wreszcie decybele wskazują stosunek. Odpowiednikiem w języku potocznym jest „podwójne”. Nie ważne, czy dwa razy tak daleko, dwa razy szybciej czy dwa razy trudniej; double jest zawsze „razy dwa”, a nie dwa metry, Herzt lub Newton.
- W przypadku niektórych danych, na przykład w dB (A) lub dB (C), częstotliwości są ważone indywidualnie przed zastosowaniem powyższego wzoru.
- Uszy są odbiornikami przemiennego ciśnienia, a wypromieniowane ciśnienie akustyczne głośnika jest w przybliżeniu proporcjonalne do jego napięcia przemiennego.
Kolejne praktyczne wskazówki pomogą ci lepiej zrozumieć wartości poziomów w Audacity i Wavelab.