TopTechnický slovníkDecibel (dB)

Decibel (dB)

Decibel (dB), tedy jedna desetina belu, byl zaveden v roce 1922 na počest vynálezce telefonu Alexandra Grahama Bella. Proč byla zavedena tato jednotka? Jde samozřejmě o zjednodušení a usnadnění výpočtů. V elektronice, telekomunikaci, akustice se velmi často operuje s obrovskými, velmi malými nebo velmi rozdílnými číselnými hodnotami s velkým počtem nul. Operování s nimi může být komplikované, proto se jako užitečné ukazují být decibely. Důležité je, že decibel není samostatná jednotka, jako např. volt (napětí) nebo ampér (proud). Je to metoda představení vztahu dvou hodnot.

 

Musíme si uvědomit, že existují relativní a absolutní úrovně.

 

1. Relativní hodnoty – poměr dvou napětí, proudů, výkonu, úrovně intenzity zvuku apod., kde není vyjádřena žádná referenční míra (bod).

 

Pro poměry napětí, proudů používáme vzorec:

 

Pro poměry výkonu používáme vzorec:

 

Příklad
Amplituda napětí před zesílením stanoví 20 mV (U1) a po zesílení dosahuje hodnoty 3 V (U2), takže vypočteme zesílení v dB:

 

Pamatujte si!
Když je U2 větší než U1 (analogicky P2 > P1), máme co do činění se zesilováním signálu.
Naopak když je U2 menší než U1 (analogicky P2 < P1), máme co do činění s tlumením signálu.

 

Tab. 1. Rychlý přepočet typických hodnot zesílení a tlumení

 

dB zesílení napětí a proudů zesílení výkonu
0 1 1
3 1,41 2
6 2 4
12 4 16
20 10 100
40 100 10000
60 1000 1000000
dB tlumení napětí a proudů tlumení výkonu
0 1 1
-3 0,7 0,5
-6 0,5 0,25
-12 0,25 0,063
-20 0,1 0,01
-40 0,01 0,0001
-60 0,001 0,000001

2. Absolutní hodnoty – poměr dvou napětí, proudů, výkonu, úrovně intenzity zvuku apod., vyjádřená ve vztahu k příslušné referenční míře (referenční hodnotě). Vždy mějte na paměti, že úroveň 0 dB odpovídá této referenční hodnotě (bodu).

 

Pro poměry napětí, proudů používáme vzorec:

 

Pro poměry výkonu používáme vzorec:

 

(ref) – referenční hodnota

 

Vypadá to tak, že když má referenční hodnota stálou hodnotu, tvoří absolutní referenční úroveň a v těchto případech je k označení dB přidávána doplňující informace, např. dBm, dBuV.

 

Zjednodušeně řečeno, např. dBm je jednotka výkonu, který je vztažená k 1 mW (jednomu miliwattu). Vyjádřená v dB nás informuje o tom, nakolik je tento výkon menší nebo větší od výkonu 1 mW. Hodnotě 0 dB samozřejmě odpovídá 1 mW.

 

Ukázkové hodnoty

 

0,001 mW = –30 dBm
0,1 mW = –10 dBm
0,5 mW = –3 dBm
10 mW = 10 dBm
100 mW = 20 dBm

 

dBW − jednotka absolutní úrovně výkonu vztažená k výkonu 1 W
dBV − jednotka absolutní úrovně napětí vztaženého k napětí 1 V
dBμV − jednotka absolutní úrovně napětí vztažená k napětí 1 μV
dBi − jednotka energetického zisku antény v porovnání s izotropní anténou
dBd − jednotka zisku antény vůči půlvlnnému dipólu