TopTechnický slovníkDecibel (dB)

Decibel (dB)

Decibel (dB), teda jedna desatina belu, bol zavedený v roku 1922 na počesť vynálezcu telefónu Alexandra Grahama Bella. Prečo bola zavedená táto jednotka? Ide samozrejme o zjednodušenie a uľahčenie výpočtov. V elektronike, telekomunikácii, akustike sa veľmi často operuje s obrovskými, veľmi malými alebo veľmi rozdielnymi číselnými hodnotami s veľkým počtom núl. Operovanie s nimi môže byť komplikované, preto sa ako užitočné ukazujú byť decibely. Dôležité je, že decibel nie je samostatná jednotka, ako napr. volt (napätie) alebo ampér (prúd). Je to metóda predstavenia vzťahu dvoch hodnôt.

 

Musíme si uvedomiť, že existujú relatívne a absolútne úrovne.

 

1. Relatívne hodnoty – pomer dvoch napätí, prúdov, výkonu, úrovne intenzity zvuku apod., kde nie je vyjadrená žiadna referenčná miera (bod).

 

Pre pomery napätí, prúdov používame vzorec:

 

Pre pomery výkonu používame vzorec:

 

Príklad
Amplitúda napätia pred zosilnením činí 20 mV (U1) a po zosilnení dosahuje hodnoty 3 V (U2), takže vypočítame zosilnenie v dB:

 

Pamätajte si!
Keď je U2 väčšie než U1 (analogicky P2 > P1), máme čo dočinenia so zosilňovaním signálu.
Naopak keď je U2 menšie než U1 (analogicky P2 < P1), máme čo dočinenia s tlmením signálu.

 

Tab. 1. Rýchly prepočet typických hodnôt zosilnenia a tlmenia

 

dB zosilnenie napätí a prúdov zosilnenie výkonu
0 1 1
3 1,41 2
6 2 4
12 4 16
20 10 100
40 100 10000
60 1000 1000000
dB tlmenie napätí a prúdov tlmenie 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. Absolútne hodnoty – pomer dvoch napätí, prúdov, výkonu, úrovne intenzity zvuku apod., vyjadrený vo vzťahu k príslušnej referenčnej miere (referenčnej hodnote). Vždy myslite na to, že úroveň 0 dB zodpovedá tejto referenčnej hodnote (bodu).

 

Pre pomery napätí, prúdov používame vzorec:

 

Pre pomery výkonu používame vzorec:

 

(ref) – referenčná hodnota

 

Vyzerá to tak, že keď má referenčná hodnota stálu hodnotu, tvorí absolútnu referenčnú úroveň a v týchto prípadoch je k označeniu dB pridávaná doplňujúca informácia, napr. dBm, dBuV.

 

Zjednodušene povedané napr. dBm je jednotka výkonu, ktorá je vztiahnutá k 1 mW (jednému miliwattu). Vyjadrená v dB nás informuje o tom, nakoľko je tento výkon menší alebo väčší od výkonu 1 mW. Hodnote 0 dB samozrejme zodpovedá 1 mW.

 

Ukážkové 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 absolútnej úrovne výkonu vztiahnutá k výkonu 1 W
dBV − jednotka absolútnej úrovne napätia vztiahnutá k napätiu 1 V
dBμV − jednotka absolútnej úrovne napätia vztiahnutá k napätiu 1 μV
dBi − jednotka energetického zisku antény v porovnaní s izotropnou anténou
dBd − jednotka zisku antény voči polvlnnému dipólu