Decibels (dB)

Decibels (dB) jeb desmitā daļa no bela 1922. gada tika nosaukta par godu telefona izgudrotājam Aleksandram Greiemam Bellam. Kādēļ tika ieviesta šī logaritmiskā vienība? Protams, aprēķinu vienkāršošanai un atvieglošanai. Ļoti bieži elektronikā, telekomunikācijā un akustikā ir darīšana ar ļoti lielām vai ļoti mazām vērtībām, kā arī vērtībām ar vairākām nullēm. Darbības ar šīm vērtībām var būt sarežģītas, tādēļ palīgā nāk decibeli. Svarīgi atzīmēt, ka decibeli nav atsevišķa mērvienība kā piem., volts (spriegums) vai ampērs (strāva). Tā ir divu vienādu fizikālu lielumu attiecības metode.

Jāsaprot, ka pastāv relatīvais un absolūtais līmenis.

1. Relatīvais līmenis – divu spriegumu, strāvu, jaudu, skaņas intensitātes līmeņu u.tml. attiecība bez atsauces mērvienības (punkta).

Sprieguma un strāvas attiecībai tiek izmantots paraugs:

Jaudas attiecībai tiek izmantots paraugs:

Piemērs
Sprieguma amplitūda pirms pastiprinājuma sastāda 20 mV (U1), bet pēc pastiprinājuma sasniedz vērtību 3 V (U2), tādēļ amplifikācija tiek aprēķināta dB:

Atcerieties!
Ja U2 ir lielāks par U1 (analogi P2 > P1), darīšana ir ar signāla pastiprināšanos.
Tomēr ja U2 ir mazāks par U1 (analogi P2 < P1), darīšana ir ar signāla vājināšanos.

Tab. 1. Tipisku pastiprināšanās un vājināšanās vērtību ātrs aprēķins

2. Absolūtais līmenis – divu spriegumu, strāvu, jaudu, skaņas intensitātes līmeņu u.tml. attiecība, kas tiek izteikta attiecībā pret atsauces mērvienību (atsauces vērtību). Vienmēr jāatceras, ka līmenis 0 dB atbilst šai atsauces vērtībai (punktam).

Sprieguma un strāvas attiecībai tiek izmantots paraugs:

Jaudas attiecībai tiek izmantots paraugs:

(ref) – attiecinošā vērtība (atsauces)

Gadījumos, kad attiecinošā vērtība ir nemainīga, tad tas ir absolūtais atsauces līmenis un dB apzīmējumam tiek pievienota papildu informācija, piem., dBm, dBuV.

Vienkāršojot, piem. dBm ir jaudas mērvienība, kas attiecas uz 1 mW (vienu milivatu). Izteikta dB, informē mūs par cik šī jauda ir mazāka vai lielāka par jaudu 1 mW. Līmenim 0 dB atbilst 1 mW.

Vērtību piemēri

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

dBW – absolūtā jaudas līmeņa mērvienība, attiecināta uz jaudu 1 W
dBV – absolūtā sprieguma līmeņa mērvienība, attiecināta uz spriegumu 1 V
dBμV − absolūtā sprieguma līmeņa mērvienība, attiecināta uz spriegumu 1 μV
dBi – antenas barošanas pieaugums attiecībā pret izotropo antenu
dBd – antenas barošanas pieaugums attiecība pret sinfāzu dipolu antena