Decibel
Tilladt ikke-SI-enhed · størrelse: niveau, et logaritmisk forhold
01 · Definition
En decibel måler ikke noget i sig selv. Den siger, hvor mange gange den ene størrelse overstiger den anden — og kræver, at den anden bliver nævnt.
Et effektniveau svarer til ti titalslogaritmer af forholdet: L = 10 lg(P/P₀) decibel. For størrelser, hvis kvadrat er proportionalt med effekten — tryk, spænding, strøm — fordobles faktoren: L = 20 lg(F/F₀). Heraf reglen, der forekommer den uindviede mærkelig: at fordoble effekten giver 3 dB, at fordoble amplituden giver 6 dB. Enheden er dimensionsløs og hører ikke til SI, men er tilladt ved siden af bel og neper. Referenceværdien er en obligatorisk del af angivelsen: uden «i forhold til 20 µPa» eller «i forhold til 1 mW» betyder et tal i decibel ingenting.
Øret rummer lyde over et forhold på én til en billion i intensitet. At skrive det lineært er ubekvemt, og det høres alligevel logaritmisk: lige forhold føles som lige skridt. Den anden grund er teknisk — dæmpningerne langs en kæde af forstærkere og linjer ganges sammen, mens de i decibel blot lægges sammen.
02 · Omregning
Skriv et niveau, så folder bladet det ud i forhold
Alle tabellens rækker beskriver ét og samme forhold, skrevet på forskellig vis. Bel er ti gange større end decibel, neper regner med den naturlige logaritme og lever i kredsløbsteorien, og procent er bekvemt, når forholdet ligger tæt på én.
Decibel fra forskellige kilder lægges ikke sammen aritmetisk. To ens maskiner på 60 dB giver 63 dB, ikke 120: det er effekten, der fordobles, ikke niveauet. For at lyde dobbelt så kraftigt kræves omkring ti decibel mere — altså ti gange effekten.
| Enhed | Navn | Værdi | Hvor den optræder |
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · Størrelsesordener
lydtryksskala, reference 20 µPa04 · Måleinstrumenter
Hvad man måler decibel med
En kondensatormikrofon, et vægtningsfilter A, C eller Z og en midling over tid. Klasse 1 holder en tolerance på brøkdele af en decibel ved mellemfrekvenser.
Den sættes på mikrofonen og giver referencens 94 decibel — præcis én pascal lydtryk. Uden denne kontrol før målingen har målerens tal ingen vægt.
I radioteknikken er den lodrette akse altid i dBm: nul betyder én milliwatt. En mobilmodtager arbejder fra −50 til −110 dBm — seks størrelsesordener effekt på én skærm.
Den tæller ikke fra en fysisk tærskel, men fra hørenormen ved hver frekvens. Nul dB HL er medianen for et sundt ungt øre, og derfor kan skalaen også blive negativ.
05 · Skriveregler
lille d, stort B, referencen er obligatorisk
Det store B står der, fordi bel er opkaldt efter Alexander Bell; det lille d er præfikset «deci». Mellem tallet og enheden sættes et mellemrum. Symbolet har ingen flertalsform: 20 dB, aldrig 20 dBs. Præfikser bruges ikke på decibel: en kilodecibel findes ikke, kun tusind decibel — hvilket i praksis aldrig forekommer.
Skrivemåderne dBm, dBA, dBi og dBFS strider mod SI's regler: til en enheds symbol må der ikke føjes bogstaver, der præciserer størrelsen. Metrologerne foreslår at sætte referencen i parentes efter tallet, men brancherne holder fast i den korte form, og standarderne tåler den.
06 · Naboenheder
Alle tre niveauenheder beskriver ét og samme forhold, men tager forskellige logaritmer. Bel er decimal og grov, decibel er dens tiendedel og arbejdshesten, neper er naturlig og bekvem i matematikken for transiente forløb.
Referenceværdierne fastsættes af separate standarder: 20 µPa for lyd i luft, 1 mW for højfrekvent effekt, 0,7746 V for studielyd og omformerens fuldskala for digital lyd.
07 · Historisk afsnit
Enhederne som decibel voksede ud af
Dæmpningen af én mil telefonkabel ved 800 hertz. Et mål fysisk til det sidste: for at vide, hvor meget en linje havde tabt, sammenlignede man den med en trådrulle.
Det første forsøg på at rive enheden løs fra et stykke kabel: et rent effektforhold med titalslogaritme. Den faldt talmæssigt sammen med den kommende decibel.
Opkaldt efter Alexander Bell. Den viste sig for grov: næsten alle praktiske forskelle kunne rummes i enkelte bel og brøkdele af dem, så tiendedelen kom i brug.
Opkaldt efter John Napier, logaritmernes opfinder. Den regner med grundtallet e og er derfor naturlig i dæmpningsligninger, men ubekvem i rapporter.
Decibel er ikke en enhed for en størrelse, men en måde at skrive et forhold på
Strengt taget er forholdet mellem to effekter dimensionsløst, og dets værdi er én ganget med et tal. Den Internationale Vægt- og Målkomité anerkender bel, decibel og neper som enheder for logaritmiske forhold, med et forbehold: de hører ikke til SI og bruges kun sammen med en angivet reference. Heraf hele rodet med suffikser. Ingeniørpraksis hæftede et bogstav på symbolet — dBm, dBA, dBi, dBFS — og hver af disse former underforstår sin egen referenceværdi, selv om systemets regler forbyder at føje noget til en enhed. Mens metrologerne strides, har brancherne brugt suffikserne i halvfjerds år, og der er intet at erstatte dem med: alternativet kræver tunge forbehold på hver linje i en rapport.
Katalog · måleenheder
Et datablad for hver størrelse
Syv SI-basisenheder, toogtyve afledte med egne navne og de ikke-SI-enheder, som hverken teknikken eller hverdagen klarer sig uden. Hver får sit eget blad: definition, omregning, instrumenter, skriveregler. På 36 sprog.
Ikke-SI-enheder
åbn decibelbladetSI-grundenheder
decibel er dimensionsløs — der er ingen basisenheder i denAfledte SI-enheder med eget navn
i terrakotta dem, hvis forhold tælles i decibelBladets sprog
36 sprog. Symbolet ha og formlerne oversættes ikke; det, der oversættes, er teksten, de lokale jordmål og skrivereglerne.