Το μπελ
Μονάδα εκτός συστήματος, δεκτή από το SI · μέγεθος: στάθμη ενός μεγέθους
01 · Ορισμός
Ο δεκαδικός λογάριθμος του λόγου δύο ισχύων. Ένα μπελ σημαίνει ακριβώς δεκαπλάσια διαφορά, δύο μπελ εκατονταπλάσια: η μονάδα μετρά μηδενικά.
Το μπελ είναι αδιάστατο και περιγράφει πάντοτε έναν λόγο, οπότε μόνο του δεν σημαίνει τίποτε: πρέπει να ειπωθεί ως προς τι λαμβάνεται το μέγεθος. Μηδέν μπελ δεν σημαίνει ότι λείπει το σήμα, αλλά ότι ισούται με την αναφορά.
Το μπελ εισήχθη στα Bell Labs για να αντικαταστήσει το «μίλι πρότυπου καλωδίου», όμως το βήμα των δέκα αποδείχθηκε υπερβολικά χοντρό: ο άνθρωπος ξεχωρίζει μεταβολή της έντασης περίπου ενός ντεσιμπέλ, και ακέραια μπελ θα περιέγραφαν την ακοή σε τέσσερις βαθμίδες. Μέσα σε λίγα χρόνια η πράξη πέρασε στο δέκατο, και σήμερα το μπελ απαντά σχεδόν μόνο στο κείμενο των προτύπων. Υπάρχει και η αντίστροφη περίπτωση στους υπολογιστές: η στάθμη θορύβου των δίσκων δίνεται ενίοτε ακριβώς σε μπελ, ώστε ο αριθμός να φαίνεται μικρός.
02 · Μετατροπή
Δώστε μια στάθμη ή έναν λόγο και το δελτίο φτιάχνει το ένα από το άλλο
Κάθε γραμμή αφορά στάθμη ισχύος. Για την τάση, το ρεύμα και την ηχητική πίεση ο αριθμός διπλασιάζεται: ένας και ο αυτός λόγος δίνει διπλάσια στάθμη, επειδή η ισχύς αυξάνει ως το τετράγωνο.
Η μεγαλύτερη άνεση μιας λογαριθμικής κλίμακας βρίσκεται στο ότι οι διαδοχικοί κρίκοι μιας διαδρομής προστίθενται με ένα απλό συν. Ενισχυτής συν τριών μπελ και καλώδιο μείον ενός αφήνουν συν δύο, και πουθενά δεν χρειάζεται πολλαπλασιασμός.
| Μονάδα | Όνομα | Τιμή | Πού απαντάται |
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · Τάξεις μεγέθους
κάθε μπελ είναι άλλη μία δεκαδική τάξη04 · Όργανα μέτρησης
Με τι μετρώνται οι στάθμες
Όργανο με βελόνα και λογαριθμική κλίμακα, όπου το μηδέν δεν σημαίνει σιωπή αλλά την ονομαστική στάθμη. Η κόκκινη ζώνη πέρα από το μηδέν σημειώνει την υπερφόρτωση: τον μηχανικό δεν τον ενδιαφέρει η ένταση καθαυτή αλλά η απόσταση από αυτήν ως το ταβάνι.
Ένα σύνολο βαθμονομημένων εξασθενητών που μεταγόνται σε σκαλιά του 1, 3, 10 και 30 ντεσιμπέλ. Ακριβώς με αυτούς ρυθμίζεται η εξασθένηση αναφοράς κατά τον έλεγχο των οργάνων: τα μπελ και τα ντεσιμπέλ εδώ δεν είναι εκτίμηση αλλά μέτρο.
Ο κατακόρυφος άξονας των οργάνων είναι σχεδόν πάντοτε βαθμολογημένος λογαριθμικά, αλλιώς οι ασθενείς συνιστώσες συγχέονται με το μηδέν. Μία οθόνη καλύπτει μονομιάς οκτώ ως δέκα τάξεις — δηλαδή ογδόντα ως εκατό ντεσιμπέλ.
Στις οπτικές ζεύξεις ο προϋπολογισμός μιας γραμμής μετριέται ολόκληρος σε ντεσιμπέλ: η εξασθένηση της ίνας και οι απώλειες σε συγκολλήσεις και συνδέσμους προστίθενται, δεν πολλαπλασιάζονται. Ο δέκτης δίνει την ευαισθησία του στα ίδια ντεσιμπέλ, και το περιθώριο προκύπτει με αφαίρεση.
05 · Κανόνες γραφής
Κεφαλαίο B — και όχι το μπάιτ
Το σύμβολο σχηματίστηκε από επώνυμο και γι' αυτό γράφεται κεφαλαίο: B, στα ρωσικά Б. Η λέξη «μπελ» γράφεται με μικρά. Η σύγκρουση με το μπάιτ λύνεται από τα συμφραζόμενα και από το πρόθεμα: το dB είναι μονοσήμαντο, ενώ το σκέτο B ζητεί προσοχή σε κείμενα υπολογιστών.
Η τελευταία γραμμή είναι ελλιπής: στάθμη χωρίς δηλωμένη αναφορά μένει αόριστη, και το πρότυπο απαιτεί να ονομάζεται είτε στο κείμενο είτε με κατάληξη. Εξ ου και η οικογένεια των γραφών dBm, dBW, dBu, dBFS — καθεμιά ορίζει τη δική της αναφορά.
06 · Γειτονικές μονάδες
Οι μονάδες στάθμης είναι τρεις: το μπελ με τον δεκαδικό λογάριθμο, το νέπερ με τον φυσικό και το ντεσιμπέλ ως το εργαζόμενο μέρος του μπελ. Όλες είναι αδιάστατες και όλες απαιτούν να δηλώνεται η αναφορά.
Το νέπερ είναι βολικότερο στη θεωρία, όπου οι λύσεις των εξισώσεων φέρουν εκθετική· το μπελ στη μέτρηση, όπου οι τάξεις είναι πιο οικείες. Το πέρασμα από το ένα στο άλλο δεν ζητεί καμία αναφορά. τα δελτία του Simetrium δίπλα στέκονται ντεσιμπέλ και νέπερ, καθώς και εκθέτης υδρογόνου — ακόμη ένα αδιάστατο μέγεθος, κερδισμένο με λογαρίθμηση.
07 · Ιστορικό μέρος
Μια μονάδα που τη χώρισαν αμέσως στα δέκα
Η εξασθένηση μιας γραμμής μετριόταν σε μίλια πρότυπου καλωδίου: τόσα μίλια όσα χρειάζονται για την ίδια απόσβεση. Η μονάδα εξαρτιόταν από τη συχνότητα και από τις ιδιότητες του κάθε καλωδίου, και έκανε μάταιη τη σύγκριση των δικτύων διαφόρων χωρών.
Στη θέση του μιλίου καλωδίου εισήχθη η μονάδα μετάδοσης, λογαριθμικό μέτρο ανεξάρτητο από το υλικό της γραμμής. Το μέγεθος δέθηκε στον δεκαδικό λογάριθμο ενός λόγου ισχύων και βγήκε αριθμητικά κοντά στο παλιό μίλι — έτσι οι πίνακες δεν χρειάστηκε να ξαναγραφούν.
Η μονάδα μετονομάστηκε σε μπελ, προς τιμήν του Αλεξάντερ Γκράχαμ Μπελ, και μέτρο εργασίας έγινε το δέκατό της, το ντεσιμπέλ. Η πράξη διάλεξε αμέσως το μέρος: τα ακέραια μπελ έδιναν πολύ λίγες βαθμίδες για την ακοή και για τον υπολογισμό μιας γραμμής.
Το Διεθνές Γραφείο Μέτρων και Σταθμών κατατάσσει το μπελ και το ντεσιμπέλ στις μονάδες που είναι δεκτές με το SI, απαιτεί όμως να δηλώνεται πάντοτε το μέγεθος αναφοράς. Το ISO 80000 το λέει ακόμη πιο κοφτά: χωρίς αναφορά, η γραφή δεν είναι στάθμη.
Μονάδα που δεν έχει απόλυτη τιμή
Το μπελ δεν υλοποιείται ως φυσικό μέγεθος: υλοποιείται ένας λόγος. Ένα πρότυπο εξασθένησης είναι διαιρέτης του οποίου ο συντελεστής υπολογίζεται από αντιστάσεις, και η ακρίβειά του στηρίζεται μόνο στην ακρίβεια εκείνων των αντιστάσεων.
Κατάλογος · μονάδες μέτρησης
Ένα δελτίο για κάθε μέγεθος
Επτά βασικές μονάδες του SI, είκοσι δύο παράγωγες με δικό τους όνομα και μονάδες εκτός συστήματος, χωρίς τις οποίες δεν τα βγάζει πέρα ούτε η τεχνική ούτε η καθημερινότητα. Καθεμία είναι χωριστό δελτίο: ορισμός, μετατροπή, όργανα, κανόνες γραφής. Σε 36 γλώσσες.
Μονάδες εκτός SI
το δελτίο του μπελ είναι ανοιχτόΘεμελιώδεις μονάδες SI
το μπελ είναι αδιάστατο και δεν στηρίζεται σε καμία από αυτέςΠαράγωγες μονάδες SI με δικό τους όνομα
με κεραμιδί το βατ: από αυτό μετριέται συχνότερα η στάθμηΓλώσσα του φύλλου
36 γλώσσες. Το σύμβολο Np και οι τύποι δεν μεταφράζονται· μεταφράζονται το κείμενο, τα τοπικά μέτρα γης και οι κανόνες γραφής.