데시벨
사용이 허용된 SI 외 단위 · 양: 레벨, 로그로 나타낸 비
01 · 정의
데시벨은 그 자체로는 아무것도 재지 않는다. 한 양이 다른 양의 몇 배인지를 말할 뿐이며, 그 다른 양을 반드시 밝히라고 요구한다.
전력 레벨은 비의 상용로그의 열 배와 같다. L = 10 lg(P/P₀) 데시벨. 제곱이 전력에 비례하는 양—음압, 전압, 전류—에서는 계수가 두 배가 된다. L = 20 lg(F/F₀). 여기에서 문외한에게 이상해 보이는 규칙이 나온다. 전력을 두 배로 하면 3 dB, 진폭을 두 배로 하면 6 dB다. 이 단위는 무차원이고 SI에 속하지 않지만 벨, 네퍼와 함께 쓰도록 허용되어 있다. 기준값은 표기의 필수 요소다. 「20 µPa에 대하여」나 「1 mW에 대하여」를 빼면 데시벨로 적힌 수는 아무 뜻도 없다.
귀는 세기의 비가 1 대 1조에 이르는 소리를 아우른다. 그것을 선형으로 적기는 불편하고, 듣는 방식 자체가 어차피 로그적이다. 같은 비는 같은 걸음처럼 느껴진다. 두 번째 이유는 기술적이다. 증폭기와 선로가 이어진 사슬에서 감쇠는 곱해지지만, 데시벨에서는 그저 더해진다.
02 · 환산
레벨을 입력하면 자료표가 배수로 펼쳐 보인다
표의 모든 줄은 같은 하나의 비를 다르게 적은 것이다. 벨은 데시벨보다 열 배 크고, 네퍼는 자연로그로 세며 회로 이론 안에서 살고, 백분율은 비가 1에 가까울 때 편하다.
서로 다른 음원의 데시벨은 산술적으로 더해지지 않는다. 똑같은 60 dB 기계 두 대는 63 dB이지 120이 아니다. 두 배가 되는 것은 전력이지 레벨이 아니다. 두 배로 크게 들리려면 약 열 데시벨이 더 필요하다. 곧 열 배의 전력이다.
| 단위 | 이름 | 값 | 어디에서 만나는가 |
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · 크기의 차수
음압 눈금, 기준 20 µPa04 · 측정 기기
데시벨은 무엇으로 재는가
콘덴서 마이크로폰, A·C·Z 가운데 하나의 가중 필터, 그리고 시간 평균. 1등급은 중간 주파수에서 데시벨의 몇 분의 일에 해당하는 허용차를 지킨다.
마이크로폰에 씌워 기준이 되는 94 데시벨—정확히 1 파스칼의 음압을 준다. 측정 전에 이 확인을 거치지 않으면 소음계의 숫자에는 무게가 없다.
무선 기술에서 세로축은 언제나 dBm이다. 0은 1 밀리와트를 뜻한다. 이동통신 수신기는 −50에서 −110 dBm 사이에서 일한다. 한 화면에 전력의 여섯 자릿수가 놓인다.
물리적 문턱이 아니라 각 주파수의 청력 기준에서부터 센다. 0 dB HL은 건강한 젊은 귀의 중앙값이며, 그래서 눈금은 음수가 되기도 한다.
05 · 표기 규칙
d는 소문자, B는 대문자, 기준은 반드시 밝힌다
대문자 B가 있는 것은 벨이 알렉산더 벨의 이름을 지녔기 때문이고, 소문자 d는 접두어 「데시」다. 수와 단위 사이에는 빈칸을 둔다. 기호에는 복수형이 없다. 20 dB이지 20 dBs라고는 결코 쓰지 않는다. 접두어는 데시벨에 붙이지 않는다. 킬로데시벨이라는 것은 없고 천 데시벨이 있을 뿐이며, 실무에서는 나타나지 않는다.
dBm, dBA, dBi, dBFS 같은 표기는 SI 규칙에 어긋난다. 단위 기호에 양을 한정하는 글자를 덧붙여서는 안 되기 때문이다. 계량학자들은 기준을 수 뒤 괄호에 넣자고 제안하지만, 각 분야는 짧은 형태를 놓지 않고 규격도 이를 눈감아 준다.
06 · 이웃 단위
세 레벨 단위는 모두 같은 비를 말하지만 취하는 로그가 다르다. 벨은 십진이고 거칠며, 데시벨은 그 십분의 일로 일하는 말이고, 네퍼는 자연스러워 과도 현상의 수학에서 다루기 좋다.
기준값은 저마다 다른 규격이 정한다. 공기 중의 소리에는 20 µPa, 무선 주파 전력에는 1 mW, 스튜디오 음향에는 0.7746 V, 디지털에는 변환기의 최대 눈금이다.
07 · 역사 부문
데시벨이 자라난 단위들
전화 케이블 1마일의 800 헤르츠에서의 감쇠. 끝까지 물리적인 잣대다. 선로가 얼마나 잃었는지 알아보려고 전선 뭉치와 견주었다.
단위를 케이블 한 토막에서 떼어 내려는 첫 시도. 상용로그로 나타낸 순수한 전력의 비였고, 수치로는 뒷날의 데시벨과 맞아떨어졌다.
알렉산더 벨의 이름을 땄다. 너무 거친 것으로 드러났다. 실무의 차이는 거의 모두 한 자릿수의 벨과 그 끝수에 들어맞았고, 그래서 십분의 일이 쓰이게 되었다.
로그를 만든 존 네이피어의 이름을 땄다. 밑 e로 세기 때문에 감쇠 방정식에는 자연스럽지만 보고서에서는 불편하다.
데시벨은 어떤 양의 단위가 아니라 비를 적는 방식이다
엄밀히 말해 두 전력의 비는 무차원이고, 그 값은 1에 어떤 수를 곱한 것이다. 국제도량형국은 벨, 데시벨, 네퍼를 로그 비의 단위로 인정하되 단서를 단다. SI에 속하지 않으며 밝혀진 기준과 함께서만 쓴다는 것이다. 접미사를 둘러싼 온갖 혼란이 여기에서 비롯한다. 공학의 관행은 기호에 글자를 붙였다. dBm, dBA, dBi, dBFS. 그리고 그 하나하나가 저마다의 기준값을 전제한다. 체계의 규칙은 단위에 무엇도 덧붙이지 못하게 하는데도 그렇다. 계량학자들이 다투는 동안 각 분야는 칠십 년째 이 접미사를 써 왔고, 대신할 것이 없다. 다른 길은 성적서의 줄마다 무거운 단서를 요구하기 때문이다.
목록 · 측정 단위
양마다 하나의 자료표
SI 기본 단위 일곱, 고유한 이름을 가진 유도 단위 스물둘, 그리고 기술도 일상도 없이는 지내지 못하는 SI 밖의 단위들. 저마다 한 장의 자료표를 갖는다. 정의, 환산, 계측기, 표기 규칙. 36개 언어로.
SI 밖의 단위
데시벨 자료표를 여세요SI 기본 단위
데시벨은 무차원이며 기본 단위를 담고 있지 않다고유한 이름을 가진 SI 유도 단위
테라코타 색은 그 비를 데시벨로 세는 단위들자료면의 언어
36개 언어. 기호 ha와 수식은 번역하지 않습니다. 번역하는 것은 본문, 각 지역의 땅 단위, 표기 규칙입니다.