Desibel
Unit di luar SI yang dibenarkan · kuantiti: aras, suatu nisbah logaritma
01 · Definisi
Desibel dengan sendirinya tidak mengukur apa-apa. Ia memberitahu berapa kali ganda sesuatu kuantiti mengatasi kuantiti yang lain — dan menuntut agar kuantiti yang lain itu dinamakan.
Aras kuasa bersamaan sepuluh logaritma perpuluhan bagi nisbah: L = 10 lg(P/P₀) desibel. Bagi kuantiti yang kuasa duanya berkadar dengan kuasa — tekanan, voltan, arus — pemalarnya berganda: L = 20 lg(F/F₀). Dari sinilah timbul peraturan yang kelihatan ganjil bagi orang awam: menggandakan kuasa memberi 3 dB, manakala menggandakan amplitud memberi 6 dB. Unit ini tanpa dimensi dan bukan sebahagian SI, namun dibenarkan digunakan bersama bel dan neper. Nilai rujukan ialah bahagian wajib dalam penulisan: tanpa «terhadap 20 µPa» atau «terhadap 1 mW», suatu angka dalam desibel tidak bermakna apa-apa.
Telinga merangkum bunyi dengan nisbah keamatan satu berbanding satu trilion. Menulisnya secara linear menyusahkan, lagipun pendengaran memang bersifat logaritma: nisbah yang sama terasa seperti langkah yang sama. Sebab kedua bersifat teknikal — pelemahan di sepanjang rantaian penguat dan talian saling didarab, sedangkan dalam desibel ia cuma dicampur.
02 · Konversi
Masukkan suatu aras, helaian ini akan membentangkannya menjadi nisbah
Setiap baris jadual menerangkan satu nisbah yang sama, cuma ditulis dengan cara lain. Bel sepuluh kali lebih besar daripada desibel, neper mengira dengan logaritma tabii dan hidup dalam teori litar, manakala peratus memudahkan apabila nisbah hampir kepada satu.
Desibel daripada sumber yang berlainan tidak dicampur secara aritmetik. Dua mesin serupa masing-masing 60 dB memberi 63 dB, bukan 120: yang berganda ialah kuasa, bukan arasnya. Untuk kedengaran dua kali lebih kuat diperlukan kira-kira sepuluh desibel lagi — iaitu kuasa sepuluh kali ganda.
| Unit | Nama | Nilai | Di mana ditemui |
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · Orde besaran
skala tekanan bunyi, rujukan 20 µPa04 · Alat ukur
Dengan apa desibel diukur
Sebuah mikrofon kapasitor, penuras pemberat A, C atau Z, dan purataan terhadap masa. Kelas 1 mengekalkan terikan sebesar pecahan desibel pada frekuensi sederhana.
Ia disarungkan pada mikrofon dan memberi 94 desibel rujukan — tepat satu pascal tekanan bunyi. Tanpa pemeriksaan itu sebelum pengukuran, angka pada meter tidak mempunyai berat.
Dalam kejuruteraan radio paksi menegak sentiasa dalam dBm: sifar bermakna satu miliwatt. Penerima telefon bimbit bekerja dari −50 hingga −110 dBm — enam tertib magnitud kuasa pada satu skrin.
Ia mengira bukan dari ambang fizikal, tetapi dari norma pendengaran pada setiap frekuensi. Sifar dB HL ialah median telinga muda yang sihat, sebab itu skalanya boleh menjadi negatif.
05 · Aturan penulisan
d kecil, B besar, rujukan wajib dinyatakan
Huruf B besar ada di situ kerana bel dinamakan sempena Alexander Bell; huruf d kecil pula ialah awalan «desi». Antara nombor dan unit diletakkan satu ruang. Simbol tidak mempunyai bentuk jamak: 20 dB, bukan sekali-kali 20 dBs. Awalan tidak dikenakan pada desibel: kilodesibel tidak wujud, yang ada hanyalah seribu desibel — dan itu tidak pernah muncul dalam amalan.
Penulisan dBm, dBA, dBi dan dBFS bercanggah dengan peraturan SI: pada simbol unit tidak boleh ditambah huruf yang memperincikan kuantiti. Ahli metrologi mencadangkan supaya rujukan diletakkan dalam kurungan selepas nombor, tetapi pelbagai bidang berpegang pada bentuk pendek, dan piawaian pula membiarkannya.
06 · Satuan tetangga
Ketiga-tiga unit aras itu menerangkan nisbah yang sama, tetapi mengambil logaritma yang berlainan. Bel berasaskan sepuluh dan kasar, desibel ialah sepersepuluhnya dan kuda kerjanya, neper pula bersifat tabii dan memudahkan matematik fenomena peralihan.
Nilai rujukan ditetapkan oleh piawaian yang berasingan: 20 µPa bagi bunyi di udara, 1 mW bagi kuasa frekuensi radio, 0.7746 V bagi audio studio, dan skala penuh penukar bagi yang digital.
07 · Bagian sejarah
Unit-unit tempat desibel tumbuh
Pelemahan satu batu kabel telefon pada 800 hertz. Ukuran yang fizikal hingga ke hujung: untuk mengetahui berapa banyak hilang pada sesuatu talian, ia dibandingkan dengan segulung dawai.
Percubaan pertama memisahkan unit daripada sekerat kabel: nisbah kuasa yang tulen dengan logaritma perpuluhan. Dari segi angka ia bertepatan dengan desibel yang menyusul kemudian.
Dinamakan sempena Alexander Bell. Ia ternyata terlalu kasar: hampir semua perbezaan dalam amalan muat dalam bel yang tunggal dan pecahannya, lalu sepersepuluhnya mula digunakan.
Dinamakan sempena John Napier, pencipta logaritma. Ia mengira dengan asas e lalu bersifat tabii dalam persamaan pelemahan, tetapi menyusahkan dalam laporan.
Desibel bukan unit sesuatu kuantiti, tetapi cara menulis suatu nisbah
Secara tegasnya, nisbah dua kuasa tidak berdimensi, dan nilainya sama dengan satu didarab dengan suatu nombor. Biro Antarabangsa Timbang dan Sukat mengiktiraf bel, desibel dan neper sebagai unit nisbah logaritma, dengan satu syarat: kesemuanya bukan sebahagian SI dan hanya digunakan bersama rujukan yang dinyatakan. Dari sinilah segala kekusutan akhiran bermula. Amalan kejuruteraan melekatkan satu huruf pada simbol — dBm, dBA, dBi, dBFS — dan setiap bentuk itu mengandaikan nilai rujukannya sendiri, walaupun peraturan sistem melarang menambah apa-apa pada sesuatu unit. Sementara ahli metrologi berbahas, pelbagai bidang telah menggunakan akhiran itu tujuh puluh tahun, dan tiada penggantinya: jalan lain menuntut catatan berat pada setiap baris laporan.
Katalog · satuan ukuran
Satu lembar untuk tiap besaran
Tujuh unit asas SI, dua puluh dua unit terbitan bernama sendiri, dan unit-unit di luar SI yang tidak dapat ditinggalkan oleh kejuruteraan mahupun kehidupan seharian. Setiap satu mempunyai helaiannya sendiri: takrif, penukaran, peranti, peraturan penulisan. Dalam 36 bahasa.
Unit di luar SI
buka helaian desibelSatuan dasar SI
desibel tanpa dimensi — tiada unit asas di dalamnyaSatuan turunan SI bernama sendiri
berwarna terakota ialah yang nisbahnya dikira dalam desibelBahasa helaian
36 bahasa. Simbol ha dan formula tidak diterjemah; yang diterjemah ialah teks, ukuran tanah setempat dan peraturan penulisan.