Bel
Jednostka spoza układu, dopuszczona przez SI · wielkość: poziom wielkości
01 · Definicja
Logarytm dziesiętny stosunku dwóch mocy. Jeden bel oznacza dokładnie dziesięciokrotną różnicę, dwa bele stukrotną: jednostka liczy zera.
Bel jest bezwymiarowy i zawsze opisuje stosunek, więc sam w sobie nic nie znaczy: trzeba powiedzieć, do czego wielkość się odnosi. Zero beli nie znaczy, że sygnału nie ma, lecz że równa się odniesieniu.
Bel wprowadzono w Bell Labs w miejsce «mili kabla wzorcowego», ale krok co dziesięć okazał się zbyt gruby: człowiek rozróżnia zmianę głośności o mniej więcej jeden decybel, a całe bele opisałyby słuch w czterech stopniach. Po kilku latach praktyka przeszła na dziesiątą część, a dziś bel spotyka się niemal wyłącznie w tekście norm. Jest i przypadek odwrotny w informatyce: poziom hałasu dysków bywa podawany właśnie w belach, żeby liczba wyglądała na małą.
02 · Przeliczanie
Wpisz poziom albo stosunek, a karta zrobi jedno z drugiego
Każdy wiersz dotyczy poziomu mocy. Dla napięcia, prądu i ciśnienia akustycznego liczba się podwaja: jeden i ten sam stosunek daje dwukrotny poziom, ponieważ moc rośnie jak kwadrat.
Największa wygoda skali logarytmicznej polega na tym, że kolejne ogniwa toru dodaje się zwykłym plusem. Wzmacniacz plus trzy bele i kabel minus jeden zostawiają plus dwa i nigdzie nie trzeba mnożyć.
| Jednostka | Nazwa | Wartość | Gdzie występuje |
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · Rzędy wielkości
każdy bel to kolejny rząd dziesiętny04 · Przyrządy pomiarowe
Czym mierzy się poziomy
Przyrząd wskazówkowy o skali logarytmicznej, na której zero nie oznacza ciszy, lecz poziom znamionowy. Czerwone pole za zerem znaczy przesterowanie: inżyniera nie obchodzi sama głośność, lecz odległość od niej do sufitu.
Zestaw wzorcowanych tłumików przełączanych co 1, 3, 10 i 30 decybeli. Właśnie nimi nastawia się tłumienie odniesienia przy sprawdzaniu przyrządów: bele i decybele nie są tu oceną, lecz miarą.
Oś pionowa przyrządów jest niemal zawsze dzielona logarytmicznie, inaczej słabe składowe zlewają się z zerem. Jeden ekran obejmuje naraz osiem do dziesięciu rzędów — to osiemdziesiąt do stu decybeli.
W łączach światłowodowych bilans linii liczy się w całości w decybelach: tłumienie włókna oraz straty na spawach i złączach dodaje się, a nie mnoży. Odbiornik podaje swoją czułość w tych samych decybelach, a zapas wychodzi z odejmowania.
05 · Zasady zapisu
Wielkie B — a nie bajt
Symbol utworzono z nazwiska, dlatego pisze się go wielką literą: B, po rosyjsku Б. Słowo «bel» pisze się małymi. Zderzenie z bajtem rozstrzyga kontekst i przedrostek: dB jest jednoznaczne, podczas gdy samo B wymaga ostrożności w tekstach informatycznych.
Ostatni wiersz jest niepełny: poziom bez podanego odniesienia jest nieokreślony, a norma żąda, by nazwać je w tekście albo przyrostkiem. Stąd rodzina zapisów dBm, dBW, dBu, dBFS — każdy z nich ustala własne odniesienie.
06 · Jednostki sąsiednie
Jednostki poziomu są trzy: bel z logarytmem dziesiętnym, neper z naturalnym i decybel jako robocza część bela. Wszystkie są bezwymiarowe i wszystkie żądają, by odniesienie zostało podane.
Neper jest wygodniejszy w teorii, gdzie rozwiązania równań niosą wykładniczą; bel w pomiarze, gdzie rzędy są bliższe. Przejście od jednego do drugiego nie wymaga odniesienia w ogóle. kart Simetrium obok stoją decybel i neper, a także wykładnik wodorowy — jeszcze jedna wielkość bezwymiarowa otrzymana przez zlogarytmowanie.
07 · Dział historyczny
Jednostka, którą od razu podzielono na dziesięć
Tłumienie linii mierzono w milach kabla wzorcowego: tyle mil, ile trzeba, by uzyskać to samo zanikanie. Jednostka zależała od częstotliwości i od właściwości danego kabla, przez co porównywanie sieci różnych krajów było daremne.
W miejsce mili kabla wprowadzono jednostkę przesyłu, miarę logarytmiczną niezależną od materiału linii. Wielkość związano z logarytmem dziesiętnym stosunku mocy i liczbowo wypadła blisko dawnej mili — tablic nie trzeba było więc przepisywać.
Jednostkę przemianowano na bela, na cześć Alexandra Grahama Bella, a miarą roboczą stała się jej dziesiąta część, decybel. Praktyka wybrała część od razu: całe bele dawały zbyt mało stopni dla słuchu i dla rachunku linii.
Międzynarodowe Biuro Miar zalicza bela i decybela do jednostek dopuszczonych do użytku z SI, żąda jednak, by wielkość odniesienia zawsze podawano. ISO 80000 mówi to jeszcze ostrzej: bez odniesienia zapis nie jest poziomem.
Jednostka, która nie ma wartości bezwzględnej
Bela nie odtwarza się jako wielkości fizycznej: odtwarza się stosunek. Wzorzec tłumienia to dzielnik, którego współczynnik liczy się z oporników, a jego dokładność opiera się wyłącznie na dokładności tych oporników.
Katalog · jednostki miary
Karta dla każdej wielkości
Siedem jednostek podstawowych SI, dwadzieścia dwie pochodne z własną nazwą i jednostki spoza układu, bez których nie obejdzie się ani technika, ani życie codzienne. Każda to osobna karta: określenie, przeliczenie, przyrządy, zasady zapisu. W 36 językach.
Jednostki spoza SI
karta bela jest otwartaJednostki podstawowe SI
bel jest bezwymiarowy i na żadnej z nich się nie opieraJednostki pochodne SI z własną nazwą
terakotą wat: od niego najczęściej liczy się poziomJęzyk karty
36 języków. Symbol Np i wzory nie są tłumaczone; tłumaczy się tekst, miejscowe miary gruntowe i zasady zapisu.