Desibeli
Kipimo cha nje ya SI kinachoruhusiwa · kiasi: kiwango, uwiano wa logarithimu
01 · Ufafanuzi
Desibeli yenyewe haipimi chochote. Inasema kiasi kimoja kinazidi kingine mara ngapi — na inadai kwamba kile kingine kitajwe.
Kiwango cha nguvu ni sawa na logarithimu kumi za desimali za uwiano: L = 10 lg(P/P₀) desibeli. Kwa viasi ambavyo mraba wake ni sawia na nguvu — shinikizo, volteji, mkondo — kizidishi huongezeka maradufu: L = 20 lg(F/F₀). Hapo ndipo kanuni inayoonekana ya ajabu kwa asiyeijua inatoka: kuongeza nguvu maradufu hutoa 3 dB, na kuongeza upana maradufu hutoa 6 dB. Kipimo hiki hakina kipeo wala hakimo katika SI, lakini kinaruhusiwa kutumika pamoja na beli na nepa. Thamani ya marejeo ni sehemu ya lazima ya uandishi: bila «ikilinganishwa na 20 µPa» au «ikilinganishwa na 1 mW» namba ya desibeli haimaanishi chochote.
Sikio hukusanya sauti zenye uwiano wa ukali wa moja kwa trilioni. Kuandika hivyo kwa mstari ni vigumu, na kusikia kwenyewe ni kwa logarithimu: uwiano sawa huhisiwa kama hatua sawa. Sababu ya pili ni ya kiufundi — upungufu katika mnyororo wa vikuza sauti na nyaya huzidishana, ilhali kwa desibeli hujumlishwa tu.
02 · Kubadilisha
Andika kiwango, nayo karatasi itakikunjua kuwa uwiano
Mistari yote ya jedwali huelezea uwiano ule ule, ila umeandikwa kwa namna nyingine. Beli ni kubwa mara kumi kuliko desibeli, nepa huhesabu kwa logarithimu asilia na huishi katika nadharia ya mizunguko, nazo asilimia hufaa uwiano unapokaribia moja.
Desibeli za vyanzo tofauti hazijumlishwi kihesabu. Mashine mbili zinazofanana za 60 dB hutoa 63 dB, si 120: kinachoongezeka maradufu ni nguvu, si kiwango. Ili isikike kwa sauti mara mbili zaidi zinahitajika desibeli kumi hivi zaidi — yaani nguvu mara kumi.
| Kipimo | Jina | Thamani | Panapopatikana |
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · Madaraja ya ukubwa
mizani ya shinikizo la sauti, marejeo 20 µPa04 · Vifaa vya kupima
Desibeli hupimwa kwa nini
Kipaza sauti cha kapasita, kichujio cha uzito A, C au Z, na wastani kwa muda. Daraja la 1 hushika kipimo cha kukubalika cha sehemu za desibeli katika masafa ya kati.
Huwekwa juu ya kipaza sauti na hutoa desibeli 94 za marejeo — sawasawa pascal moja ya shinikizo la sauti. Bila ukaguzi huo kabla ya kupima, namba za kipimo hazina uzito.
Katika ufundi wa redio mhimili wima daima uko kwa dBm: sifuri maana yake miliwati moja. Kipokezi cha simu ya mkononi hufanya kazi kutoka −50 hadi −110 dBm — vipeo sita vya nguvu kwenye skrini moja.
Huhesabu si kutoka kizingiti cha kimwili bali kutoka kiwango cha kawaida cha usikivu kwa kila masafa. Sifuri dB HL ni wastani wa sikio changa lenye afya, na ndiyo maana mizani hushuka hata chini ya sifuri.
05 · Kanuni za kuandika
d ndogo, B kubwa, na marejeo ni lazima
Herufi kubwa B ipo hapo kwa sababu beli imeitwa kwa jina la Alexander Bell; nayo d ndogo ni kiambishi «desi». Kati ya namba na kipimo huwekwa nafasi. Alama haina wingi: 20 dB, kamwe si 20 dBs. Viambishi havitumiki kwenye desibeli: kilodesibeli haipo, kuna desibeli elfu moja tu — jambo lisilotokea kamwe katika matumizi.
Maandishi kama dBm, dBA, dBi na dBFS yanapingana na kanuni za SI: kwenye alama ya kipimo hairuhusiwi kuongeza herufi zinazobainisha kiasi. Wataalamu wa vipimo wanapendekeza marejeo yawekwe kwenye mabano baada ya namba, lakini sekta zimeshikilia umbo fupi, nazo viwango vinalivumilia.
06 · Vipimo jirani
Vipimo vyote vitatu vya kiwango huelezea uwiano ule ule, lakini huchukua logarithimu tofauti. Beli ni ya msingi kumi na ni nzito, desibeli ni sehemu yake ya kumi na ndiyo farasi wa kazi, nepa ni ya asili na hufaa katika hisabati ya matukio ya mpito.
Thamani za marejeo huwekwa na viwango tofauti: 20 µPa kwa sauti hewani, 1 mW kwa nguvu ya masafa ya redio, 0.7746 V kwa sauti ya studio, na mizani kamili ya kigeuzi kwa sauti ya kidijitali.
07 · Sehemu ya kihistoria
Vipimo ambavyo desibeli ilitokana navyo
Upungufu wa maili moja ya kebo ya simu kwenye herzi 800. Kipimo cha kimwili hadi mwisho: ili kujua laini imepoteza kiasi gani, ililinganishwa na sokoto la waya.
Jaribio la kwanza la kuitenga kipimo na kipande cha kebo: uwiano safi wa nguvu wenye logarithimu ya desimali. Kwa namba ulipatana na desibeli iliyokuja baadaye.
Imeitwa kwa jina la Alexander Bell. Ilionekana nzito mno: karibu tofauti zote za matumizi zilitoshea ndani ya beli chache na sehemu zake, kwa hiyo sehemu ya kumi ikaingia matumizini.
Imeitwa kwa jina la John Napier, mvumbuzi wa logarithimu. Huhesabu kwa msingi e na kwa hivyo ni ya asili katika milinganyo ya upungufu, lakini si rahisi katika ripoti.
Desibeli si kipimo cha kiasi bali ni namna ya kuandika uwiano
Kwa usahihi, uwiano wa nguvu mbili hauna kipeo, na thamani yake ni moja ikizidishwa kwa namba. Ofisi ya Kimataifa ya Vipimo na Mizani inatambua beli, desibeli na nepa kama vipimo vya uwiano wa logarithimu, kwa sharti moja: havimo katika SI na hutumika tu pamoja na marejeo yaliyotajwa. Fujo yote ya viambishi inatoka hapo. Utendaji wa uhandisi uliambatanisha herufi na alama — dBm, dBA, dBi, dBFS — na kila umbo miongoni mwa hayo hudhania thamani yake ya marejeo, ingawa kanuni za mfumo zinakataza kuongeza chochote kwenye kipimo. Wakati wataalamu wa vipimo wanabishana, sekta zimetumia viambishi hivyo miaka sabini, wala hakuna cha kuvibadilisha: njia nyingine inadai maelezo mazito katika kila mstari wa ripoti.
Orodha · vipimo
Karatasi kwa kila kipimo
Vipimo saba vya msingi vya SI, vipimo ishirini na viwili vitokanavyo vyenye majina yake, na vile vilivyo nje ya SI ambavyo wala ufundi wala maisha ya kila siku havitoshi bila vyo. Kila kimoja kina karatasi yake: fasili, ubadilishaji, vifaa, kanuni za uandishi. Kwa lugha 36.
Vipimo vilivyo nje ya SI
fungua karatasi ya desibeliVipimo vya msingi vya SI
desibeli haina kipeo — hakuna vipimo vya msingi ndani yakeVipimo vitokanavyo vya SI vyenye jina lake
kwa rangi ya udongo ni vile ambavyo uwiano wake huhesabiwa kwa desibeliLugha ya karatasi
Lugha 36. Alama ha na fomula hazitafsiriwi; kinachotafsiriwa ni maandishi, vipimo vya ardhi vya mahali na kanuni za uandishi.