เดซิเบล
หน่วยนอก SI ที่ยอมรับให้ใช้ · ปริมาณ: ระดับ อัตราส่วนเชิงลอการิทึม
01 · นิยาม
เดซิเบลไม่ได้วัดสิ่งใดด้วยตัวมันเอง มันบอกว่าปริมาณหนึ่งมากกว่าอีกปริมาณหนึ่งกี่เท่า และเรียกร้องให้ระบุว่าอีกปริมาณนั้นคืออะไร
ระดับกำลังเท่ากับสิบเท่าของลอการิทึมฐานสิบของอัตราส่วน: L = 10 lg(P/P₀) เดซิเบล สำหรับปริมาณที่กำลังสองแปรผันตามกำลัง ได้แก่ ความดัน แรงดัน กระแส ตัวคูณจะเพิ่มเป็นสองเท่า: L = 20 lg(F/F₀) จากตรงนี้จึงเกิดกฎที่ผู้ไม่คุ้นเคยรู้สึกว่าแปลก การเพิ่มกำลังเป็นสองเท่าให้ 3 dB ส่วนการเพิ่มแอมพลิจูดเป็นสองเท่าให้ 6 dB หน่วยนี้ไม่มีมิติและไม่อยู่ใน SI แต่ได้รับการยอมรับให้ใช้ร่วมกับเบลและเนเปอร์ ค่าอ้างอิงเป็นส่วนบังคับของการเขียน หากไม่มี «เทียบกับ 20 µPa» หรือ «เทียบกับ 1 mW» ตัวเลขที่เป็นเดซิเบลก็ไม่มีความหมายใด
หูครอบคลุมเสียงที่มีอัตราส่วนความเข้มหนึ่งต่อหนึ่งล้านล้าน การเขียนสิ่งนั้นแบบเชิงเส้นไม่สะดวก และการได้ยินก็เป็นเชิงลอการิทึมอยู่แล้ว อัตราส่วนที่เท่ากันรู้สึกเหมือนก้าวที่เท่ากัน เหตุผลที่สองเป็นเรื่องเทคนิค การลดทอนตลอดสายของเครื่องขยายและสายส่งจะคูณกัน ขณะที่ในเดซิเบลเพียงแค่บวกกัน
02 · การแปลงหน่วย
ใส่ระดับลงไป แล้วแผ่นข้อมูลจะคลี่ออกเป็นอัตราส่วน
ทุกแถวของตารางบรรยายอัตราส่วนเดียวกัน เพียงแต่เขียนต่างกัน เบลใหญ่กว่าเดซิเบลสิบเท่า เนเปอร์นับด้วยลอการิทึมธรรมชาติและอยู่ในทฤษฎีวงจร ส่วนร้อยละสะดวกเมื่ออัตราส่วนใกล้หนึ่ง
เดซิเบลจากแหล่งกำเนิดต่างกันไม่บวกกันแบบเลขคณิต เครื่องจักรเหมือนกันสองเครื่องที่ 60 dB ให้ 63 dB ไม่ใช่ 120 สิ่งที่เพิ่มเป็นสองเท่าคือกำลัง ไม่ใช่ระดับ การจะให้ดังขึ้นสองเท่าต้องเพิ่มราวสิบเดซิเบล นั่นคือกำลังสิบเท่า
| หน่วย | ชื่อ | ค่า | พบที่ใด |
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · อันดับของขนาด
มาตราความดันเสียง อ้างอิง 20 µPa04 · เครื่องมือวัด
วัดเดซิเบลด้วยอะไร
ไมโครโฟนชนิดตัวเก็บประจุ ตัวกรองถ่วงน้ำหนัก A C หรือ Z และการเฉลี่ยตามเวลา ชั้น 1 รักษาความคลาดเคลื่อนไว้ในระดับเศษส่วนของเดซิเบลที่ความถี่กลาง
สวมลงบนไมโครโฟนแล้วให้ค่าอ้างอิง 94 เดซิเบล ซึ่งเท่ากับความดันเสียงหนึ่งพาสคัลพอดี หากไม่ตรวจสอบเช่นนี้ก่อนวัด ตัวเลขบนเครื่องวัดก็ไม่มีน้ำหนัก
ในงานวิทยุ แกนตั้งใช้ dBm เสมอ ศูนย์หมายถึงหนึ่งมิลลิวัตต์ เครื่องรับโทรศัพท์เคลื่อนที่ทำงานตั้งแต่ −50 ถึง −110 dBm หกอันดับของกำลังบนจอเดียว
มันไม่ได้นับจากขีดเริ่มทางกายภาพ แต่นับจากเกณฑ์การได้ยินที่แต่ละความถี่ ศูนย์ dB HL คือค่ามัธยฐานของหูคนหนุ่มสาวที่แข็งแรง มาตรานี้จึงติดลบได้ด้วย
05 · กฎการเขียน
d ตัวเล็ก B ตัวใหญ่ และต้องระบุค่าอ้างอิงเสมอ
ตัว B ใหญ่อยู่ตรงนั้นเพราะเบลตั้งชื่อตามอเล็กซานเดอร์ เบลล์ ส่วน d ตัวเล็กคืออุปสรรค «เดซิ» ระหว่างตัวเลขกับหน่วยต้องเว้นวรรค สัญลักษณ์ไม่มีรูปพหูพจน์ เขียน 20 dB ไม่ใช่ 20 dBs อุปสรรคไม่ใช้กับเดซิเบล กิโลเดซิเบลไม่มี มีแต่หนึ่งพันเดซิเบล ซึ่งในทางปฏิบัติไม่เคยพบ
การเขียนแบบ dBm dBA dBi และ dBFS ขัดกับกฎของ SI เพราะห้ามเติมตัวอักษรที่ระบุปริมาณเข้ากับสัญลักษณ์ของหน่วย นักมาตรวิทยาเสนอให้ใส่ค่าอ้างอิงในวงเล็บหลังตัวเลข แต่วงการต่าง ๆ ยังยึดรูปสั้น และมาตรฐานก็ผ่อนปรนให้
06 · หน่วยข้างเคียง
หน่วยระดับทั้งสามบรรยายอัตราส่วนเดียวกัน แต่ใช้ลอการิทึมต่างกัน เบลเป็นฐานสิบและหยาบ เดซิเบลคือหนึ่งในสิบของเบลและเป็นม้าใช้งาน ส่วนเนเปอร์เป็นธรรมชาติและสะดวกในคณิตศาสตร์ของปรากฏการณ์ชั่วครู่
ค่าอ้างอิงกำหนดโดยมาตรฐานแยกกัน: 20 µPa สำหรับเสียงในอากาศ 1 mW สำหรับกำลังความถี่วิทยุ 0.7746 V สำหรับเสียงในห้องอัด และสเกลเต็มของตัวแปลงสำหรับเสียงดิจิทัล
07 · ภาคประวัติ
หน่วยที่เดซิเบลเติบโตมาจาก
การลดทอนของสายโทรศัพท์หนึ่งไมล์ที่ความถี่ 800 เฮิรตซ์ เป็นมาตรวัดเชิงกายภาพจนถึงที่สุด เพื่อจะรู้ว่าสายสูญเสียไปเท่าใด เขาเทียบมันกับขดลวด
ความพยายามครั้งแรกที่จะแยกหน่วยออกจากสายเคเบิลชิ้นหนึ่ง: อัตราส่วนของกำลังล้วน ๆ ด้วยลอการิทึมฐานสิบ ตัวเลขบังเอิญตรงกับเดซิเบลที่จะมาในภายหลัง
ตั้งชื่อตามอเล็กซานเดอร์ เบลล์ ปรากฏว่าหยาบเกินไป ความต่างในทางปฏิบัติเกือบทั้งหมดอยู่ในเบลหลักหน่วยและเศษของมัน จึงหันมาใช้หนึ่งในสิบ
ตั้งชื่อตามจอห์น เนเปียร์ ผู้คิดค้นลอการิทึม มันนับด้วยฐาน e จึงเป็นธรรมชาติในสมการการลดทอน แต่ไม่สะดวกในรายงาน
เดซิเบลไม่ใช่หน่วยของปริมาณ แต่เป็นวิธีเขียนอัตราส่วน
พูดอย่างเคร่งครัด อัตราส่วนของกำลังสองค่าไม่มีมิติ และค่าของมันเท่ากับหนึ่งคูณด้วยจำนวนหนึ่ง สำนักงานชั่งตวงวัดระหว่างประเทศรับรองเบล เดซิเบล และเนเปอร์เป็นหน่วยของอัตราส่วนเชิงลอการิทึม โดยมีข้อสงวนว่าหน่วยเหล่านี้ไม่อยู่ใน SI และใช้ได้เฉพาะเมื่อระบุค่าอ้างอิงไว้ ความสับสนเรื่องคำต่อท้ายทั้งหมดมาจากตรงนี้ การปฏิบัติทางวิศวกรรมได้เติมตัวอักษรเข้ากับสัญลักษณ์ — dBm dBA dBi dBFS — และแต่ละรูปแบบก็แฝงค่าอ้างอิงของตนเอง ทั้งที่กฎของระบบห้ามเติมสิ่งใดลงในหน่วย ขณะที่นักมาตรวิทยายังถกเถียงกัน วงการต่าง ๆ ก็ใช้คำต่อท้ายเหล่านี้มาเจ็ดสิบปีแล้ว และไม่มีอะไรมาแทนที่ได้ ทางเลือกอื่นเรียกร้องข้อความกำกับที่เทอะทะในทุกบรรทัดของรายงาน
สารบัญ · หน่วยวัด
แผ่นข้อมูลสำหรับทุกปริมาณ
หน่วยฐานของ SI เจ็ดหน่วย หน่วยอนุพัทธ์ที่มีชื่อเฉพาะยี่สิบสองหน่วย และหน่วยนอก SI ที่ทั้งงานช่างและชีวิตประจำวันขาดไม่ได้ แต่ละหน่วยมีแผ่นข้อมูลของตน: นิยาม การแปลงค่า เครื่องมือ กฎการเขียน ใน 36 ภาษา
หน่วยนอก SI
เปิดแผ่นข้อมูลของเดซิเบลหน่วยฐานเอสไอ
เดซิเบลไม่มีมิติ ในนั้นจึงไม่มีหน่วยฐานใดหน่วยอนุพัทธ์เอสไอที่มีชื่อเฉพาะ
สีดินเผาคือหน่วยที่นับอัตราส่วนกันเป็นเดซิเบลภาษาของแผ่น
36 ภาษา สัญลักษณ์ ha และสูตรไม่ได้แปล สิ่งที่แปลคือเนื้อความ มาตราวัดที่ดินท้องถิ่น และกฎการเขียน