Desibel, symbol dB, beskriver forholdet mellom to størrelser av samme dimensjon. Desibel brukes til å beskrive lydreduksjon og demping eller forsterkning av elektriske og optiske signaler. Desibel brukes også til å angi signalnivå i forhold til et referansenivå. Desibel ble først tatt i bruk omkring 1920 i Bell Telephone Company for å angi demping ved signaloverføring i elektriske kretser.

Nivåforskjellen (dempingen) L mellom to effekter P1 og P2 er definert ved:

L = lg (P1/P2) B = 10 lg (P1/P2) dB

Som logaritmisk enhet regnes ikke desibel som koherent med SI-enhetene (se koherent enhetssystem). En svekking av lydeffektnivået på 10 dB (for eksempel når lyden går gjennom en vegg), vil si at effekten er en faktor 10 lavere på baksiden av veggen enn på forsiden. Er svekkingen 20 dB, er effekten redusert med en faktor på 100; med 30 dB med en faktor 1000 osv.

I stedet for effekt måles ofte signalnivå. Fordi effekten er proporsjonal med signalnivået i annen potens, er nivåforskjellen L, uttrykt ved hjelp av signalnivået p, gitt ved:

L = lg (p1/p2)2 B = 20 lg (p1/p2) dB

Til praktisk bruk er enheten bel som regel for stor, og det er nesten bare desibel som benyttes.

Akustiske målestørrelser angis som oftest i desibel, det vil si hvor mange ganger større eller mindre den aktuelle målestørrelsen er i forhold til en referanse. De ulike størrelsene har forskjellig referanse. Dersom det ikke fremgår helt klart av sammenhengen, bør derfor referansen oppgis.

Lydtrykk måles i pascal, men oppgis gjerne i desibel i forhold til et referansetrykk på 20*10-6 Pa (mikropascal).

Lydintensitet måles i watt pr kvadratmeter, men oppgis gjerne i forhold til en referanseintensitet på 10-12 W/m2 (picowatt).

Lydeffekt måles i watt, men oppgis gjerne i desibel i forhold til en referanse på 10-12 W (picowatt).

Lydisolasjon i en vegg angis i desibel som forholdet mellom lydnivået i de to rommene på hver side av veggen.

Referansen for lydtrykk tilsvarer omtrent høreterskelen. Et lydtrykknivå på 0 dB er omtrent nedre grense for normal hørsel for en rentone med frekvens 1000 Hz. Normal tale har et lydtrykknivå i området 30-70 dB. Smertegrensen for øret ligger omkring 130 dB. To lyder må ha en nivåforskjell på omkring 3 dB for at man med sikkerhet skal kunne si at de har forskjellig nivå. En lyd oppfattes dobbelt så sterk som en annen dersom nivåforskjellen er omtrent 10 dB.

Ørets følsomhet er frekvensavhengig. Toner i bassområdet må ha et høyere nivå enn toner i diskanten for å oppfattes like sterke. Det benyttes derfor ulike veiekurver ved måling av lydnivå. Veiekurvene er spesifisert i standarden IEC 61672. Mest brukt er veiekurve A. Lydtrykk målt med veiekurve A, angis som dBA eller dB(A). Samme notasjon benyttes for andre veiekurver.

I norske retningslinjer og standarder for miljøstøy og lydforhold i bygninger benyttes hovedsakelig veiekurve A. I tilfeller der det er mye basslyd, for eksempel lyd fra tekniske installasjoner, lyd fra diskotek og lyd fra sprengninger og skyting med tunge våpen, benyttes også veiekurve C, som tar mer hensyn til lavfrekvente komponenter.

Desibel brukes til å angi forsterkningen eller dempingen for forsterkere, dempeledd, antenner og kabler. Forsterkningen angis som:

A = 20 lg (uu/ui) dB

der uu er signalnivået (spenningen) ut av enheten, og ui er signalnivået (spenningen) inn til enheten.

På samme måte som lydnivå brukes desibel også til å uttrykke signalnivå i forhold til definerte referanser. Her er noen av disse.

Mål for nivået til et signal uttrykt som dB relativt effektnivået 1 mW.

LdBm = 10*lg[P], der P er effekten gitt i mW. 1 mW blir dermed 0 dBm, effekter over 1 mW blir en positivt dBm-verdi, og effekter under 1 mW blir en negativ dBm-verdi.

Det er vanlig å angi uteffekten til for eksempel en sender i et transmisjonssystem i dBm i stedet for W.

dBu angir spenning i forhold til en referanse på 775 mV.

LdBu = 20*lg(u/0,775)

Hvis spenningen ligger over en impedans på 600 Ω blir verdien for dBu lik dBm.

Som dBu, men målt som spenning i forhold til en referanse på henholdsvis 1 V (dBV), 1 mV (dBmV) eller 1 μV (dBuV).

For enkelhets skyld brukes 'u' for greske 'μ' for å uttrykke 'mikro-' i dette begrepet.

Mål for øyeblikksnivået til et radiosignal uttrykt som antall dB over bærebølgens nivå.

SdBc = 10*lg[P/Po], der P0 er bærebølgens effekt og P er det modulerte signalets effekt. Alternativt kan man bruke 20 ganger logaritmen til forholdet mellom spenningene.

Dette er et prinsipp som har vært mye brukt i telekommunikasjon. dBr angir forsterkningen eller dempingen på et punkt i forbindelsen i forhold til et referansepunkt (0 dBr-punkt).

dBm0 er dBm-nivået i et 0 dBr referansepunkt. Når vi bruker dBm0 og dBr-verdien er kjent, kan vi enkelt regne ut dBm-verdiene i et punkt i en forbindelse ved formelen:

dBm = dBm0 + dBr

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål til artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.