دسی بل (Decibel)

با توجه به پیدایش آن در کمی کردن نسبت های توان، دسی بل از دو روش مقیاس بندی اولیه برای اطمینان از سازگاری، مشروط به مقدار یا مقدار توان استفاده می کند. برای نسبت های توان، تغییر دسی بل معادل ده برابر لگاریتم پایه-10 نسبت محاسبه می شود. در نتیجه، افزایش ده برابری توان به تغییر 10 دسی بل در سطح ترجمه می شود. برعکس، برای نسبت های ریشه به توان، یک تغییر دامنه ده برابری منجر به تغییر سطح 20 دسی بل می شود. این تفاوت دوگانه بین مقیاس‌های دسی‌بل تضمین می‌کند که در سیستم‌های خطی که قدرت با مربع دامنه متناسب است، سطوح توان متناظر و قدرت ریشه تغییرات یکسانی را نشان می‌دهند.

مفهوم‌سازی دسی‌بل از ضرورت اندازه‌گیری تلفات و توان انتقال در اوایل قرن بیستم به‌ویژه در سیستم تلفن ایالات متحده، به‌ویژه در سیستم تلفن ایالات متحده، پدید آمد. در حالی که بل به افتخار الکساندر گراهام بل نامگذاری شده است، کاربرد عملی آن کم است. در مقابل، دسی بل کاربرد گسترده ای در رشته های مختلف علمی و مهندسی پیدا می کند، به ویژه در آکوستیک برای قدرت صدا، و همچنین در الکترونیک و تئوری کنترل. در الکترونیک، سود تقویت کننده، تضعیف سیگنال، و نسبت سیگنال به نویز به طور معمول با استفاده از دسی بل اندازه گیری می شود.

تاریخچه

پیدایش دسی بل در روش‌هایی است که برای تعیین کمیت تضعیف سیگنال در مدارهای تلگراف و تلفن ایجاد شده‌اند. قبل از اواسط دهه 1920، از دست دادن سیگنال با استفاده از واحد مایل کابل استاندارد (MSC) اندازه گیری می شد. یک MSC نشان دهنده تلفات برقی است که در طول یک مایل (تقریباً 1.6 کیلومتر) کابل تلفن استاندارد رخ می دهد، به ویژه در فرکانس 5000 رادیان در ثانیه (795.8 هرتز)، و تقریباً حداقل تضعیف قابل درک برای شنونده انسانی را تقریب می زند. مشخصه این کابل تلفن استاندارد با "کابلی با مقاومت توزیع یکنواخت 88 اهم بر مایل حلقه و ظرفیت شنت توزیع شده یکنواخت 0.054 میکروفاراد در هر مایل" (تقریبا معادل سیم گیج 19) بود.

توسط کمیته بین‌المللی Labornered Garnered در سال 1924، توسط کمیته بین‌الملل Labornered Garnered در سال 1924، Bell. تلفن راه دور در اروپا برای تعریف واحد جدید، متعاقباً MSC را با واحد انتقال (TU) جایگزین کرد. یک TU منفرد به عنوان ده برابر لگاریتم پایه 10 نسبت بین توان اندازه گیری شده و توان مرجع تعریف شد. این تعریف به گونه ای استراتژیک تدوین شد که 1 TU نزدیک به 1 MSC باشد. دقیقاً، 1 MSC برابر با 1.056 TU است. در سال 1928، سیستم بل رسماً TU را به دسی بل تغییر نام داد و آن را به عنوان یک دهم واحد تازه معرفی شده که نشان دهنده لگاریتم پایه 10 نسبت توان است، ایجاد کرد. این واحد بزرگتر bel نامگذاری شد که یادبود پیشگام مخابرات الکساندر گراهام بل است. با این حال، بل به ندرت استفاده می‌شود، زیرا دسی‌بل واحد عملیاتی مورد نظر بود.

نام‌گذاری و تعریف اولیه دسی‌بل در سالنامه استاندارد NBS در سال 1931 مستند شده است، که بیان می‌کند:

از مراحل نوپای تلفن، ضرورت یک واحد استاندارد برای تعیین کمیت کارایی انتقال زیرساخت تلفن مورد تایید قرار گرفت. ظهور فناوری کابل در سال 1896 پایه و اساس پایداری را برای یک واحد عملی فراهم کرد که منجر به پذیرش گسترده کابل "مایل استاندارد" در مدت کوتاهی پس از آن شد. این واحد خاص تا سال 1923 مورد استفاده قرار گرفت و در آن زمان واحد جدیدی اجرا شد که برای عملیات تلفنی معاصر مناسب تر به نظر می رسید. این واحد انتقال به‌روز شده در بین سازمان‌های تلفن بین‌المللی مورد پذیرش قرار گرفته است و اخیراً به دنبال پیشنهاد کمیته مشورتی بین‌المللی تلفن از راه دور، «دسی بل» نامیده شد.

دسی بل به گونه ای تعریف می شود که اختلاف 1 دسی بل بین دو مقدار توان با نسبت 10^0.1 مطابقت دارد. در نتیجه، اختلاف N دسی بل نشان دهنده نسبت توان 10^N(0.1) است. این بدان معناست که تعداد واحدهای انتقال نشان دهنده نسبت هر دو توان ده برابر لگاریتم مشترک آنها است. چنین روشی برای تعیین کمیت افزایش یا تلفات توان در مدارهای تلفن، ترکیب محاسباتی مستقیم (جمع یا تفریق) واحدهای بازده در اجزای مختلف مدار را تسهیل می‌کند.

اصطلاح "دسی بل" به سرعت برای نشان دادن مقادیر مطلق و نسبت‌های فراتر از اندازه‌گیری‌های توان به اشتباه استفاده شد. چندین پیشنهاد برای رفع این ابهام مطرح شد. در سال 1954، J. W. Horton پیشنهاد داد که 10^0.1 را به عنوان یک نسبت اساسی در نظر بگیریم و اصطلاح logit را معرفی کرد. او لاجیت را به عنوان "نسبت استاندارد با مقدار عددی 10^0.1 که به صورت ضربی با نسبت‌های مشابه با همان مقدار ترکیب می‌شود" تعریف کرد، به این معنی که نسبت 10^0.1 واحدهای جرمی را "لجیت جرمی" می‌نامند. این مفهوم از کلمه واحد که برای بزرگی‌هایی با ترکیب افزودنی در نظر گرفته شده بود، متفاوت بود و هدف آن محدود کردن دسی بل به طور خاص به تلفات انتقال واحد بود. اصطلاح پیشنهادی دیگر، decilog، که توسط N. B. Saunders (1943)، A. G. Fox (1951) و E. I. Green (1954) معرفی شد، با هدف نشان دادن یک تقسیم مقیاس لگاریتمی مطابق با نسبت 10^0.1 در کمیته بین‌المللی ما

تعریف

استاندارد IEC 60027-3:2002 مقادیر بعدی را مشخص می کند. یک دسی بل (dB) به عنوان یک دهم بل تعریف می شود، به این معنی 1 دسی بل = 0.1 B. یک بل (B) معادل ⁠§23§/§67§⁠ nepers =1، B. ⁠§1213§/§1617§⁠ ln(10) Np. نپر نشان‌دهنده تغییر در سطح کمیت قدرت ریشه است که آن کمیت با ضریب e تغییر می‌کند، به‌ویژه 1 Np = ln(e) = 1. این یک رابطه بین همه واحدها به عنوان log طبیعی بدون بعد نسبت ریشه-قدرت-قدرت ایجاد می کند که 1 دسی بل = 0.115§3334§... Np = 0.115§3940. در نهایت، سطح یک کمیت به عنوان لگاریتم نسبت بین مقدار آن و یک مقدار مرجع از نوع کمیت یکسان تعریف می شود.

در نتیجه، bel نشان دهنده لگاریتم نسبت 10:1 بین دو کمیت توان یا لگاریتم یک است. نسبت √10:1 بین دو کمیت توان ریشه.

سیگنال‌هایی که اختلاف 1 دسی‌بلی را در سطوح خود نشان می‌دهند دارای نسبت توان 10^1/10، تقریباً 1.258 هستند. نسبت دامنه آنها (ریشه-قدرت) 10^1/20 است که تقریباً 1.12202 است.

بل به ندرت بدون پیشوند یا با پیشوندهای SI غیر از deci استفاده می شود. به طور معمول، به عنوان مثال، صدم دسی بل به جای میلی بل استفاده می شود. بنابراین، پنج هزارم یک بل معمولاً به‌جای 5 مگابایت به‌صورت 0.05 دسی‌بل بیان می‌شود.

روش بیان یک نسبت به‌عنوان سطح دسی‌بل بر اساس اینکه ویژگی اندازه‌گیری‌شده یک مقدار توان یا یک مقدار توان ریشه

مقدارهای توان

برای اندازه‌گیری‌های مربوط به کمیت‌های قدرت، یک نسبت را می‌توان با محاسبه ده برابر لگاریتم پایه 10 نسبت بین کمیت اندازه‌گیری شده و مقدار مرجع به یک سطح دسی‌بل تبدیل کرد. در نتیجه، نسبت P (قدرت اندازه گیری شده) به P§67§ (قدرت مرجع) به صورت L_P نشان داده می شود که این نسبت را در دسی بل نشان می دهد و با استفاده از فرمول زیر محاسبه می شود:

:

19§ §20 ln ( P P §3940§ ) Np = §5657§ ورود §6263§ ( P P §7980§ ) dB {\displaystyle L_{P}={\frac {1}{2}}\ln \!\left({\frac {P}{P_{0}}}\right)\,{\text{Np}}=10\log _{10}\!\left({\frac {P}{P_{0}}}\right)\,{\text{dB}}}

تعداد بلزها به عنوان لگاریتم پایه-10 نسبت بین دو کمیت توان تعریف می شود. دسی بل معادل یک دهم بل است، یعنی تعداد دسی بل ده برابر تعداد بل است. برای محاسبه نسبت دقیق، P و P§45§ باید یک نوع کمیت را نشان دهند و در واحدهای یکسان بیان شوند. اگر در معادله فوق P برابر P§1213§ باشد، L_P صفر خواهد شد. اگر P بزرگتر از P§2425§ باشد، L_P مثبت است. برعکس، اگر P کمتر از P§3637§ باشد، L_P منفی است.

بازآرایی معادله قبلی، فرمول بیان شده بعدی را برای به دست می دهد. P§45§ و L_P:

41§ {\displaystyle P=10^{\frac {L_{P}}{10\,{\text{dB}}}}P_{0}}

مقدارهای Root-Power (Field)

در زمینه اندازه گیری کمیت ریشه-توان، رویکرد مرسوم شامل ارزیابی نسبت مربع های F (مقدار اندازه گیری شده) و F§45§ (مقدار مرجع) است. این روش از فرمول اولیه این تعاریف ناشی می شود که هدف آن اطمینان از نسبت های نسبی ثابت برای مقادیر توان و توان ریشه است. در نتیجه، از تعریف بعدی استفاده می شود:

32§ row ) Np = §4849§ کلاس="MJX-TeXAtom-ORD"> Np = §4849§ کلاس="MJX-TeXAtom-ORD"> §5455§ ( F ( F alttext="{\displaystyle L_{F}=\ln \!\left({\frac {F}{F_{0}}}\right)\,{\text{Np}}=10\log _{10}\!\left({\frac {F^{2}}{F_{0}^{2}}}\text)\B,{0} _{10}\left({\frac {F}{F_{0}}}\right)\,{\text{dB}}}" xmlns="w3.org/1998/Math/MathML">70§ F §7778§ §81 ) dB = §98 99mi> class="MJX-TeXAtom-ORD"> §104105§ ⁡ ( class="MJX-TeXAtom-ORD"> §122123§ ) {\displaystyle L_{F}=\ln \!\left({\frac {F}{F_{0}}\right)\,{\text{Np}}=10}\log!\cleft {F^{2}}{F_{0}^{2}}}\right)\,{\text{dB}}=20\log _{10}\left({\frac {F}{F_{0}}}\right)\,{\text{dB}}} فرمول فوق الذکر را می توان به صورت جبری بازآرایی کرد تا عبارت زیر را به دست آورد:

F = §1112§ L §2425§ dB §4041§ {\displaystyle F=10^{\frac {L_{F}}{20\,{\text{dB}}}

در یک رگه مشابه، در مدارهای الکتریکی، توان تلف شده معمولاً با مجذور ولتاژ یا جریان نسبت مستقیم دارد، با فرض یک امپدانس ثابت. با استفاده از ولتاژ به عنوان مثالی گویا، این اصل معادله زیر را برای سطح افزایش توان L_G به دست می‌دهد:

${\displaystyle L_{G}=20\log {V_{\text{out}}}{V_{\text{in}}}}\right)\,{\text{dB}}}$

در اینجا، V_out نشان دهنده ولتاژ خروجی ریشه میانگین مربع (RMS) است، در حالی که V_in نشان دهنده ولتاژ ورودی RMS است. یک فرمول مشابه برای اندازه‌گیری‌های فعلی قابل استفاده است.

عنوان کمیت توان ریشه به‌طور رسمی توسط استاندارد ISO 80000-1:2009 معرفی شد و به عنوان جایگزینی برای عبارت کمیت میدان عمل می‌کند. در نتیجه، مقدار میدان توسط این استاندارد منسوخ شده تلقی می شود و روت-توان به طور مداوم در سراسر مقاله حاضر استفاده می شود.

ارتباط متقابل بین سطوح قدرت و توان ریشه

علیرغم ماهیت متمایز کمیت‌های توان و قدرت ریشه، سطوح متناظر آنها از لحاظ تاریخی با استفاده از واحدهای یکسان، معمولاً دسی بل، اندازه‌گیری شده است. ضریب دو برای اطمینان از اینکه تغییرات در این سطوح مربوطه تحت محدودیت‌های خاص همسو می‌شوند، مانند زمانی که رسانه انتقال خطی است و شکل موج یکسان برای تغییرات دامنه تحلیل می‌شود، یا زمانی که امپدانس رسانه خطی و غیرمتغیر با توجه به فرکانس و زمان است. این تراز بر اساس رابطه زیر است:

23§ = ( F ( t ) F §5051§ ) §6061§ {\displaystyle {\frac {P(t)}{P_{0}}}=\left({\frac {F(t)}{F_{0}}}\right)^{2}}

این رابطه باید برقرار باشد. برعکس، در یک سیستم غیر خطی، این همبستگی ذاتاً نامعتبر است، همانطور که توسط تعریف خود خطی بودن دیکته شده است. علاوه بر این، حتی در یک سیستم خطی که در آن کمیت توان از حاصل ضرب دو کمیت خطی وابسته به هم (مثلاً ولتاژ و جریان) حاصل می‌شود، اگر امپدانس وابستگی به فرکانس یا زمان را نشان دهد، این رابطه معمولاً اعمال نمی‌شود. یک نمونه گویا زمانی است که طیف انرژی شکل موج دچار تغییر می شود.

هنگامی که تفاوت در سطح در نظر گرفته می شود، رابطه فوق آرام می شود و به یک رابطه متناسب تبدیل می شود. این بدان معناست که مقادیر مرجع P§23§ و F§67§ لزوماً لازم نیست که مستقیماً مرتبط باشند. از طرف دیگر، این می تواند به صورت:

21§ = ( F §3839§ F §4647§ ) §5657§ {\displaystyle {\frac {P_{2}}{P_{1}}}=\left({\frac {F_{2}}{F_{1}}}\right)^{2}}

این شرط باید برآورده شود تا اختلاف سطح توان با اختلاف سطح توان ریشه برابر شود، و از توان P§23§ و F§67§ به P§10_{11§ و F§1415§ تبدیل شود. برای مثال تقویت‌کننده‌ای را در نظر بگیرید که بدون توجه به بار و فرکانس، ولتاژ واحد را نشان می‌دهد و باری را با امپدانس وابسته به فرکانس هدایت می‌کند. در این سناریو، بهره ولتاژ نسبی تقویت کننده به طور مداوم 0 دسی بل باقی می ماند. با این حال، افزایش توان مشروط به ترکیب طیفی در حال تکامل شکل موج تقویت‌شده است. امپدانس‌های وابسته به فرکانس را می‌توان با بررسی چگالی طیفی توان و کمیت‌های توان ریشه متناظر آن از طریق استفاده از تبدیل فوریه، به‌دقت تحلیل کرد. این روش حذف وابستگی فرکانس از تجزیه و تحلیل را تسهیل می کند و ارزیابی سیستم مستقل را در هر فرکانس مجزا امکان پذیر می کند.}

تبدیل ها

با توجه به اینکه تفاوت‌های لگاریتمی، زمانی که در این واحدها بیان می‌شوند، اغلب نشان‌دهنده نسبت‌های توان و نسبت‌های توان ریشه هستند، مقادیر متناظر برای هر دو متعاقبا ارائه می‌شوند. از لحاظ تاریخی، بل به عنوان واحد استاندارد برای نسبت توان لگاریتمی استفاده می‌شده است، در حالی که neper برای نسبت لگاریتمی ریشه به توان (دامنه) استفاده می‌شود.

نمونه های گویا

• محاسبه نسبت دسی بل بین 1 کیلووات (معادل 1000 وات) و 1 وات به صورت زیر انجام می‌شود: 44§ 000 W §5758§ W ) dB = §7980§ dB {\displaystyle L_{G}=10\log _{10}\left({\frac {1\,000\,{\text{W}}}{1\,{\text{W}}}\right)\,{\text{dB}}=30{text{text,{\text{dB}}=30{text{
• نسبت دسی بل بین √1000 ولت (تقریباً 31.62 ولت) و 1 ولت به صورت زیر محاسبه می‌شود: 54§ V ) dB = §7576§ dB {\displaystyle L_{G}=20\log _{10}\left({\frac {31.62\,{\text{V}}}{1\,{\text{V}}}}\right)\,{\text{dB}}=30\n\t,{\>

این نشان می‌دهد که (31.62 ولت / 1 ولت)² تقریباً 1 کیلو وات / 1 وات است، در نتیجه یک مفهوم کلیدی از تعاریف قبلی را نشان می‌دهد: مقدار L_G که از منظر توان iB ثابت می‌ماند، ثابت می‌ماند. نسبت‌ها یا نسبت‌های دامنه، با فرض اینکه در سیستم مورد بررسی، نسبت‌های توان معادل مجذور نسبت‌های دامنه هستند.

• برای تعیین نسبت دسی بل 10 وات به 1 مگاوات (یک میلی‌وات)، فرمول زیر اعمال می‌شود: $${\displaystyle L_{G}=10\log _{10}\left({\frac {10{\text{W}}}{0.001{\text{W}}}}\right)\,{\text{dB}}=40\,{\>text$$
• نسبت توان مرتبط با تغییر سطح 3 دسی بل با معادله زیر بیان می شود: 28§ = 1.995 §3536§ … ≈ §4344§ {\displaystyle G=10^{\frac {3}{10}}\times 1=1.995\,26\ldots \approx 2}

یک تغییر ده برابری در نسبت توان مربوط به تغییر سطح 10 دسی بل است. یک تغییر تقریبی 3 دسی بل نشان دهنده تغییر نسبت توان با ضریب 2 یا ⁠§45§/§89§⁠ است. در حالی که تغییر دقیق ±3.0103 دسی بل است، ادبیات فنی تقریباً به طور جهانی این را به 3 دسی بل می رساند. این رابطه نشان می دهد که افزایش ولتاژ با یک ضریب √§1819§ ≈ 1.4142 ضمنی است. به طور مشابه، دو برابر شدن یا نصف شدن ولتاژ، که به چهار برابر شدن یا یک چهارم شدن توان مربوط می شود، معمولاً به جای ±6.0206 دسی بل دقیق تر، به صورت 6 دسی بل بیان می شود.

وقتی دقت مهم است، مقدار دسی بل اضافی ارائه می شود. به عنوان مثال، 3.000 دسی بل نشان دهنده نسبت توان 10^3/10 یا تقریباً 1.9953 است که از ضریب دقیق 2 حدود 0.24٪ منحرف می شود. به طور همزمان، این مربوط به نسبت ولتاژ 1.4125 است که با دقیقاً √§1112§ تقریباً 0.12٪ متفاوت است. به همین ترتیب، افزایش 6.000 دسی بل نشان دهنده نسبت توان §1415§6/10 ≈ 3.9811 است، که تقریباً 0.5٪ از ضریب دقیق 4 واگرا است.

ویژگی ها

دسی بل برای بیان نسبت‌های گسترده و ساده‌سازی تصویر پدیده‌های ضربی، مانند تضعیف سیگنال ناشی از منابع مختلف در مسیر انتقال، سودمند است. با این حال، کاربرد آن در سیستم‌هایی که اثرات افزودنی دارند، برای مثال، هنگام محاسبه سطح فشار صوت تجمعی دو ماشینی که همزمان کار می‌کنند، چندان ساده نیست. علاوه بر این، زمانی که دسی بل مستقیماً در کسری قرار می گیرد یا واحدهای درگیر در عملیات ضربی را در نظر می گیریم، احتیاط لازم است.

بیان نسبت های گسترده

دسی بل به دلیل مقیاس لگاریتمی خود، نمایش مختصر طیف فوق العاده وسیعی از نسبت ها را امکان پذیر می کند. به عنوان مثال، بیان "50 دسی بل" کارآمدتر از بیان این است که "این دو توان نسبت 100000 به 1 را نشان می دهند" یا "یک توان 10⁵ برابر دیگری است." بنابراین دسی بل بیان تغییرات کمی قابل توجه را با استفاده از حداقل تعداد ارقام تسهیل می کند.

تصویر عملیات ضرب

مقادیر سطح دسی بل به عنوان جایگزینی برای ضرب مقادیر توان بنیادی اجازه جمع را می دهد. این نشان می‌دهد که بهره تجمعی یک سیستم چند جزئی، مانند آبشاری از مراحل تقویت‌کننده، به جای ضرب ضرایب تقویت مربوطه، می‌تواند با جمع کردن بهره‌های تک تک اجزا در دسی‌بل مشخص شود. از نظر ریاضی، این به صورت log(A × B × C) = log(A) + log(B) + log(C) نشان داده می شود. از نظر عملی، با درک اینکه 1 دسی بل مربوط به افزایش توان تقریبی 26 درصد، 3 دسی بل به بهره تقریبی 2× و 10 دسی بل به بهره 10×، می توان نسبت توان یک سیستم را از روی افزایش دسی بل آن تنها با استفاده از جمع و ضرب پایه محاسبه کرد. تصویر زیر را در نظر بگیرید:

• به عنوان مثال، سیستمی شامل سه تقویت‌کننده متصل به سری است که به ترتیب بهره‌های 10 دسی‌بل، 8 دسی‌بل و 7 دسی‌بل را نشان می‌دهند و سود تجمعی 25 دسی‌بل را به دست می‌آورند. هنگامی که به ترکیب های 10، 3 و 1 دسی بل تجزیه می شود، این به این معناست: با توان ورودی 1 وات، توان خروجی تقریبی تعیین می شود. یک محاسبه دقیق نشان می‌دهد که خروجی 1 وات × 10^25/10 ≈ 316.2 وات است. مقدار تقریبی خطای حاشیه‌ای تنها +0.4% را در مقایسه با مقدار واقعی نشان می‌دهد، انحرافی که با توجه به دقت ذاتی اندازه‌گیری معمولی اعداد و صحت ابزار ارائه شده بسیار ناچیز در نظر گرفته می‌شود.

  با این وجود، منتقدان ادعا می‌کنند که دسی‌بل ابهام را معرفی می‌کند، استدلال منطقی را مبهم می‌سازد، بیشتر با دوره تاریخی قوانین اسلاید هماهنگ است تا پردازش دیجیتالی معاصر، و عموماً تفسیر آن سخت و چالش برانگیز است. مقادیر دسی بل ذاتاً افزودنی نیستند، و آنها را "شکل غیرقابل قبولی برای استفاده در تجزیه و تحلیل ابعادی" می کند. در نتیجه، توجه دقیق به واحدها در عملیات دسی بل بسیار مهم است. برای مثال، نسبت حامل به تراکم نویز C/N§45§ (بیان شده بر حسب هرتز) را در نظر بگیرید، که شامل توان حامل C (بر حسب وات) و چگالی طیفی توان نویز Nوات 1§10 هرتز است. وقتی به دسی بل تبدیل می شود، این نسبت به تفریق تبدیل می شود: (C/N§1718§)_dB = C_dB − N_{0>0> با وجود این، واحدهای مقیاس خطی همچنان در کسر ضمنی ساده می‌شوند و در نتیجه نتایج بر حسب dB-Hz بیان می‌شوند.}

  تصویر عملیات افزودنی

  میچکه ادعا می کند که یک مزیت کلیدی استفاده از مقیاس لگاریتمی، مانند دسی بل، در زنجیره انتقال، ساده کردن محاسبه بهره یا تضعیف کلی است. هنگامی که عناصر متعدد، هر کدام با بهره یا تضعیف خاص خود، به هم متصل می شوند، جمع کردن مقادیر دسی بل آنها به طور قابل توجهی عملی تر از ضرب فاکتورهای فردی آنها است. برعکس، علی‌رغم این مزیت، دسی‌بل‌ها چالش‌هایی را در عملیات‌هایی ایجاد می‌کنند که اساساً افزایشی هستند، دقیقاً به این دلیل که شناخت انسان غالباً جمع را بر ضرب ترجیح می‌دهد.

  به عنوان مثال، اگر دو ماشین هر یک سطح فشار صوتی 90 دسی بل را در یک مکان خاص تولید کنند، عملکرد ترکیبی آنها تقریباً 93 دسی بل است نه 180 دسی بل. به طور مشابه، سناریویی را در نظر بگیرید که در آن نویز دستگاه، از جمله مشارکت‌های پس‌زمینه، 87 dBA اندازه‌گیری می‌شود، در حالی که نویز پس‌زمینه به تنهایی 83 دسی‌بل است که دستگاه خاموش است. سطح سر و صدای جدا شده دستگاه را می توان با «کم کردن» لگاریتمی نویز پس زمینه 83 dBA از سطح ترکیبی 87 dBA تعیین کرد که در نتیجه تقریباً 84.8 dBA ایجاد می شود. علاوه بر این، هنگام محاسبه یک سطح صدای نماینده برای یک اتاق از اندازه‌گیری‌های متعدد، تمایز بین میانگین‌گیری لگاریتمی و حسابی آشکار می‌شود. برای مثال، میانگین لگاریتمی 70 دسی بل و 90 دسی بل 87 دسی بل است، در حالی که میانگین حسابی 80 دسی بل است.

  عملیاتی مانند جمع در مقیاس لگاریتمی را جمع لگاریتمی می نامند. این فرآیند شامل تبدیل مقادیر به مقیاس خطی با استفاده از نمایی، انجام جمع، و سپس بازگشت به مقیاس لگاریتمی با گرفتن لگاریتم است. در نتیجه، در حالی که عملیات دسی بل شامل جمع، تفریق، ضرب یا تقسیم لگاریتمی است، عملیات مربوطه در مقیاس خطی، رویه‌های حسابی استاندارد هستند.

  ${\displaystyle 87\,{\text{dBA}}\ominus 83\,{\text{dBA}}=10\cdot \log _{10}{\bigl (}10^{87/10}-10^{83/10}{\bigr )}\,{\text{dBA}}\approx 84.8\,{\text{dBA}}}$

  The logarithmic mean is derived from the logarithmic sum through the subtraction of ${\displaystyle 10\log _{10}2}$, a principle consistent with logarithmic division being equivalent to linear subtraction.

  نمایش های کسری

  ثابت تضعیف، به‌ویژه در زمینه‌هایی مانند ارتباط فیبر نوری و از دست دادن مسیر انتشار رادیویی، اغلب به صورت کسری یا نسبتی نسبت به فاصله انتقال ارائه می‌شوند. به عنوان مثال، dB/m نشان دهنده دسی بل در هر متر است، در حالی که dB/mi نشان دهنده دسی بل در هر مایل است. این مقادیر باید مطابق با اصول تحلیل ابعادی پردازش شوند. به عنوان مثال، انتقال 100 متری از طریق فیبر با تضعیف 3.5 dB/km منجر به تلفات 0.35 دسی بل = 3.5 دسی بل در کیلومتر × 0.1 کیلومتر می شود.

  برنامه ها

  جنبه های ادراکی

  درک انسان از شدت صوت و نور بیشتر با یک تابع لگاریتمی شدت مطابقت دارد تا با یک رابطه خطی، همانطور که توسط قانون وبر-فچنر توضیح داده شده است. در نتیجه، مقیاس دسی بل (dB) به عنوان یک متریک موثر عمل می کند.

  برنامه های صوتی

  در آکوستیک، دسی بل به طور معمول به عنوان واحدی برای سطح قدرت صدا یا سطح فشار صدا استفاده می شود. فشار مرجع برای صدای هوابرد در آستانه معمول ادراک شنوایی انسان ایجاد می‌شود و از مقایسه‌های رایج مختلف برای نمونه‌ای از سطوح فشار صوت متمایز استفاده می‌شود. با توجه به اینکه فشار صوت یک کمیت توان ریشه را تشکیل می دهد، تعریف واحد مربوطه به صورت زیر اعمال می شود:

  ${\displaystyle20} {p_{\text{rms}}}{p_{\text{ref}}}}\right)\,{\text{dB}},}$

  در این معادله، p_rms نشان‌دهنده ریشه میانگین مقدار مربع فشار صوتی اندازه‌گیری شده است، در حالی که p_ref نشان‌دهنده فشار صدای مرجع استاندارد است که 20 میکروپاسکال در هوا یا 1 میکروپاسکال در آب است. قابل انتساب به تغییرات در مقادیر مرجع.

  با توجه به اینکه شدت صوت با مجذور فشار صوت نسبت مستقیم دارد، سطح شدت صدا را می‌توان به صورت زیر تعریف کرد:

  ${\displaystyle L_{p}=10\log _{10}\!\left({\frac {I}{I_{\text{ref}}}}\right)\,{\text$

  سیستم شنوایی انسان دارای محدوده دینامیکی گسترده ای برای دریافت صدا است. نسبت بین شدت صدایی که قادر به ایجاد آسیب دائمی در هنگام قرار گرفتن در معرض کوتاه است و ضعیف‌ترین صدای قابل شنیدن حداقل 1 تریلیون است (10¹²). چنین محدوده های اندازه گیری گسترده ای به طور موثر با استفاده از مقیاس لگاریتمی نشان داده می شوند: لگاریتم پایه 10 10¹² 12 است که به سطح شدت صوت 120 دسی بل و 1 pW/m§4^{5§ ترجمه می شود. مقادیر مرجع برای I و p در هوا انتخاب شده اند تا اطمینان حاصل شود که این مقدار تقریباً با سطح فشار صوتی 120 دسی بل و 20 μPa مطابقت دارد.}

  انتخاب اصلی دسی بل به جای بل به عنوان یک واحد لگاریتمی برای تغییر شدت از این واقعیت ناشی می‌شود که تغییرات در ویژگی‌های صدا کمتر از تفاوت قابل توجه (JND) بر ادراک شنوایی تأثیر نمی‌گذارد. برای درک دامنه انسان، JND تقریباً 1 دسی بل است.

  با توجه به حساسیت دیفرانسیل گوش انسان در فرکانس‌های صدا، طیف توان آکوستیک از طریق وزن‌دهی فرکانس دستخوش تغییر می‌شود و وزن A استاندارد رایج را نشان می‌دهد. این فرآیند یک توان صوتی وزنی ایجاد می کند که متعاقباً به سطح صدا یا نویز تبدیل می شود که در دسی بل بیان می شود.

  تلفن

  دسی بل هم در زمینه تلفن و هم در زمینه صوتی کاربرد پیدا می کند. مشابه استفاده از آن در آکوستیک، توان فرکانس وزن اغلب استفاده می شود. به طور خاص، برای اندازه‌گیری نویز صوتی در مدارهای الکتریکی، این وزن‌دهی‌ها وزن‌های psophometric نامیده می‌شوند.

  Electronics

  در الکترونیک، دسی بل اغلب برای بیان نسبت‌های قدرت یا دامنه، به‌ویژه برای افزایش، به عنوان جایگزینی برای نسبت‌ها یا درصدها استفاده می‌شود. یک مزیت قابل توجه، توانایی محاسبه افزایش دسی بل تجمعی اجزای آبشاری، مانند تقویت کننده ها و تضعیف کننده ها، صرفاً با جمع کردن افزایش دسیبل فردی است. به همین ترتیب، در ارتباطات راه دور، دسی‌بل افزایش یا تلفات سیگنال از فرستنده به گیرنده را در رسانه‌های مختلف (مانند فضای آزاد، موجبرها، کابل‌های کواکسیال، فیبر نوری) از طریق استفاده از بودجه پیوند اندازه‌گیری می‌کند.

  واحد دسی‌بل را همچنین می‌توان با یک سطح مرجع مشخص ترکیب کرد که معمولاً یک سطح مرجع مطلق، بدون واحد الکتریکی ایجاد می‌کند. به عنوان مثال، dBW از یک مرجع 1 W استفاده می کند، در حالی که dBm از یک مرجع 1 mW با m مخفف milliwatt استفاده می کند. در نتیجه، سطح توان 0 dBm نشان‌دهنده یک میلی‌وات است، و 1 dBm نشان‌دهنده افزایش یک دسی‌بل، معادل تقریباً 1.259 مگاوات است.

  در مشخصات صوتی حرفه‌ای، dBu واحدی است که به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. نسبت به ریشه میانگین ولتاژ مربع تعریف می شود که 1 میلی وات (معادل dBm 0) را به یک مقاومت 600 اهم تحویل می دهد، که تقریباً √1 mW × 600 Ω ≈ 0.775 V _{محاسبه می شود. هنگامی که در یک مدار 600 اهم استفاده می شود، که از لحاظ تاریخی به عنوان امپدانس مرجع استاندارد در سیستم های تلفن عمل می کرد، dBu و dBm از نظر عددی یکسان هستند.}

  اپتیک

  برای یک پیوند نوری، اگر یک توان نوری مشخص، بیان شده در dBm (به 1 مگاوات ارجاع شده)، به فیبر تزریق شود، و تلفات دسی بل هر یک از اجزای تشکیل دهنده (مانند اتصال دهنده ها، اتصالات و بخش های فیبر) شناخته شده باشد، افت کل پیوند را می توان به طور موثر از طریق این مقدار د

  تصویربرداری دیجیتال و ویدئو

  در زمینه حسگرهای تصویری و تصویری دیجیتال، دسی‌بل معمولاً نشان‌دهنده نسبت ولتاژ ویدیو یا شدت نور دیجیتالی است که با استفاده از 20 log از نسبت محاسبه می‌شود. این قرارداد حتی زمانی اعمال می شود که شدت نمایش داده شده (قدرت نوری) به جای مربع آن، تناسب مستقیمی با ولتاژ تولید شده توسط سنسور نشان می دهد، همانطور که در تصویرگرهای CCD که در آن پاسخ ولتاژ با شدت خطی است، مثال می زنند. در نتیجه، نسبت سیگنال به نویز دوربین یا محدوده دینامیکی که به عنوان 40 دسی بل مشخص شده است، نسبت 100:1 بین شدت سیگنال نوری و شدت نویز تاریک معادل نوری را نشان می دهد، به جای شدت 10000:1 (قدرت 40 بایت) که در غیر این صورت ممکن است 40 برابر باشد. گاهی اوقات، تعریف نسبت لگاریتم 20 مستقیماً برای تعداد الکترون یا فوتون اعمال می شود، که ذاتاً با دامنه سیگنال حسگر متناسب است، بنابراین نیاز به ارزیابی خطی بودن پاسخ ولتاژ به شدت را از بین می برد. اپتیک، که می تواند منجر به ابهام اصطلاحی بین قراردادهای فناوری عکاسی دیجیتال و فیزیک شود. معمولاً معیارهایی مانند محدوده پویا یا سیگنال به نویز برای دوربین‌ها با 20 log dB بیان می‌شوند. با این حال، در کاربردهای مرتبط (مانند تضعیف، افزایش، SNR تشدیدکننده، یا نسبت رد)، این اصطلاح نیاز به تفسیر دقیق دارد، زیرا ادغام دو تعریف واحد می‌تواند منجر به تفسیر نادرست قابل‌توجهی از مقادیر گزارش‌شده شود.

  عکاسی‌ها معمولاً از یک کاراکتر نوری پایه 2 استفاده می‌کنند که به عنوان logari شناخته می‌شود. نسبت ها یا محدوده دینامیکی.

  پسوندها و مقادیر مرجع

  پسوندها اغلب به واحد dB اساسی اضافه می شوند تا مقدار مرجعی را که نسبت بر اساس آن محاسبه می شود، مشخص کنند. به عنوان مثال، dBm اندازه گیری توان را نسبت به 1 میلی وات نشان می دهد.

  وقتی مقدار واحد مرجع به صراحت مشخص شده باشد، اندازه گیری دسی بل "مطلق" نامیده می شود. برعکس، اگر مقدار واحد مرجع به طور صریح بیان نشده باشد، مثلاً در زمینه افزایش dB تقویت‌کننده، اندازه‌گیری دسی‌بل به عنوان نسبی طبقه‌بندی می‌شود.

  روی افزودن پسوندها به مقادیر دسی‌بل (dB) علیرغم مغایرت با دستورالعمل‌های تعیین‌شده توسط سازمان‌های استانداردسازی مانند ISO و IEC، رایج است. این نهادها «غیرقابل قبول بودن الصاق اطلاعات به واحدها» و «غیرقابل قبول بودن اختلاط اطلاعات با واحدها» را به عنوان موضوعات مهم می دانند. به عنوان مثال، استاندارد IEC 60027-3 یک قالب جایگزین را تجویز می کند: L_x (re x_ref) یا L_{xxxxx x نشان دهنده نماد کمیت و xref نشان دهنده مقدار کمیت مرجع است. به عنوان مثال، شدت میدان الکتریکی E نسبت به مقدار مرجع 1 μV/m را می توان به صورت LE (re 1 μV/m) = 20 dB یا LEEEE (re 1 μV/m) = 20 dB یا LEE ( 20 دسی بل وقتی نتیجه اندازه‌گیری 20 دسی‌بل به‌طور مستقل ارائه می‌شود، می‌توان اطلاعات زمینه‌ای اضافی را در پرانتز ارائه کرد، که سپس به‌عنوان بخشی از متن اطراف عمل می‌کند نه اینکه در خود واحد ادغام شود، برای مثال: 20 dB (re 1 μV/m) یا 20 dB (1 μV/m)>}

  فراتر از اسنادی که دقیقاً به واحدهای SI پایبند هستند، این عمل به طور گسترده مشاهده می شود، همانطور که در موارد متعدد نشان داده شده است. هیچ استاندارد جهانی بر این پسوندها حاکم نیست. در عوض، کنوانسیون‌های مختلف رشته‌ای خاص حاکم است. پسوندها ممکن است نمادهای واحد (مانند "W"، "K"، "m")، نویسه‌گردانی نمادهای واحد (به عنوان مثال، "uV" برای میکروولت به جای μV) یا مخفف نام واحدها (مانند "sm" برای متر مربع، "m" برای میلی‌وات) را نشان دهند. متناوباً، آنها می‌توانند به‌عنوان یادگاری که نوع کمیت محاسبه‌شده را نشان می‌دهند (مثلاً «i» برای افزایش آنتن نسبت به یک آنتن همسانگرد، «λ» برای مقادیر نرمال‌شده توسط طول موج الکترومغناطیسی)، یا به‌عنوان ویژگی‌های کلی یا شناسه‌هایی که ماهیت کمیت را مشخص می‌کنند (مثلاً «سطح فشار صدا» برای وزن A). پسوند غالباً با یک خط فاصله (مثلاً "dB‑Hz")، یک فاصله (مانند "dB HL")، در پرانتز (مانند "dB(HL)")، یا مستقیماً بدون هیچ کاراکتر مداخله‌ای (مثلاً "dBm"، فرمی با استانداردهای بین‌المللی

  ضمیمه می‌شود) مرتبط می‌شود.

  نامگذاری پسوند

  اندازه گیری ولتاژ

  با توجه به اینکه دسی بل اساساً در رابطه با توان و نه دامنه تعریف می شود، تبدیل نسبت ولتاژ به دسی بل مستلزم دو برابر کردن دامنه یا استفاده از ضریب ضرب 20 به جای 10 است، همانطور که قبلاً توضیح داده شد.

  dBV (دسی بل-ولت)

  dB(V_RMS) نشان دهنده ولتاژ اندازه گیری شده نسبت به 1 ولت، صرف نظر از امپدانس است. این معیار در ارزیابی حساسیت میکروفون و در تعریف استاندارد سطح خط مصرف کننده -10 dBV استفاده می شود. این استاندارد پایین‌تر به کاهش هزینه‌های ساخت در مقایسه با دستگاه‌هایی که از استاندارد بالاتر +4 dBu در سطح خط استفاده می‌کنند، کمک می‌کند.

  dBu یا dBv (دسی بل بدون بار یا دسی بل ولتاژ)

  استاندارد 0 dBu به عنوان ولتاژ RMS مورد نیاز برای اتلاف 0 dBm (معادل 1 مگاوات) در یک بار 600 Ω تعریف شده است.طبق قانون اهم، این ولتاژ به صورت زیر محاسبه می شود: $${\displaystyle {\sqrt {{\text{resistance}}\cdot {\text{power}}}}={\sqrt {600\ {\mathsf {\Omega }}\ \cdot \ 0.001\ {{\sq; {0.6}}\ {\mathsf {V_{RMS}}}\تقریباً 0.7746\ {\mathsf {V_{RMS}}}\,.}$$در نتیجه، یک سیگنال 1 ولتی_RMS مربوط به: 149§   V R م S 0.6   V R م S ) ≈ 2.218   د B u   . {\displaystyle 20\cdot \log _{10}\left({\frac {1\ {\mathsf {V_{RMS}}}}{{\sqrt {0.6}}\ {\mathsf {V_{RMS}}}8prox}\s. {dB_{u}}}~.} این نام در ابتدا dBv بود اما متعاقباً برای جلوگیری از ابهام با dBV به dBu تغییر یافت.Rupert Neve اظهار داشت که u از واحد حجم نمایش داده شده در یک VU متر سرچشمه می گیرد، اگرچه به معنای unloaded نیز تفسیر شده است.

  در زمینه‌های صوتی حرفه‌ای، تجهیزات اغلب به گونه‌ای کالیبره می‌شوند تا پس از استفاده از سیگنالی با دامنه +4 dBu، در VU متر پس از مدت زمان مشخصی، "0" را ثبت کنند. در مقابل، تجهیزات درجه مصرف کننده معمولاً در سطح سیگنال اسمی پایین تر از -10 dBV کار می کنند. در نتیجه، بسیاری از دستگاه‌ها از عملکرد دو ولتاژ استفاده می‌کنند که دارای تنظیمات افزایش یا «تریم» مشخص برای اطمینان از سازگاری با استانداردهای مختلف است. معمولاً تجهیزات حرفه‌ای شامل یک سوئیچ یا مکانیزم تنظیمی است که حداقل محدوده بین +4 dBu و -10 dBV را در خود جای دهد.

  dBmV

  dBmV نشان دهنده ولتاژ ریشه میانگین مربع (RMS) نسبت به 1 میلی ولت در طول امپدانس 75 Ω است که با dB (mV_RMS) نشان داده می شود. این واحد به طور گسترده در شبکه های تلویزیون کابلی استفاده می شود، جایی که قدرت معمول یک سیگنال تلویزیونی در پایانه های گیرنده تقریباً 0 دسی بل_mV است. با توجه به اینکه سیستم های تلویزیون کابلی از کابل کواکسیال 75 Ω استفاده می کنند، مقدار 0 dB_mV معادل 78.75 dBW، 48.75 dBm یا تقریباً 13 nW است.

  dBmV0s

  این واحد به طور رسمی توسط توصیه ITU-R V.574 تعریف شده است.

  dBμV یا dBuV

  dB(μV_RMS) نشان دهنده ولتاژ اندازه گیری شده نسبت به 1 میکروولت است. معمولاً در مشخصات تقویت کننده های تلویزیون و هوایی استفاده می شود. قابل توجه است که 60 dBμV معادل 0 dBmV است.

  آکوستیک

  در آکوستیک، رایج‌ترین کاربرد "دسی بل" برای اندازه‌گیری سطح صدا، dB_SPL است که نشان‌دهنده سطح فشار صدا است که به آستانه اسمی شنوایی انسان ارجاع می‌شود. اندازه‌گیری‌های مربوط به فشار، کمیت توان ریشه، ضریب 20 را به کار می‌گیرند، در حالی که اندازه‌گیری‌های توان، مانند dBSIL و dBSWL، از ضریب 10 استفاده می‌کنند.

  dBSPL

  dBSPL یا سطح فشار صدا، برای صدای موجود در هوا و سایر گازها نسبت به 20 میکروپاسکال (μPa)، که معادل 2×10⁻⁵ Pa تعریف می‌شود. سطح 0 dBSPL تقریباً آرام ترین صدای قابل درک توسط انسان است. برای صدا در آب و سایر مایعات، فشار مرجع 1 μPa است. فشار صدای RMS یک پاسکال با سطح 94 دسی بل SPL مطابقت دارد.

  dBSIL

  dBSIL سطح شدت صدا را نشان می‌دهد که به 10⁻¹² W/m² اشاره می‌کند که آستانه شنوایی انسان را در یک محیط هوایی تقریبی می‌کند.

  dBSWL

  dBSWL نشان دهنده سطح قدرت صدا است که به 10⁻¹² W ارجاع شده است.

  dB(A)، dB(B) و dB(C)

  این نمادها غالباً کاربرد فیلترهای وزنی متمایز را نشان می‌دهند که برای تقریبی پاسخ گوش انسان به صدا طراحی شده‌اند، حتی اگر اندازه‌گیری اساسی در دسی‌بل (SPL) باقی بماند. این اندازه‌گیری‌ها معمولاً به نویز و تأثیر آن بر انسان‌ها و دیگر گونه‌های جانوری مربوط می‌شوند، که کاربرد گسترده‌ای در زمینه‌های صنعتی برای بحث‌های مربوط به کنترل صدا، انطباق با مقررات و استانداردهای زیست‌محیطی پیدا می‌کنند. نمادهای جایگزین عبارتند از dBA یا dB(A). با توجه به استانداردهای ایجاد شده توسط کمیته بین‌المللی الکتروتکنیکی (IEC 61672-2013) و موسسه استاندارد ملی آمریکا (ANSI S1.4)، فرمت توصیه‌شده برای بیان اندازه‌گیری به صورت L_A = x دسی‌بل است. با وجود این، واحدهای dB(A) به عنوان یک اختصار رایج برای اندازه‌گیری‌های A-weighted باقی می‌مانند. برای مقایسه، dBc در ارتباطات راه دور استفاده می شود.

  dBHL

  سطح شنوایی

  dB (dBHL) در ادیوگرام برای تعیین کمیت کم شنوایی استفاده می شود. سطح مرجع برای dBHL وابسته به فرکانس است و به حداقل منحنی شنوایی مشخص شده توسط ANSI و سایر استانداردهای مربوطه پایبند است. این روش تضمین می کند که ادیوگرام به طور موثر انحرافات را از آنچه شنوایی "طبیعی" تلقی می شود، نشان می دهد.

  dBQ

  dBQ گاهی اوقات برای نشان دادن سطح نویز وزنی استفاده می شود که معمولاً استاندارد وزن دهی نویز ITU-R 468 را در خود جای داده است.

  dBpp

  dBpp به اندازه گیری نسبت به فشار صوتی اوج به پیک اشاره دارد.

  dB(G)

  dB(G) به طیف وزنی G اشاره دارد.

  لوازم الکترونیکی صوتی

  dBm

  dBm

  dBm، همچنین به عنوان dBmW شناخته می شود، نشان دهنده قدرت نسبت به 1 میلی وات است. در کاربردهای صوتی و تلفنی، dBm به طور معمول به امپدانس 600 Ω اشاره می شود که معادل سطح ولتاژ 0.775 ولت یا 775 میلی ولت است.

  dBm0

  dBm0 نشان دهنده توان بیان شده در dBm است، همانطور که قبلاً توضیح داده شد، که در یک نقطه سطح انتقال صفر اندازه گیری شده است.

  dBFS

  dBFS یا dB (مقیاس کامل)، دامنه سیگنال را در مقایسه با حداکثر سطحی که دستگاه می‌تواند بدون قطع کردن پردازش کند، کمیت می‌کند. مرجع در مقیاس کامل می تواند به عنوان سطح توان یک سینوسی در مقیاس کامل یا به طور متناوب، یک موج مربعی در مقیاس کامل تعریف شود. در نتیجه، سیگنال اندازه‌گیری شده در برابر یک موج سینوسی مقیاس کامل، زمانی که به یک موج مربعی در مقیاس کامل ارجاع داده می‌شود، 3 دسی‌بل ضعیف‌تر به نظر می‌رسد، که منجر به معادل‌سازی می‌شود: 0 dBFS (موج سینوسی در مقیاس کامل) = -3 دسی‌بل (موج مربعی در مقیاس کامل).

  dBVU

  dBVU به واحد حجم dB اشاره دارد.

  dBTP

  dBTP، یا dB (اوج واقعی)، دامنه پیک سیگنال را نسبت به حداکثر سطحی که یک دستگاه می‌تواند قبل از قطع شدن در خود جای دهد، نشان می‌دهد. در سیستم های دیجیتال، 0 dBTP مربوط به بالاترین سطح عددی قابل نمایش توسط پردازنده است. مقادیر اندازه گیری شده به طور مداوم منفی یا صفر هستند، زیرا از حد مقیاس کامل تجاوز نمی کنند.

  رادار

  dBZ

  dBZ نشان دهنده دسی بل نسبت به Z = 1 میلی متر است⁶⋅m⁻³، که نشان دهنده انرژی بازتاب در رادار آب و هوا است. این معیار با نسبت توان ارسالی که به گیرنده رادار بازگردانده می شود، همبستگی دارد. مقادیر بیش از 20 دسی بل معمولاً وجود بارش در حال سقوط را نشان می دهد.

  dBsm

  dB(m²) - دسی بل نسبت به یک متر مربع: این متریک سطح مقطع راداری (RCS) یک هدف را کمیت می کند. مقدار توان بازتاب شده از یک هدف مستقیماً با RCS آن متناسب است. هواپیماهای پنهانکار و حشرات معمولاً مقادیر RCS منفی را هنگامی که بر حسب dBsm اندازه گیری می کنند نشان می دهند، در حالی که صفحات بزرگ و مسطح یا هواپیماهای معمولی مقادیر مثبت را نشان می دهند.

  متریک های توان، انرژی و قدرت رادیو

  dBc

  مقداری را نسبت به سیگنال حامل نشان می دهد. در ارتباطات راه دور، این متریک مقادیر نسبی نویز یا توان باند جانبی را در مقایسه با توان حامل بیان می‌کند. از dB(C) که در اندازه‌گیری‌های صوتی استفاده می‌شود، متمایز است.

  dBpp

  مقداری را نسبت به حداکثر توان حداکثر نشان می دهد.

  dBJ

  انرژی را نسبت به یک ژول کمیت می کند. با توجه به اینکه یک ژول برابر با یک وات ثانیه است، که همچنین معادل یک وات بر هرتز است، در نتیجه می توان چگالی طیفی توان را با استفاده از dBJ بیان کرد.

  dBmJ

  انرژی را نسبت به یک میلی ژول، یا معادل آن، یک میلی وات در هرتز کمیت می کند.

  dBm

  dB(mW) - قدرت را نسبت به یک میلی‌وات نشان می‌دهد. معمولاً به امپدانس بار 50 Ω ارجاع داده می شود، جایی که 0 dBm معادل 0.224 ولت است. قابل ذکر است که 0 dBm معادل 30-dBW است.

  dBm/Hz

  dB(mW/Hz) - چگالی طیفی توان را نسبت به یک میلی‌وات بر هرتز، که معادل dBmJ است، بیان می‌کند.

  dBμV/m، dBuV/m، یا dBμ

  dB(μV/m) - قدرت میدان الکتریکی را نسبت به یک میکروولت بر متر تعیین می کند. این متریک با چگالی شار توان از طریق امپدانس فضای آزاد (η₀ = 376.73 Ω) مرتبط است. در نتیجه، 0 dB μV/m مربوط به (1 μV/m)²/η§4_{5§، که برابر با 2.65x10^-15 W/m§8^{9§، معادل -145.76-dB1§1§5 یا §1-1§15§ است. dBm/m§1213§.}}

  dBf

  dB(fW) - قدرت را نسبت به یک فمتووات نشان می دهد.

  dBW

  dB(W) - توان را نسبت به یک وات کمیت می کند. یک دسی بل معادل 30+ دسی بل است.

  dBW/Hz

  dB(W/Hz) - چگالی طیفی توان را نسبت به یک وات بر هرتز، که معادل dBJ است، بیان می‌کند.

  dBW/m²

  dB(W/m²) - چگالی شار توان تابش الکترومغناطیسی را نسبت به یک وات بر متر مربع کمیت می‌دهد.

  dBk

  dB(kW) - قدرت را نسبت به یک کیلووات نشان می دهد. قابل ذکر است که 0 دسی بل برابر با 30 دسی بل است که 60+ دسی بل است. این واحد را نباید با dBK که بیانگر دمای نسبت به یک کلوین است، اشتباه گرفت.

  dBe

  دسی بل را در اصطلاح الکتریکی نشان می دهد.

  dBo

  دسی بل را در اصطلاح نوری نشان می دهد. در یک سیستم محدود به نویز حرارتی، یک تغییر یک دسی بل در توان نوری می تواند تا دو دسی بل تغییر در توان سیگنال الکتریکی ایجاد کند.

  معیارهای اندازه گیری آنتن

  dBi

  dB(ایزوتروپیک) - نشان دهنده بهره آنتن نسبت به بهره آنتن نظری همسانگرد است که به طور ایده آل انرژی را به طور یکنواخت در تمام جهات تابش می کند. قطبش خطی میدان الکترومغناطیسی (EM) فرض می‌شود، مگر اینکه به صراحت خلاف آن ذکر شود.

  dBd

  dB(دوقطبی) - بهره آنتن را نسبت به بهره آنتن دوقطبی نیم موج کمی می کند. ثابت شده است که 0 dBd معادل 2.15 دسی بل است.

  dBiC

  dB (دایره ای همسانگرد) - بهره آنتن را نسبت به بهره آنتن همسانگرد قطبی دایره ای نظری بیان می کند. یک قانون تبدیل قطعی بین dBiC و dBi وجود ندارد، زیرا این رابطه به ویژگی‌های آنتن گیرنده و قطبش میدان بستگی دارد.

  dBq

  dB(Quarterwave) - نشان دهنده بهره آنتن نسبت به بهره آنتن شلاقی با طول موج یک چهارم است. این واحد به ندرت مورد استفاده قرار می گیرد و عمدتاً در زمینه های بازاریابی خاص ظاهر می شود. به طور خاص، 0 dBq معادل -0.85 dBi است.

  dBsm

  dB(m²) – دسی بل نسبت به یک متر مربع: این متریک ناحیه جذب سیگنال موثر آنتن را کمیت می کند.

  dBm⁻¹

  dB(m⁻¹) - دسی بل نسبت به متقابل یک متر: این واحد به عنوان اندازه گیری ضریب آنتن عمل می کند.

  واحدهای اندازه گیری متفرقه

  dBHz

  dB(Hz) - پهنای باند را نسبت به یک هرتز بیان می کند. به عنوان مثال، 20 dBHz نشان دهنده پهنای باند 100 هرتز است. این واحد اغلب در محاسبات بودجه پیوند استفاده می شود و همچنین در زمینه نسبت حامل به تراکم نویز ظاهر می شود، که نباید با نسبت حامل به نویز (بیان شده در دسی بل) اشتباه گرفته شود.

  dBov یا dBO

  dB(overload) دامنه یک سیگنال، معمولاً صوتی، را نسبت به حداکثر سطحی که یک دستگاه می‌تواند بدون تجربه قطع شدن پردازش کند، کمیت می‌کند. این معیار مشابه dBFS است اما برای سیستم های آنالوگ نیز قابل اجرا است. طبق توصیه ITU-T G.100.1، سطح dBov برای یک سیستم دیجیتال با معادله زیر تعریف می‌شود: $${\displaystyle L_{\mathsf {ov}}=10\log _{10}\left({\frac {P}{\ P_{\mathsf {max}}\ }}\right)\ [{\mathsf {dB_}$$ که در آن حداکثر قدرت سیگنال ${\displaystyle P_{\mathsf {max}}=1.0}$ برای یک سیگنال مستطیلی با حداکثر دامنه ایجاد شده است ${\displaystyle x_{\mathsf {over}}}$.در نتیجه، سطح یک تن با دامنه دیجیتال (مقدار اوج) ${\displaystyle x_{\mathsf {over}}}$ تعیین شده است که ${\displaystyle L_{\mathsf {ov}}=-3.01\ {\mathsf {dB_{ov}}}}$.

  dBr

  dB(relative) نشان دهنده تفاوت نسبی از یک مرجع مشخص است که معمولاً از متن استنتاج می شود. یک مثال شامل انحراف پاسخ فیلتر از سطوح عملیاتی اسمی آن است.

  dBrn

  دسی بل بالاتر از نویز مرجع.

  dBrnC

  dB(rnC) نشان‌دهنده اندازه‌گیری سطح صدا، معمولاً در یک مدار تلفن است که به سطح -۹۰ دسی‌بلم ارجاع داده می‌شود. این اندازه گیری با استفاده از یک فیلتر وزنی پیام C استاندارد با وزن فرکانس انجام می شود. در حالی که فیلتر وزنی پیام C عمدتاً در آمریکای شمالی استفاده می‌شد، فیلتر psophometric عملکرد مشابهی را در مدارهای مخابراتی بین‌المللی انجام می‌دهد.

  dBK

  dB(K) به دسی بل نسبت به 1 کلوین اشاره دارد، واحدی که برای بیان دمای نویز استفاده می شود.

  dBK⁻¹ یا dB/K

  dB(K⁻¹) نشان‌دهنده دسی‌بل‌های ارجاع‌شده به ۱ K⁻¹ است، به‌ویژه نه دسی‌بل در هر کلوین. این واحد در ارتباطات ماهواره‌ای برای تعیین کمیت ضریب ⁠G/ T ⁠ (G/T) استفاده می‌شود، که به‌عنوان شکلی از شایستگی همبستگی بین آنتن‌های دریافتی با افزایش دمای آنتن است. T.

  فهرست الفبایی پسوندها

  نشانگذاری پسوندهای بدون نقطه

  dBA

  dBa

  dBa

  dBB

  dBB

  dBc

  dBc

  این نام نشان دهنده اندازه گیری نسبت به سیگنال حامل است. در ارتباطات راه دور، dBc سطوح توان نسبی نویز یا باندهای جانبی را در مقایسه با توان حامل کمیت می کند.

  dBC

  dBD

  dBD

  dBd

  dBd

  dB(دوقطبی) نشان دهنده بهره رو به جلو آنتن است که نسبت به آنتن دوقطبی نیم موج بیان می شود. مقدار 0 dBd معادل 2.15 دسی بل است.

  dBe

  دسی بل های ارجاع شده به کمیت الکتریکی را نشان می دهد.

  dBf

  dB(fW) قدرت اندازه‌گیری شده را نسبت به 1 فمتووات نشان می‌دهد.

  dBFS

  dB (مقیاس کامل) دامنه سیگنال را در رابطه با حداکثر سطحی که یک دستگاه می تواند بدون ایجاد برش پردازش کند، کمیت می کند. مرجع در مقیاس کامل می تواند توسط سطح توان یک سینوسی در مقیاس کامل یا به طور متناوب توسط یک موج مربعی در مقیاس کامل ایجاد شود. در نتیجه، سیگنالی که به یک موج سینوسی در مقیاس کامل ارجاع داده می شود، زمانی که به یک موج مربعی در مقیاس کامل ارجاع داده شود، 3 دسی بل کمتر ثبت می شود. بنابراین، 0 dBFS (موج سینوسی در مقیاس کامل) برابر است با -3 dBFS (موج مربعی در مقیاس کامل).

  dBG

  به یک طیف فرکانس با وزن G اشاره دارد.

  dBi

  dB(ایزوتروپیک) نشان دهنده بهره رو به جلو آنتن است که در برابر یک آنتن همسانگرد فرضی که انرژی را به طور یکنواخت در تمام جهات تابش می کند اندازه گیری می شود. مگر اینکه صریحاً خلاف آن ذکر شود، قطبش خطی میدان الکترومغناطیسی فرض می شود.

  dBiC

  dB (دایره ایزوتروپیک) نشان دهنده بهره رو به جلو یک آنتن، نسبت به آنتن همسانگرد قطبی دایره ای است. یک قانون تبدیل مستقیم و ثابت بین dBiC و dBi وجود ندارد، زیرا این رابطه به ویژگی های آنتن گیرنده و قطبش میدان الکترومغناطیسی بستگی دارد.

  dBJ

  این واحد انرژی را نسبت به 1 ژول بیان می کند. با توجه به اینکه 1 ژول معادل 1 وات ثانیه یا 1 وات بر هرتز است، در نتیجه می توان چگالی طیفی توان را در dBJ تعیین کرد.

  dBk

  dB(kW) نشان دهنده توان اندازه گیری شده نسبت به 1 کیلووات است.

  dBK

  dB(K) نشان‌دهنده دسی بل نسبت به کلوین است که عمدتاً برای بیان دمای نویز استفاده می‌شود.

  dBm

  dB(mW) قدرت اندازه گیری شده را نسبت به 1 میلی وات نشان می دهد.

  dBm² یا dBsm

  dB(m²) نشان دهنده دسی بل نسبت به یک متر مربع است.

  dBm0

  این به توانی اشاره دارد که بر حسب dBm بیان می‌شود و در یک نقطه سطح انتقال صفر اندازه‌گیری می‌شود.

  dBm0s

  این اصطلاح با توصیه ITU-R V.574 تعریف شده است.

  dBmV

  dB(mV_RMS) ولتاژ را نسبت به 1 میلی ولت در یک امپدانس 75 Ω کمیت می کند.

  dBo

  دسی بل های ارجاع شده به یک کمیت نوری را نشان می دهد. در یک سیستم محدود با نویز حرارتی، یک تغییر dBo در توان نوری می‌تواند باعث تغییر قدرت سیگنال الکتریکی تا 2 دسی بل شود.

  dBO

  dBov یا dBO

  dBov یا dBO

  dB(overload) دامنه یک سیگنال، معمولاً یک سیگنال صوتی، را نسبت به حداکثر سطحی که یک دستگاه می‌تواند قبل از شروع قطع شدن داشته باشد، بیان می‌کند.

  dBpp

  اندازه گیری را نسبت به فشار صدای اوج به اوج نشان می دهد.

  dBpp

  نشان دهنده اندازه گیری نسبت به حداکثر مقدار حداکثر توان الکتریکی است.

  dBq

  dB(Quarterwave) بهره رو به جلو آنتن را در مقایسه با آنتن شلاقی با طول موج یک چهارم کمی می کند. این واحد به ندرت مورد استفاده قرار می گیرد و عمدتاً در زمینه های بازاریابی خاص ظاهر می شود. مقدار 0 dBq معادل 0.85 dBi است.

  dBr

  dB(relative) نشان دهنده تفاوت نسبی از یک مرجع مشخص است که معمولاً توسط زمینه ایجاد می شود. یک کاربرد گویا، کمی کردن انحراف پاسخ فیلتر از سطوح عملیاتی اسمی است.

  dBrn

  نماینده دسی بل بالاتر از سطح نویز مرجع است.

  dBrnC

  این اصطلاح به اندازه گیری سطح صدا اشاره می کند که معمولاً در مدار تلفن به کار می رود، نسبت به سطح صدای مدار ذاتی.اندازه گیری این سطح توسط یک فیلتر وزنی پیام C استاندارد، فیلتری که عمدتاً در آمریکای شمالی استفاده می شود، با فرکانس وزن می شود.

  dBsm

  dBTP

  dBTP

  dB (اوج واقعی) دامنه پیک یک سیگنال را در رابطه با حداکثر سطحی که دستگاه می‌تواند بدون ایجاد برش پردازش کند، کمیت می‌دهد.

  dBu یا dBv

  محاسبه ولتاژ RMS نسبت به ${\displaystyle \ {\sqrt {0.6\ }\ths}\{0.6\ths}\{4} {\mathsf {V}}\ \approx -2.218\ {\mathsf {dB_{V}}}~.}$

  dBu0s

  این اصطلاح به طور رسمی توسط توصیه ITU-R V.574 تعریف شده است.

  dBuV

  dBuV/m

  dBuV/m

  dBv

  dBv

  dBV

  dBV

  این نشان‌دهنده dB(V_RMS) است که نشان‌دهنده ولتاژ اندازه‌گیری شده نسبت به 1 ولت، صرف نظر از امپدانس است.

  dBVU

  dB(VU) واحد حجم دسی بل را نشان می دهد.

  dBW

  این به dB(W) اشاره دارد، که قدرت اندازه گیری شده نسبت به 1 وات را نشان می دهد.

  dBW·m⁻²·Hz⁻¹

  این نشان دهنده چگالی طیفی است که نسبت به 1 W·m^-2·Hz^-1 بیان می شود.

  dBZ

  این نشان‌دهنده dB(Z)، مقدار دسی‌بل نسبت به Z = 1 mm⁶⋅m⁻³ است.

  dBμ

  dBμV یا dBuV

  dBμV یا dBuV

  این به dB(μV_RMS) اشاره دارد که نشان دهنده ولتاژ اندازه گیری شده نسبت به 1 ریشه میانگین میکروولت مربع است.

  dBμV/m، dBuV/m، یا dBμ

  این نشان‌دهنده dB(μV/m) است که قدرت میدان الکتریکی را نسبت به 1 میکروولت بر متر تعیین می‌کند.

  پسوندهای قبل از یک فاصله

  dB HL

  سطح شنوایی دسی بل (dB HL) در ادیوگرام برای تعیین کمیت کم شنوایی استفاده می شود.

  dB Q

  این علامت گهگاه برای نشان دادن سطح نویز وزنی استفاده می شود.

  dB SIL

  این به سطح شدت صدا دسی بل (dB SIL) اشاره دارد که نسبت به 10⁻¹² W/m² اندازه‌گیری می‌شود.

  dB SPL

  dB SPL یا سطح فشار صدا، با اندازه‌گیری‌های مربوط به 20 μPa در هوا یا 1 μPa در آب، برای صدا در هوا و سایر گازها اعمال می‌شود.

  dB SWL

  این نشان‌دهنده سطح قدرت صدا دسی‌بل (dB SWL) است که نسبت به 10⁻¹² W اندازه‌گیری شده است.

  پسوندهای داخل پرانتز

  dB(A)، dB(B)، dB(C)، dB(D)، dB(G) و dB(Z)

  این نمادها اغلب کاربرد فیلترهای وزنی متمایز را نشان می‌دهند که برای تقریبی پاسخ شنوایی گوش انسان طراحی شده‌اند، حتی اگر اندازه‌گیری اساسی در dB (SPL) باقی بماند. این اندازه‌گیری‌ها معمولاً مربوط به نویز و تأثیر آن بر انسان‌ها و سایر گونه‌های جانوری است و کاربرد گسترده‌ای در زمینه‌های صنعتی برای بحث‌های مربوط به کنترل صدا، انطباق با مقررات و استانداردهای زیست‌محیطی پیدا می‌کند. نمادهای جایگزین عبارتند از dB_A یا dBA.

  پسوندهای دیگر

  dBHz یا dB-Hz

  این نشان دهنده dB(Hz) است که نشان دهنده پهنای باند اندازه گیری شده نسبت به یک هرتز است.

  dBHz² یا dB/s²

  این نشان‌دهنده dB(Hz²) است، که مقدار مجذور یک پاسخ ضربه (یا پوشش آن) را نسبت به قدر مربع یک پاسخ ضربه‌ای دارای دامنه وحدت کمیت می‌دهد.

  dBK⁻¹ یا dB/K

  این به dB(K⁻¹) اشاره دارد، که دسی بل اندازه گیری شده نسبت به متقابل کلوین را نشان می دهد.

  dBm⁻¹

  این نشان‌دهنده dB(m⁻¹)، یک مقدار دسی‌بل نسبت به متقابل یک متر است که به‌عنوان اندازه‌گیری ضریب آنتن عمل می‌کند.

  mBm

  این به mB(mW) اشاره دارد، که قدرت اندازه گیری شده نسبت به 1 میلی وات را نشان می دهد که در میلی بل (یک صدم دسی بل) بیان می شود. قابل ذکر است که 100 mBm معادل 1dBm است. این واحد در درایورهای Wi-Fi هسته لینوکس و مشخصات دامنه نظارتی مربوطه گنجانده شده است.

  یادداشت ها

  • Tuffentsammer، Karl (1956). «Das Dezilog، eine Brücke zwischen Logarithmen، Dezibel، Neper und Normzahlen» [دسی‌لوگ: پلی بین لگاریتم‌ها، دسی‌بل‌ها، نپرها و اعداد ترجیحی]. VDI-Zeitschrift (به آلمانی). 98: 267–274.Paulin، Eugen (1 سپتامبر 2007). Logarithmen، Normzahlen، Dezibel، Neper، Phon - natürlich verwandt! [لگاریتم ها، اعداد ترجیحی، دسی بل ها، دسیبل ها، نپرها، نپرها] (PDF) (به آلمانی (PDF) از نسخه اصلی در 18 دسامبر 2016 بازیابی شده 18 دسامبر 2016.
    • دسی بل چیست؟ با فایل های صوتی و انیمیشن
    • مقررات OSHA در مورد قرار گرفتن در معرض نویز شغلی
    • کار با دسی بل (سیگنال RF و قدرت میدان)