Как перевести разы в децибелы

Перевод dB в «разы» и наоборот

Онлайн калькулятор дБ в разы Этот онлайн-калькулятор выполняет преобразование между децибелами, усилением по напряжению (или току) и усилением по мощности. Просто заполните одну область, и калькулятор преобразует другие две области.
Уравнение: dBm= 10log(p1/.001)
dBm — логарифмическая мера усиления по сравнению с 1 мВт.

Отличное видео, которое описывает, как соотносятся «разы» и децибелы (дБ)

интересный факт: децибел — НЕ только единица измерения громкости

Это скорей универсальная единица измерения. Это СООТНОШЕНИЕ. Оно сравнивает одно число с другим. И хотя в этих числах обычно измеряется уровень звука, это не всегда так. В музыке децибелы также используются для измерения напряжения и мощности оборудования.

ЕЩЁ ФАКТ: децибел — нелинейная величина измерения

• +3 дБ = мощность х2
• +10 дБ = мощность х10
• +60 дБ = мощность х1000000

Как перевести разы в децибелы

Этот онлайн-калькулятор выполняет преобразование между децибелами, усилением по напряжению (или току) и усилением по мощности. Просто заполните одну область, и калькулятор преобразует другие две области.

Уравнение: dBm= 10log(p1/.001)
dBm — логарифмическая мера усиления по сравнению с 1 мВт.

Вас может заинтересовать:

1. Настройка Проигрывателя
2. Станок для сверления плат
3. High End как метод борьбы со стандартизацией
4. Программа Spectrum Laboratory
5. Катер с электронно-механическим приводом

© PavKo, 2007-2018 Обратная связь Ссылки

Что такое децибел?

Что такое децибел?

Довольно часто в популярной радиотехнической литературе, в описании электронных схем употребляется единица измерения – децибел (дБ или dB).

При изучении электроники начинающий радиолюбитель привык к таким абсолютным единицам измерения как Ампер (сила тока), Вольт (напряжение и ЭДС), Ом (электрическое сопротивление) и многим другим, с помощью которых обозначают количественно тот или иной электрический параметр (ёмкость, индуктивность, частоту).

Начинающему радиолюбителю, как правило, не составляет особого труда разобраться, что такое ампер или вольт. Тут всё понятно, есть электрический параметр или величина, которую нужно измерить. Есть начальный уровень отсчёта, который принимается по умолчанию в формулировке данной единицы измерения. Есть условное обозначение этого параметра или величины (A, V). И вправду, как только мы читаем надпись 12 V, то мы понимаем, что речь идёт о напряжении, аналогичном, например, напряжению автомобильной аккумуляторной батареи.

Но как только встречается надпись, к примеру: напряжение повысилось на 3 дБ или мощность сигнала составляет 10 дБм (10 dBm), то у многих возникает недоумение. Как это? Почему упоминается напряжение или мощность, а значение указывается в каких-то децибелах?

Практика показывает, что не многие начинающие радиолюбители понимают, что же такое децибел. Попытаемся развеять непроглядный туман над такой таинственной единицей измерения как децибел.

Что такое децибел?

Единицу измерения под названием Бел стали впервые применять инженеры телефонной лаборатории Белла. Децибел является десятой частью Бела (1 децибел = 0,1 Бел). На практике широко используется как раз децибел.

Как уже говорилось, децибел, это особенная единица измерения. Стоит отметить, что децибел не является частью официальной системы единиц СИ. Но, несмотря на это, децибел получил признание и занял прочное место наряду с другими единицами измерения.

Вспомните, когда мы хотим объяснить какое-либо изменение, мы говорим, что, например, стало ярче в 2 раза. Или, например, напряжение упало в 10 раз. При этом мы устанавливаем определённый порог отсчёта, относительно которого и произошло изменение в 10 или 2 раза. С помощью децибел также измеряют эти “разы”, только в логарифмическом масштабе.

График логарифмической зависимости

Например, изменение на 1 дБ, соответствует изменению энергетической величины в 1,26 раза. Изменение на 3 дБ соответствует изменению энергетической величины в 2 раза.

Но зачем так заморачиваться с децибелами, если отношения можно измерять в разах? На этот вопрос нет однозначного ответа. Но уж, поскольку, децибелы активно применяются, то наверняка это оправдано.

Причины для использования децибел всё-таки есть. Перечислим их.

Частично ответ на этот вопрос кроется в так называемом законе Вебера-Фехнера. Это эмпирический психофизиологический закон, т.е основан он на результатах реальных, а не теоретических экспериментов. Суть его заключается в том, что любые изменения каких-либо величин (яркости, громкости, веса) ощущаются нами при условии, если эти изменения носят логарифмический характер.

График зависимости ощущения громкости от силы (мощности) звука. Закон Вебера-Фехнера

Так, например, чувствительность человеческого уха уменьшается с ростом уровня громкости звукового сигнала. Именно поэтому, при выборе переменного резистора, который планируется применить в регуляторе громкости звукового усилителя стоит брать с показательной зависимостью сопротивления от угла поворота ручки регулятора. В этом случае, при повороте движка регулятора громкости звук в динамике будет нарастать плавно. Регулировка громкости будет линейной, так как показательная зависимость регулятора громкости компенсирует логарифмическую зависимость нашего слуха и в сумме станет линейной. При взгляде на рисунок это станет более понятно.

Зависимость сопротивления переменного резистора от угла поворота движка (А-линейная, Б-логарифмическая, В-показательная)

Здесь показаны графики зависимости сопротивления переменных резисторов разных типов: А – линейная, Б – логарифмическая, В – показательная. Как правило, на переменных резисторах отечественного производства указывается, какой зависимостью обладает переменный резистор. На тех же принципах основаны цифровые и электронные регуляторы громкости.

Также стоит отметить, что человеческое ухо воспринимает звуки, мощность которых различается на колоссальную величину в 10 000 000 000 000 раз! Таким образом, самый громкий звук отличается от самого тихого, который может уловить наш слух, на 130 дБ (10 000 000 000 000 раз).

Вторая причина широкого использования децибел является простота вычислений.

Согласитесь, что куда проще при вычислениях использовать небольшие числа вроде 10, 20, 60,80,100,130 (наиболее часто используемые числа при расчёте в децибелах) по сравнению с числами 100 (20 дБ), 1000 (30 дБ), 1000 000 (60 дБ),100 000 000 (80 дБ),10 000 000 000 (100 дБ), 10 000 000 000 000 (130 дБ). Ещё одним достоинством децибел является то, что их просто суммируют. Если проводить вычисления в разах, то числа необходимо умножать.

Например, 30 дБ + 30 дБ = 60 дБ (в разах: 1000 * 1000 = 1000 000). Думаю, с этим всё ясно.

Также децибелы очень удобны при графическом построении различных зависимостей. Все графики вроде диаграмм направленности антенн, амплитудно-частотных характеристик усилителей выполняют с применением децибел.

Децибел является безразмерной единицей измерения. Мы уже выяснили, что децибел на самом деле показывает, во сколько раз возросла, либо уменьшилась какая-либо величина (ток, напряжение, мощность). Отличие децибел от разов заключается лишь в том, что происходит измерение по логарифмическому масштабу. Чтобы это как-то обозначить и приписывают обозначение дБ. Так или иначе, при оценке приходится переходить от децибел к разам. Сравнивать с помощью децибел можно любые единицы измерения (не только ток, напряжение и проч.), так как децибел является относительной, безразмерной величиной.

Если указывается знак “-”, например, –1 дБ, то значение измеряемой величины, например, мощности, уменьшилось в 1,26 раз. Если перед децибелами не ставят никакого знака, то речь идёт об увеличении, росте величины. Это стоит учитывать. Иногда вместо знака “-” говорят о затуханиях, снижении коэффициента усиления.

Переход от децибел к разам.

На практике чаще всего приходится переходить от децибел к разам. Для этого есть простая формула:

Внимание! Данные формулы применяются для так называемых “энергетических” величин. Таких как энергия и мощность.

m = 10 (n / 10) ,где m – отношение в разах, n – отношение в децибелах.

Например, 1дБ равен 10 (1дБ / 10) = 1,258925…= 1,26 раза.

• при 20 дБ: 10 (20дБ / 10) = 100 (увеличение величины в 100 раз)
• при 10 дБ: 10 (10дБ / 10) = 10 (увеличение в 10 раз)

Но, не всё так просто. Есть и подводные камни. Например, затухание сигнала составляет -10 дБ. Тогда:

• при -10 дБ: 10 (-10дБ / 10) = 0,1 Если мощность с 5 Вт уменьшилась до 0,5 Вт, то снижение мощности равно -10 дБ (уменьшению в 10 раз).
• при -20 дБ: 10 (-20дБ / 10) = 0,01 Здесь аналогично. При снижении мощности с 5 Вт до 0,05 Вт, в децибелах падение мощности составит -20 дБ (уменьшению в 100 раз).

Таким образом, при -10 дБ мощность сигнала уменьшилась в 10 раз! При этом если мы перемножим начальную величину сигнала на 0,1 ,то и получим значение мощности сигнала при затухании в -10 дБ. Именно поэтому значение 0,1 и указано без «разов», как в предыдущих примерах. Учитывайте эту особенность при подстановке в данные формулы значений децибел со знаком «-«.

Переход от разов к децибелам можно осуществить по следующей формуле:

• n = 10 * log₁₀(m) ,где n – значение в децибелах, m – отношение в разах.
• Например, рост мощности в 4 раза будет соответствовать значению в 6,021 дБ.
• 10 * log₁₀(4) = 6,021 дБ.

Внимание! Для пересчёта отношений таких величин как напряжение и сила тока существуют немного иные формулы:

(Сила тока и напряжение, это так называемые “силовые” величины. Поэтому и формулы отличаются.)

• Для перехода к децибелам: n = 20 * log₁₀(m)
• Для перехода от децибел к разам: m = 10 (n / 20)

n – значение в децибелах, m – отношение в разах.

Если Вы успешно дошли до этих строк, то считайте, что сделали ещё один весомый шаг в освоении электроники!

Что такое децибел? Онлайн калькулятор перевода децибел (дБ) в разы и наоборот

Перевод отношений напряжений, токов, мощностей в dB. ДБм – как мера измерения мощности и чувствительности электроаппаратуры. Онлайн перевод дБм в ватты и микровольты. Онлайн расчёт амплитуды напряжения в зависимости от мощности, а мощности – от выходного напряжения.

На этой странице будут размещены несколько онлайн калькуляторов для перевода дБ в разы, а также дБм в единицы мощности (ватты) и единицы чувствительности (вольты, милливольты, микровольты). Однако прежде чем разобраться: а что же собой представляет эта относительная единица измерения децибел, равная одной десятой бел, приведём пару простейших считалок:

Онлайн калькулятор перевода разов (отношений величин) в дБ

Коэффициент передачи, выраженный в децибелах, может иметь знак плюс или минус в зависимости от соотношения величин на выходе и входе (если выходная величина больше входной – плюс, если меньше – минус). А теперь наоборот –

Онлайн перевод дБ (dB) в разы

Децибел не относится к единицам измерения системы СИ и не является абсолютной величиной, как, например, вольт, ампер или ватт, а является относительной единицей и определяется как отношение любых двух величин, причём к полученному результату применяется логарифмический масштаб.
То есть другими словами: децибел – это относительная единица измерения, численно равная отношению двух одноимённых величин и выраженная в логарифмическом масштабе.
При этом при вычислении отношения напряжений или токов значение логарифма имеет коэффициент 20, а при определении отношения мощностей – коэффициент 10. Исходя из этого, формула для вычисления отношений напряжений и токов в децибельном выражении выглядит следующим образом: dB = 20lg(U₁/U₀) , а для мощностей – dB = 10lg(U₁/U₀) .

Так на кой нам свалился этот децибел? Ответ не сложен – децибел нам упал для удобства мировосприятия. Природа наша такова, что воздействие на органы чувств многих физических и биологических процессов пропорционально не амплитуде входного воздействия, а логарифму этого воздействия. Поэтому и созерцать отображения больших диапазонов изменяющихся величин куда удобнее в логарифмическом масштабе. К примеру, величина коэффициента усиления 60 дБ соответствует усилению по напряжению (току) в 1000 раз, а по мощности в 1 000 000 раз. В качестве примера можно привести АЧХ фильтра (Рис.1), построенные с использованием линейного представления амплитуды в вольтах (сверху) и децибельного (логарифмического) в dB снизу.

Рис.1 Сравнение одной и той же АЧХ фильтра ФНЧ с линейным
представлением амплитуды (сверху) и децибельным (снизу)

Как можно увидеть на рисунке, при одних и тех же размерах графиков децибельная диаграмма является значительно более детальной по сравнению с линейной.
Кроме того, при использовании дБ легко вычисляется общий коэффициент усиления (или потерь) в цепи прохождения сигнала, поскольку отдельные значения в дБ просто складываются, тогда как, если бы мы работали с обычными отношениями, нам потребовалось бы умножение.

Если в лесах Чухломы у нас затерялось какое-либо электронное устройство, то в качестве отношения напряжений (либо токов, либо мощностей) принимается отношение выходной величины к входной, и это отношение называется коэффициентом передачи, или коэффициентом преобразования данного устройства.
Положительные децибелы чаще всего характеризуют усиление и поэтому называются обычно децибелами усиления. Отрицательные децибелы, как правило, характеризуют потери энергии (в фильтрах, делителях, длинных линиях, волноводах) и называются децибелами потерь или затухания.

В случае включения по каскадной схеме (последовательно, друг за другом) нескольких устройств – общий коэффициент передачи в децибельном выражении вычисляется простым сложением значений Кпер.(дБ) каждого из устройств.

А теперь переведём логарифмическую меру мощности, измеряемую в дБм (dBm – децибел на милливатт) в мощность какого-либо устройства, измеряемую в привычных нашему организму ваттах (милливаттах).
Формула выглядит так: P_[дБм] = 10lg(P_[мВт]/1_[мВт]) . Так для чего нам сдался этот дБм? Отвечу – на всякий пожарный, т. к. некоторые производители указывают именно этот параметр, характеризуя богатырскую мощь своих изделий.

Калькулятор перевода мощности из дБм (dBm) в Ватты

Так ведь мало того, что мощность усилителей надумали измерять в дБм, посягнули и на святое – на чувствительность приёмной аппаратуры. Чувствительность стали определять как отношение мощности на 50-омном входе приёмника к уровню мощности 1 мВт и зачем-то также выражать в логарифмическом масштабе в дБм.
Куда деваться бедному крестьянину? Придётся привести таблицу и для этого бесчинства.

Перевод чувствительности из дБм (dBm) в микровольты (мкВ)

И ещё пару калькуляторов по расчёту размаха выходного напряжения на нагрузке, для получения заданного параметра мощности. Иногда при расчёте выходной мощности пользуются простой формулой , подставляя вместо Ud – пиковое значение, равное максимальной амплитуде полуволны выходного сигнала. Это неправильно, вернее правильно только для сигналов прямоугольной формы. Для синусоидальных сигналов для получения корректного результата надо подставлять действующее значение напряжения – . Лучше понять – что собой представляет амплитудное значение, и как найти действующее для различных форм сигналов можно по ссылке на страницу.

Зависимость амплитуды выходного напряжения от мощности

И наоборот – Зависимость мощности от выходного напряжения