Decibel

O decibel (símbolo: dB) é uma unidade relativa de medida igual a um décimo de um bel (B). Ele expressa a proporção de dois valores de uma potência ou quantidade de potência raiz em uma escala logarítmica. Dois sinais cujos níveis diferem em um decibel têm uma relação de potência de 10^1/10 (aproximadamente 1,26) ou relação raiz-potência de 10^1⁄20 (aproximadamente 1,12).

A unidade expressa uma mudança relativa ou um valor absoluto. Neste último caso, o valor numérico expressa a razão de um valor para um valor de referência fixo; quando usado dessa forma, o símbolo da unidade geralmente é sufixado com códigos de letras que indicam o valor de referência. Por exemplo, para o valor de referência de 1 volt, um sufixo comum é "V" (por exemplo, "20 dBV").

Dois tipos principais de escala do decibel são de uso comum. Ao expressar uma relação de potência, ela é definida como dez vezes o logaritmo na base 10. Ou seja, uma alteração na potência por um fator de 10 corresponde a uma alteração de 10 dB no nível. Ao expressar quantidades de potência raiz, uma alteração na amplitude por um fator de 10 corresponde a uma alteração de 20 dB no nível. As escalas de decibéis diferem por um fator de dois, de modo que os níveis relacionados de potência e potência de raiz mudam pelo mesmo valor em sistemas lineares, onde a potência é proporcional ao quadrado da amplitude.

A definição do decibel teve origem na medição da perda de transmissão e potência na telefonia do início do século 20 no Bell System nos Estados Unidos. O bel foi nomeado em homenagem a Alexander Graham Bell, mas o bel raramente é usado. Em vez disso, o decibel é usado para uma ampla variedade de medições em ciência e engenharia, principalmente em acústica, eletrônica e teoria de controle. Em eletrônica, os ganhos de amplificadores, atenuação de sinais e relações sinal-ruído são frequentemente expressos em decibéis.

História

O decibel origina-se de métodos usados para quantificar a perda de sinal em circuitos telegráficos e telefônicos. Até meados da década de 1920, a unidade de perda era Miles of Standard Cable (MSC). 1 MSC correspondia à perda de energia em uma milha (aproximadamente 1,6 km) de cabo telefônico padrão a uma frequência de 5000 radianos por segundo (795,8 Hz) e comparou de perto a menor atenuação detectável para um ouvinte. Um cabo telefônico padrão era "um cabo com resistência uniformemente distribuída de 88 ohms por loop-mile e capacitância shunt uniformemente distribuída de 0,054 microfarads por milha" (aproximadamente correspondendo a um fio de bitola 19).

Em 1924, a Bell Telephone Laboratories recebeu uma resposta favorável a uma nova definição de unidade entre os membros do Comitê Consultivo Internacional de Telefonia de Longa Distância na Europa e substituiu o MSC pela Unidade de Transmissão (TU). 1 TU foi definido de modo que o número de TUs fosse dez vezes o logaritmo de base 10 da razão da potência medida para uma potência de referência. A definição foi convenientemente escolhida de forma que 1 TU se aproxime de 1 MSC; especificamente, 1 MSC era 1,056 TU. Em 1928, o sistema Bell renomeou o TU para o decibel, sendo um décimo de uma unidade recém-definida para o logaritmo de base 10 da relação de potência. Foi nomeado bel, em homenagem ao pioneiro das telecomunicações Alexander Graham Bell. O bel raramente é usado, pois o decibel era a unidade de trabalho proposta.

A nomenclatura e a definição inicial do decibel são descritas no NBS Standard's Yearbook de 1931:

Desde os primeiros dias do telefone, a necessidade de uma unidade para medir a eficiência da transmissão das instalações telefônicas foi reconhecida. A introdução do cabo em 1896 ofereceu uma base estável para uma unidade conveniente e o cabo "mile do padrão" entrou em uso geral pouco depois. Esta unidade foi empregada até 1923 quando uma nova unidade foi adotada como sendo mais adequada para o trabalho telefônico moderno. A nova unidade de transmissão é amplamente utilizada entre as organizações telefônicas estrangeiras e recentemente foi chamada de "decibel" por sugestão do Comitê Consultivo Internacional de Telefonia Longa.

O decibel pode ser definido pela afirmação de que duas quantidades de poder diferem por 1 decibel quando estão na proporção de 10^0.1 e quaisquer duas quantidades de poder diferem por N decibels quando estão na proporção de 10^N(0.1). O número de unidades de transmissão que expressam a relação de quaisquer dois poderes é, portanto, dez vezes o logaritmo comum dessa relação. Este método de designar o ganho ou perda de energia em circuitos telefônicos permite a adição direta ou subtração das unidades expressando a eficiência de diferentes partes do circuito...

Em 1954, J. W. Horton argumentou que o uso do decibel como unidade para outras grandezas além da perda de transmissão causava confusão e sugeriu o nome logit para "magnitudes padrão que se combinam por multiplicação", para contrastar com o nome unidade para "magnitudes padrão que se combinam por adição".

Em abril de 2003, o Comitê Internacional de Pesos e Medidas (CIPM) considerou uma recomendação para a inclusão do decibel no Sistema Internacional de Unidades (SI), mas decidiu contra a proposta. No entanto, o decibel é reconhecido por outros organismos internacionais, como a Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) e a Organização Internacional de Normalização (ISO). A IEC permite o uso do decibel com quantidades de potência de raiz, bem como potência e esta recomendação é seguida por muitos órgãos de padronização nacionais, como o NIST, que justifica o uso do decibel para taxas de tensão. Apesar de seu uso generalizado, sufixos (como em dBA ou dBV) não são reconhecidos pela IEC ou ISO.

Definição

ISO 80000-3 descreve definições para quantidades e unidades de espaço e tempo.

O padrão IEC 60027-3:2002 define as seguintes grandezas. O decibel (dB) é um décimo de um bel: 1 dB = 0,1 B. O bel (B) é 1⁄2 ln(10) nepers: 1 B = 1⁄2 ln(10) Np. O neper é a mudança no nível de uma quantidade de potência raiz quando a quantidade de potência raiz muda por um fator de e, ou seja, 1 Np = ln(e) = 1, relacionando assim todas as unidades como logaritmo natural não dimensional de razões raiz-potência-quantidade, 1 dB = 0,115 13… Np = 0,115 13…. Finalmente, o nível de uma quantidade é o logaritmo da razão entre o valor dessa quantidade e um valor de referência do mesmo tipo de quantidade.

Portanto, o bel representa o logaritmo de uma razão entre duas quantidades de potência de 10:1, ou o logaritmo de uma razão entre duas quantidades de potência raiz de √10:1.

Dois sinais cujos níveis diferem em um decibel têm uma relação de potência de 10^1/10, que é aproximadamente 1.25893 e uma proporção de amplitude (quantidade de potência raiz) de 10^1⁄20 (1.12202).

O bel raramente é usado sem um prefixo ou com prefixos de unidades SI diferentes de deci; é preferível, por exemplo, usar centésimas de decibéis em vez de milibels. Assim, cinco milésimos de um bel normalmente seriam escritos como 0,05 dB e não 5 mB.

O método de expressar uma relação como um nível em decibéis depende se a propriedade medida é uma quantidade de potência ou uma quantidade de potência raiz; consulte Potência, potência de raiz e quantidades de campo para obter detalhes.

Quantidades de energia

Ao referir-se a medições de quantidades de potência, uma relação pode ser expressa como um nível em decibéis avaliando dez vezes o logaritmo de base 10 da relação entre a quantidade medida e o valor de referência. Assim, a razão de P (potência medida) para P₀ (potência de referência) é representada por L_P, aquela relação expressa em decibéis, que é calculada usando a fórmula:

LP= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =12I(PP0)Np= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =10.log10.(PP0)DB.Não. L_{P}={frac {1}{2}}ln !left({frac {P}{P_{0}}}right),{text{Np}}=10log _{10}!left({frac {P}{P_{0}}}right),{text{dB}}}}

O logaritmo de base 10 da razão das duas grandezas de potência é o número de bels. O número de decibéis é dez vezes o número de bels (equivalentemente, um decibel é um décimo de um bel). P e P₀ devem medir o mesmo tipo de quantidade e ter as mesmas unidades antes de calcular a razão. Se P = P₀ na equação acima, então L_P = 0. Se P for maior que P₀ então L_P é positivo; se P for menor que P₀ então L_P é negativo.

A reorganização da equação acima fornece a seguinte fórmula para P em termos de P₀ e L_P:

P= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =10.LP10.DBP0.Não. P=10^{frac {L_{P}}{10,{text{dB}}}}}}P_{0}.}

Quantidades de energia raiz (campo)

Ao referir-se a medições de quantidades de potência raiz, é comum considerar a razão entre os quadrados de F (medido) e F₀ (referência). Isso ocorre porque as definições foram originalmente formuladas para fornecer o mesmo valor para razões relativas para as quantidades de potência e potência raiz. Assim, utiliza-se a seguinte definição:

LF= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =I(FF0)Np= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =10.log10.(F2F02)DB= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =20.log10.⁡ ⁡ (FF0)DB.Não. L_{F}=ln !left({frac {F}{F_{0}}}right),{text{Np}}=10log _{10}!left({frac {F^{2}}{F_{0}^{2}}}right),{text{dB}}=20log _{10}left({frac {F}{F_{0}}}right)text

A fórmula pode ser reorganizada para fornecer

F= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =10.LF20.DBF0.{displaystyle F=10^{frac {L_{F}}{20,{text{dB}}}}}}F_{0}.}

Da mesma forma, em circuitos elétricos, a potência dissipada é tipicamente proporcional ao quadrado da tensão ou corrente quando a impedância é constante. Tomando a tensão como exemplo, isso leva à equação para o nível de ganho de potência L_G:

LG= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =20.log10.(VforaVem)DB,Não. L_{G}=20log _{10}!left({frac {V_{text{out}}}{V_{text{in}}}}right),{text{dB}},}

onde V_saída é a tensão de saída da raiz quadrada média (rms), V_entrada é a tensão de entrada rms. Uma fórmula semelhante vale para a corrente.

O termo quantidade de potência de raiz é introduzido pelo padrão ISO 80000-1:2009 como substituto de quantidade de campo. O termo quantidade de campo é obsoleto por esse padrão e root-power é usado em todo este artigo.

Relação entre poder e níveis de poder raiz

Embora as quantidades de potência e potência raiz sejam quantidades diferentes, seus respectivos níveis são historicamente medidos nas mesmas unidades, normalmente decibéis. Um fator de 2 é introduzido para fazer com que alterações nos respectivos níveis coincidam sob condições restritas, como quando o meio é linear e a mesma forma de onda está sendo considerada com alterações na amplitude, ou a impedância média é linear e independente da frequência e do tempo. Isso depende do relacionamento

P())P0= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =(F())F0)2{displaystyle {frac {P(t)}{P_{0}}}=left({frac {F(t)}{F_{0}}}right)^{2}}

segurando. Em um sistema não linear, essa relação não é válida pela definição de linearidade. No entanto, mesmo em um sistema linear no qual a quantidade de potência é o produto de duas quantidades linearmente relacionadas (por exemplo, tensão e corrente), se a impedância for dependente da frequência ou do tempo, essa relação não é válida em geral, por exemplo, se o espectro de energia das mudanças de forma de onda.

Para diferenças de nível, a relação exigida é relaxada daquela acima para uma de proporcionalidade (ou seja, as quantidades de referência P₀ e F₀ não precisa estar relacionado), ou de forma equivalente,

P2P1= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =(F2F1)2{displaystyle {frac {P_{2}}{P_{1}}}=left({frac {F_{2}}{F_{1}}}right)^{2}}

deve ser mantido para permitir que a diferença do nível de potência seja igual à diferença do nível de potência raiz da potência P₁ e F₁ a P₂ e F₂. Um exemplo pode ser um amplificador com ganho de tensão unitário independente da carga e da frequência conduzindo uma carga com uma impedância dependente da frequência: o ganho de tensão relativo do amplificador é sempre 0 dB, mas o ganho de potência depende da mudança na composição espectral da forma de onda sendo amplificado. As impedâncias dependentes de frequência podem ser analisadas considerando as grandezas densidade espectral de potência e as grandezas de raiz de potência associadas por meio da transformada de Fourier, que permite a eliminação da dependência de frequência na análise analisando o sistema em cada frequência independentemente.

Conversões

Como as diferenças logarítmicas medidas nessas unidades geralmente representam taxas de potência e taxas de potência raiz, os valores para ambos são mostrados abaixo. O bel é tradicionalmente usado como uma unidade de razão de potência logarítmica, enquanto o neper é usado para a razão de potência raiz logarítmica (amplitude).

Exemplos

A unidade dBW geralmente é usada para denotar uma proporção para a qual a referência é 1 W e, da mesma forma, dBm para um ponto de referência 1 mW.

• Calculando a razão em decibéis de 1 kW (um quilowatt, ou 1000 watts) para 1 Rendimentos:
  LG= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =10.log10.⁡ ⁡ (1)W1W)DB= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =30DB.Não. L_{G}=10log _{10}left({frac {1,000,{text{W}}}{1,{text{W}}right),{text{dB}}=30,{text{dB}}}}

  
• A razão em decibéis de √1000 V ≈ 31,62 V para 1 V o
  LG= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =20.log10.⁡ ⁡ (31.62V1V)DB= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =30DB.Não. L_{G}=20log _{10}left({frac {31.62,{text{V}}}{1,{text{V}}right),{text{dB}}=30,{text{dB}}}.}

  

(31,62 V / 1 V)² ≈ 1 kW / 1 W, ilustrando a consequência das definições acima que L_G tem o mesmo valor, 30 dB, independentemente de ser obtido de potências ou de amplitudes, desde que no sistema específico considerado as relações de potência sejam iguais às razões de amplitude ao quadrado.

• A razão em decibéis de 10 W para 1 mW (um miliwatt) é obtido com a fórmula
  LG= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =10.log10.⁡ ⁡ (10.W0,001W)DB= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =40DB.Não. L_{G}=10log _{10}left({frac {10{text{ W}}}{0.001{text{ W}}right){text{ dB}}=40{text{ dB}}}}

  
• A relação de potência correspondente a uma 3 dB mudança no nível é dada por
  G= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =10.310.× × 1= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =1.99526...... ? ? 2.{displaystyle G=10^{frac {3}{10}}times 1=1.995,26ldots approx 2.

  

Uma alteração na relação de potência por um fator de 10 corresponde a uma alteração no nível de 10 dB. Uma alteração na taxa de potência por um fator de 2 ou 1⁄2 é aproximadamente uma alteração de 3 dB. Mais precisamente, a alteração é de ±3,0103 dB, mas isso é quase universalmente arredondado para 3 dB em termos técnicos escrita. Isso implica um aumento na tensão por um fator de √2 ≈ 1,4142. Da mesma forma, dobrar ou reduzir pela metade a tensão e quadruplicar ou dividir em quatro a potência geralmente é descrito como 6 dB em vez de ±6.0206 dB.

Caso seja necessário fazer a distinção, o número de decibéis é escrito com algarismos significativos adicionais. 3.000 dB corresponde a uma taxa de potência de 10^3⁄10, ou 1,9953, cerca de 0,24% diferente de exatamente 2, e uma taxa de voltagem de 1,4125, 0,12% diferente exatamente de √2. Da mesma forma, um aumento de 6.000 dB corresponde à relação de potência 10^6⁄10 ≈ 3.9811, cerca de 0,5% diferente de 4.

Propriedades

O decibel é útil para representar grandes proporções e para simplificar a representação de efeitos multiplicativos, como a atenuação de várias fontes ao longo de uma cadeia de sinal. Sua aplicação em sistemas com efeitos aditivos é menos intuitiva, como no nível de pressão sonora combinado de duas máquinas operando juntas. Também é necessário cuidado com decibéis diretamente em frações e com as unidades de operações multiplicativas.

Relatório de grandes proporções

A natureza da escala logarítmica do decibel significa que uma grande variedade de proporções pode ser representada por um número conveniente, de maneira semelhante à notação científica. Isso permite visualizar claramente grandes mudanças de alguma quantidade. Veja Gráfico Bode e Gráfico Semi-log. Por exemplo, 120 dB SPL pode ser mais claro que "um trilhão de vezes mais intenso que o limiar da audição".

Representação de operações de multiplicação

Os valores de nível em decibéis podem ser adicionados em vez de multiplicar os valores de potência subjacentes, o que significa que o ganho geral de um sistema multicomponente, como uma série de estágios de amplificador, pode ser calculado somando os ganhos em decibéis do componentes individuais, em vez de multiplicar os fatores de amplificação; ou seja, log(A × B × C) = log( A) + log(B) + log(C). Na prática, isso significa que, armado apenas com o conhecimento de que 1 dB é um ganho de potência de aproximadamente 26%, 3 dB é aproximadamente 2× ganho de potência e 10 dB é 10× ganho de potência, é possível determinar a relação de potência de um sistema a partir do ganho em dB apenas com adição e multiplicação simples. Por exemplo:

• Um sistema consiste em 3 amplificadores em série, com ganhos (ratio de poder para dentro) de 10 dB, 8 dB e 7 dB respectivamente, para um ganho total de 25 dB. Partida em combinações de 10, 3 e 1 dB, isto é:
  25 dB = 10 dB + 10 dB + 3 dB + 1 dB + 1 dB
  Com uma entrada de 1 watt, a saída é aproximadamente
  1 W × 10 × 10 × 2 × 1.26 × 1.26 ≈ 317.5 W
  Calculado precisamente, a saída é 1 W × 10^25?10. ≈ 316.2 W. O valor aproximado tem um erro de apenas +0,4% em relação ao valor real, que é negligenciável dada a precisão dos valores fornecidos e a precisão da maioria da instrumentação de medição.

No entanto, de acordo com seus críticos, o decibel cria confusão, obscurece o raciocínio, está mais relacionado com a era das réguas de cálculo do que com o processamento digital moderno, é pesado e difícil de interpretar. Quantidades em decibéis não são necessariamente aditivas, sendo assim "de forma inaceitável para uso em análise dimensional". Assim, as unidades requerem cuidados especiais em operações com decibéis. Considere, por exemplo, a razão de densidade de portadora para ruído C/N₀ (em hertz), envolvendo a potência da portadora C (em watts) e densidade espectral de potência de ruído N₀ (em W/Hz). Expressa em decibéis, essa relação seria uma subtração (C/N₀)_dB = C _dB − N_0dB. No entanto, as unidades de escala linear ainda simplificam na fração implícita, de modo que os resultados seriam expressos em dB-Hz.

Representação de operações de adição

Segundo Mitschke, "A vantagem de usar uma medida logarítmica é que em uma cadeia de transmissão, há muitos elementos concatenados e cada um tem seu próprio ganho ou atenuação. Para obter o total, a adição de valores em decibéis é muito mais conveniente do que a multiplicação dos fatores individuais." No entanto, pela mesma razão que os humanos se destacam na operação aditiva sobre a multiplicação, os decibéis são complicados em operações inerentemente aditivas:

se duas máquinas cada individualmente produzir um nível de pressão sonora de, digamos, 90 dB em um determinado ponto, então quando ambas estão operando em conjunto, devemos esperar que o nível de pressão sonora combinado para aumentar para 93 dB, mas certamente não para 180 dB!; suponha que o ruído de uma máquina é medido (incluindo a contribuição de ruído de fundo) e encontrado para ser 87 dBA, mas quando a máquina é desligada o ruído de fundo só é medida como 83 dBA. [...] o ruído da máquina [nível (alone)] pode ser obtido por 'subtraindo' o ruído de fundo de 83 dBA do nível combinado de 87 dBA; ou seja, 84.8 dBA.; para encontrar um valor representativo do nível de som em uma sala um número de medidas são tomadas em diferentes posições dentro da sala, e um valor médio é calculado. [...] Compare as médias logarítmicas e aritméticas de [...] 70 dB e 90 dB: média logarítmica = 87 dB; média aritmética = 80 dB.

A adição em uma escala logarítmica é chamada de adição logarítmica e pode ser definida tomando exponenciais para converter em uma escala linear, adicionando lá e, em seguida, obtendo logaritmos para retornar. Por exemplo, onde as operações em decibéis são adição/subtração logarítmica e multiplicação/divisão logarítmica, enquanto as operações na escala linear são as operações usuais:

87DBA⊖ ⊖ 83DBA= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =10.)) log10.⁡ ⁡ (10.87/10.- Sim. - Sim. 10.83/10.)DBA? ? 8.DBA{displaystyle 87,{text{dBA}}ominus 83,{text{dBA}}=10cdot log _{10}{bigl (}10^{87/10}-10^{83/10}{bigr)},{text{dBA}}approx 84.8,{text{dBA}}}

MEu...(70,90)= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =(70DBA+90DBA)/2= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =10.)) log10.⁡ ⁡ ((10.70/10.+10.90/10.)/2)DBA= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =10.)) (log10.⁡ ⁡ (10.70/10.+10.90/10.)- Sim. - Sim. log10.⁡ ⁡ 2)DBA? ? 87DBA.(em inglês) {em inglês)}

Note que a média logarítmica é obtida a partir da soma logarítmica por subtratação 10.log10.⁡ ⁡ 2_{10}2}, uma vez que a divisão logarítmica é subtração linear.

Frações

As constantes de atenuação, em tópicos como comunicação por fibra óptica e perda de caminho de propagação de rádio, são frequentemente expressas como uma fração ou proporção da distância de transmissão. Nesse caso, dB/m representa decibéis por metro, dB/mi representa decibéis por milha, por exemplo. Essas quantidades devem ser manipuladas obedecendo às regras da análise dimensional, por exemplo, uma corrida de 100 metros com uma fibra de 3,5 dB/km produz uma perda de 0,35 dB = 3,5 dB/km × 0,1 km.

Usos

Percepção

A percepção humana da intensidade do som e da luz se aproxima mais do logaritmo da intensidade do que de uma relação linear (consulte a lei de Weber-Fechner), tornando a escala dB uma medida útil.

Acústica

Exemplos de níveis de som em decibéis de várias fontes de som e atividades, tiradas da tela "Quanto alto é muito alto" do aplicativo NIOSH Sound Level Meter

O decibel é comumente usado em acústica como uma unidade de nível de pressão sonora. A pressão de referência para o som no ar é definida no limiar típico de percepção de um ser humano médio e há comparações comuns usadas para ilustrar diferentes níveis de pressão sonora. Como a pressão sonora é uma quantidade de potência raiz, a versão apropriada da definição da unidade é usada:

Lp= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =20.log10.(prmspárbitro)DB,Não. L_{p}=20log _{10}!left({frac {p_{text{rms}}}{p_{text{ref}}right),{text{dB}},}

onde p_rms é a raiz quadrada média da pressão sonora medida e p_ref é o padrão pressão sonora de referência de 20 micropascal no ar ou 1 micropascal na água.

O uso do decibel na acústica subaquática leva à confusão, em parte por causa dessa diferença no valor de referência.

A intensidade do som é proporcional ao quadrado da pressão sonora. Portanto, o nível de intensidade do som também pode ser definido como:

Lp= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =10.log10.(Eu...Eu...árbitro)DB,Não. L_{p}=10log _{10}!left({frac {I}{I_{text{ref}}right),{text{dB}},}

O ouvido humano possui uma ampla faixa dinâmica na recepção do som. A relação entre a intensidade do som que causa danos permanentes durante uma curta exposição e o som mais baixo que o ouvido pode ouvir é igual ou superior a 1 trilhão (10¹²). Essas grandes faixas de medição são convenientemente expressas em escala logarítmica: o logaritmo de base 10 de 10¹² é 12, que é expresso como um nível de intensidade sonora de 120 dB re 1 pW/m². Os valores de referência de I e p no ar foram escolhidos de forma que também correspondam a um nível de pressão sonora de 120 dB re 20 μPa.

Como o ouvido humano não é igualmente sensível a todas as frequências sonoras, o espectro de potência acústica é modificado por ponderação de frequência (ponderação A sendo o padrão mais comum) para obter a potência acústica ponderada antes de converter para um nível de som ou nível de ruído em decibéis.

Telefonia

O decibel é usado em telefonia e áudio. Da mesma forma que o uso em acústica, uma potência ponderada em frequência é frequentemente usada. Para medições de ruído de áudio em circuitos elétricos, as ponderações são chamadas de ponderações psofométricas.

Eletrônicos

Na eletrônica, o decibel é frequentemente usado para expressar taxas de potência ou amplitude (como para ganhos) em vez de taxas aritméticas ou porcentagens. Uma vantagem é que o ganho total de decibéis de uma série de componentes (como amplificadores e atenuadores) pode ser calculado simplesmente somando os ganhos de decibéis dos componentes individuais. Da mesma forma, em telecomunicações, decibéis denotam ganho ou perda de sinal de um transmissor para um receptor através de algum meio (espaço livre, guia de onda, cabo coaxial, fibra ótica, etc.) usando um orçamento de link.

A unidade de decibéis também pode ser combinada com um nível de referência, geralmente indicado por um sufixo, para criar uma unidade absoluta de energia elétrica. Por exemplo, pode ser combinado com "m" para "miliwatt" para produzir o "dBm". Um nível de potência de 0 dBm corresponde a um miliwatt e 1 dBm é um decibel maior (cerca de 1,259 mW).

Nas especificações de áudio profissional, uma unidade popular é o dBu. Isso é relativo à tensão quadrática média que fornece 1 mW (0 dBm) em um resistor de 600 ohms ou √1 mW×600 Ω ≈ 0,775 V_RMS. Quando usado em um circuito de 600 ohms (historicamente, a impedância de referência padrão em circuitos telefônicos), dBu e dBm são idênticos.

Óptica

Em um link óptico, se uma quantidade conhecida de potência óptica, em dBm (referenciada a 1 mW), é lançada em uma fibra, e as perdas, em dB (decibéis), de cada componente (por exemplo, conectores, emendas, e comprimentos de fibra) são conhecidos, a perda geral do link pode ser calculada rapidamente pela adição e subtração de quantidades de decibéis.

Em espectrometria e óptica, a unidade de bloqueio usada para medir a densidade óptica é equivalente a -1 B.

Vídeo e imagens digitais

Em conexão com sensores de vídeo e imagem digital, os decibéis geralmente representam proporções de tensões de vídeo ou intensidades de luz digitalizadas, usando 20 log da relação, mesmo quando a intensidade representada (potência óptica) é diretamente proporcional à tensão gerada pelo sensor, não ao seu quadrado, como em um gerador de imagens CCD onde a tensão de resposta é linear em intensidade. Assim, uma relação sinal/ruído da câmera ou faixa dinâmica cotada como 40 dB representa uma relação de 100:1 entre a intensidade do sinal óptico e a intensidade do ruído escuro equivalente à óptica, não uma relação de intensidade (potência) de 10.000:1 como 40 dB poderia sugerir. Às vezes, a definição de razão de 20 log é aplicada a contagens de elétrons ou contagens de fótons diretamente, que são proporcionais à amplitude do sinal do sensor sem a necessidade de considerar se a resposta de tensão à intensidade é linear.

No entanto, como mencionado acima, a convenção de intensidade de 10 log prevalece de forma mais geral na ótica física, incluindo a fibra ótica, de modo que a terminologia pode se tornar obscura entre as convenções da tecnologia fotográfica digital e da física. Mais comumente, quantidades chamadas de "faixa dinâmica" ou "sinal-para-ruído" (da câmera) seria especificado em 20 log dB, mas em contextos relacionados (por exemplo, atenuação, ganho, intensificador SNR ou taxa de rejeição) o termo deve ser interpretado com cautela, pois a confusão das duas unidades pode resultar em grandes mal-entendidos de O valor que.

Os fotógrafos normalmente usam uma unidade logarítmica de base 2 alternativa, o stop, para descrever taxas de intensidade de luz ou faixa dinâmica.

Sufixos e valores de referência

Os sufixos são geralmente anexados à unidade básica de dB para indicar o valor de referência pelo qual a relação é calculada. Por exemplo, dBm indica medição de potência em relação a 1 miliwatt.

Nos casos em que o valor unitário da referência é declarado, o valor em decibéis é conhecido como "absoluto". Se o valor unitário da referência não for declarado explicitamente, como no ganho de dB de um amplificador, então o valor em decibéis é considerado relativo.

Esta forma de anexar sufixos a dB é bastante difundida na prática, embora contrariando as regras promulgadas pelos organismos de normalização (ISO e IEC), dada a "inaceitabilidade de anexar informações às unidades" e a "inaceitabilidade de misturar informações com unidades". A norma IEC 60027-3 recomenda o seguinte formato: L_x (re x_ref) ou como L_x/xref, onde x é o símbolo de quantidade e x_ref é o valor da quantidade de referência, por exemplo, L _E (re 1 μV/m) = 20 dB ou L_{E/(1 μV/m)} = 20 dB para a intensidade do campo elétrico E em relação ao valor de referência de 1 μV/m. Se o resultado da medição 20 dB for apresentado separadamente, ele pode ser especificado usando as informações entre parênteses, que fazem parte do texto ao redor e não fazem parte da unidade: 20 dB (re: 1 μV/m) ou 20 dB (1 μV/m).

Fora dos documentos que aderem às unidades do SI, a prática é muito comum conforme ilustrado pelos exemplos a seguir. Não existe uma regra geral, havendo várias práticas específicas da disciplina. Às vezes, o sufixo é um símbolo de unidade ("W","K","m"), às vezes é uma transliteração de um símbolo de unidade (" uV" em vez de μV para microvolt), às vezes é um acrônimo para o nome da unidade ("sm" para metro quadrado, "m" para miliwatt), outras vezes é um mnemônico para o tipo de quantidade sendo calculada ("i" para ganho de antena em relação a uma antena isotrópica, "λ" para qualquer coisa normalizada pelo comprimento de onda EM), ou de outra forma um atributo ou identificador geral sobre a natureza da quantidade ("A" para nível de pressão sonora ponderado A). O sufixo geralmente é conectado com um hífen, como em "dB‑Hz", ou com um espaço, como em "dB HL", ou entre parênteses, como em " dB(sm)", ou sem nenhum caractere intermediário, como em "dBm" (que não está em conformidade com os padrões internacionais).

Tensão

Como o decibel é definido em relação à potência, não à amplitude, as conversões das taxas de voltagem para decibéis devem elevar ao quadrado a amplitude ou usar o fator de 20 em vez de 10, conforme discutido acima.

Um esquema mostrando a relação entre o dBu (a fonte de tensão) e o dBm (a potência dissipada como calor pelo resistor de 600 Ω)

DBV

DB(V)_RMS) - tensão relativa a 1 volt, independentemente da impedância. Isso é usado para medir a sensibilidade do microfone, e também para especificar o nível de linha do consumidor de -10 dBV, a fim de reduzir os custos de fabricação em relação ao equipamento usando um +4 dBu sinal de nível de linha.

D Bu ou dBv

Tensão RMS em relação a V= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =600Ω Ω )) 0,001W? ? 0,746V{displaystyle V={sqrt {600,Omega cdot 0.001,{text{W}}}}approx 0.7746,{text{V}}}}} (ou seja, a tensão que dissiparia 1 mW em uma carga de 600 Ω). Uma tensão RMS de 1 V, portanto, corresponde a 20.)) log10.⁡ ⁡ (1VRMS0.6V)= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =2.218D Olá..{displaystyle 20cdot log _{10}left({frac {1,V_{text{RMS}}}{{sqrt {0.6}},V}}right)=2.218,{text{dBu}}}}}} Originalmente dBv, foi alterado para dBu para evitar confusão com dBV. O v vem de Volt, enquanto u vem do volume unidade usado no medidor de VU.

D Bu pode ser usado como uma medida de tensão, independentemente da impedância, mas é derivado de uma carga de 600 Ω dissipando 0 dBm (1 mW). A tensão de referência vem da computação V= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =R)) PNão. V. (Rcdot P}}} Onde? RNão. R. é a resistência e PNão. P. é o poder.

Em áudio profissional, o equipamento pode ser calibrado para indicar um "0" nos medidores VU algum tempo finito após um sinal ter sido aplicado em uma amplitude de +4 dBu. O equipamento de consumo normalmente usa um nível de sinal "nominal" inferior de -10 dBV. Portanto, muitos dispositivos oferecem operação de tensão dupla (com diferentes configurações de ganho ou "trim") por razões de interoperabilidade. Um interruptor ou ajuste que cobre pelo menos o intervalo entre +4 dBu e -10 dBV é comum em equipamentos profissionais.

DBm0s

Definido pela Recomendação ITU-R V.574.; dBmV: dB(mV)_RMS) - tensão relativa a 1 millivolt através de 75 Ω. Amplamente utilizado em redes de televisão por cabo, onde a força nominal de um único sinal de TV nos terminais receptores é de cerca de 0 dBmV. TV a cabo usa cabo coaxial de 75 Ω, então 0 dBmV corresponde a −78.75 dBW (−48.75 dBm) ou aproximadamente 13 nW.

dBμV ou dBuV

dB(μV)_RMS) - tensão relativa a 1 microvolt. Amplamente utilizado nas especificações de amplificador de televisão e aéreo. 60 dBμV = 0 dBmV.

Acústica

Provavelmente o uso mais comum de "decibéis" em referência ao nível sonoro é dB SPL, nível de pressão sonora referenciado ao limite nominal da audição humana: As medidas de pressão (uma quantidade de potência raiz) usam o fator de 20 e as medidas de potência (por exemplo, dB SIL e dB SWL) use o fator de 10.

DB SPL

dB SPL (nível de pressão sonora) – para som no ar e outros gases, em relação a 20 micropascais (μPa), ou 2×10.^-5Pai., aproximadamente o som mais silencioso que um humano pode ouvir. Para o som na água e outros líquidos, é utilizada uma pressão de referência de 1 μPa.

Uma pressão sonora RMS de um pascal corresponde a um nível de 94 dB SPL.

DB SIL

D Nível de intensidade sonora B – em relação a 10^-12.W/m², que é aproximadamente o limiar da audição humana no ar.

DB SWL

D Nível de potência sonora B – em relação a 10^-12.W.

dBA, dBB e dBC

Estes símbolos são frequentemente usados para denotar o uso de diferentes filtros de ponderação, usados para aproximar a resposta da orelha humana ao som, embora a medição ainda esteja em dB (SPL). Estas medidas geralmente referem-se ao ruído e seus efeitos sobre os seres humanos e outros animais, e eles são amplamente utilizados na indústria ao discutir questões de controle de ruído, regulamentos e padrões ambientais. Outras variações que podem ser vistas são dB_A ou dB(A). De acordo com as normas do Comitê Eletrotécnico Internacional (IEC 61672-2013) e do American National Standards Institute, ANSI S1.4, o uso preferido é escrever L_A= x dB. No entanto, as unidades dBA e dB(A) ainda são comumente usadas como um shorthand para medições com peso A. Comparar dBc, usado em telecomunicações.

DB HL

D O nível de audição B é usado em audiogramas como medida de perda auditiva. O nível de referência varia com a frequência de acordo com uma curva de audibilidade mínima definida em ANSI e outros padrões, de modo que o audiograma resultante mostra desvio do que é considerado como audição "normal".

DB Q

às vezes usado para denotar o nível de ruído ponderado, comumente usando a ponderação de ruído ITU-R 468

DBP

em relação ao pico ao pico da pressão sonora.

DBG

Espectro G-pesado

Eletrônica de áudio

Veja também dBV e dBu acima.

D B m

dB (mW) – potência relativa a 1 miliwatt. Em áudio e telefonia, o dBm é tipicamente referenciado em relação a uma impedância de 600 Ω, que corresponde a um nível de tensão de 0,75 volts ou 775 millivolts.

DBm0

Potência em dBm (descrito acima) medida em um ponto de nível de transmissão zero.

DBFS

dB (escala completa) – a amplitude de um sinal comparado com o máximo que um dispositivo pode manipular antes de recortar ocorre. A escala completa pode ser definida como o nível de potência de um sinusóide em larga escala ou, alternativamente, uma onda quadrada em larga escala. Um sinal medido com referência a uma onda de seios em larga escala aparece 3 dB mais fraco quando referenciado a uma onda quadrada em larga escala, assim: 0 dBFS (onda de seio em escala completa) = −3 dBFS (onda quadrada em grande escala).

DBVU

D Unidade de volume B

DBTP

dB (topo falso) – amplitude de pico de um sinal em comparação com o máximo que um dispositivo pode manipular antes de recortar ocorre. Em sistemas digitais, 0 dBTP seria igual ao mais alto nível (número) o processador é capaz de representar. Os valores medidos são sempre negativos ou zero, uma vez que eles são menos ou iguais a full-scale.

Radar

DBZ

dB(Z) – decibéis em relação a Z = 1 mm⁶?^-3: energia de refletividade (arrabe de urze), relacionada com a quantidade de energia transmitida devolvida ao receptor de radar. Valores acima de 20 dBZ geralmente indicam precipitação de queda.

D Bsm

DB(m)²) – decibel em relação a um metro quadrado: medida da seção transversal do radar (RCS) de um alvo. O poder refletido pelo alvo é proporcional ao seu RCS. Aviões e insetos "Stealth" têm RCS negativos medidos em dBsm, grandes placas planas ou aeronaves não-stealthy têm valores positivos.

Potência de rádio, energia e intensidade de campo

D Bc

em relação ao transportador – em telecomunicações, isso indica os níveis relativos de ruído ou poder de banda lateral, em comparação com o poder de transportadora. Comparar dBC, usado em acústica.

DBP

em relação ao valor máximo da potência máxima.

DBJ

energia relativa a 1 joule. 1 joule = 1 watt segundo = 1 watt por hertz, então a densidade espectral de potência pode ser expressa em dBJ.

D B m

dB (mW) – potência relativa a 1 miliwatt. No campo de rádio, o dBm é geralmente referenciado a uma carga de 50 Ω, com a tensão resultante sendo 0,224 volts.

dBμV/m, dBuV/m, ou dBμ

dB (μV/m) – força de campo elétrica em relação a 1 microvolt por metro. A unidade é frequentemente usada para especificar a força de sinal de uma transmissão de televisão em um local receptor (o sinal medido na saída da antena é relatado em dBμV).

DBF

dB(fW) – potência relativa a 1 femtowatt.

DBW

dB (W) – potência relativa a 1 watt.

D Bk.

dB(kW) – potência relativa a 1 quilowatt.

Não.

D B eléctrico.

DBo

D B óptico. Uma mudança de 1 dBo na potência óptica pode resultar em uma mudança de até 2 dBe na potência do sinal elétrico em um sistema que é o ruído térmico limitado.

Medições de antena

D B.

dB (isotrópico) – o ganho de uma antena em comparação com o ganho de uma antena isotrópica teórica, que distribui uniformemente energia em todas as direções. A polarização linear do campo EM é assumida, salvo indicação em contrário.

D BD

dB (dipole) – o ganho de uma antena em comparação com o ganho de uma antena dipole de meia onda. 0 dBd = 2.15 dBi

DBiC

dB (circulação isotrópica) – o ganho de uma antena em comparação com o ganho de uma antena isotrópica teoricamente polarizada. Não há nenhuma regra de conversão fixa entre dBiC e dBi, pois depende da antena receptora e da polarização de campo.

D Bq

dB (quarterwave) – o ganho de uma antena em comparação com o ganho de um chicote de comprimento de onda de quarto. Raramente usado, exceto em algum material de marketing. 0 dBq = −0.85 dBi

D Bsm

DB(m)²) – decibel em relação a um metro quadrado: medida da área efetiva da antena.

D B m^{- Sim.}

DB(m)^{- Sim.}) – decibel relativo ao reciprocal do medidor: medida do fator da antena.

Outras medições

DB-Hz

dB (Hz) – largura de banda em relação a um hertz. Por exemplo, 20 dB-Hz corresponde a uma largura de banda de 100 Hz. Comumente utilizada em cálculos de orçamento de ligação. Também usado na relação porta-a-ruído-densidade (não confundir-se com relação porta-a-ruído, em dB).

D Bov ou dBO

dB (sobrecarga) – a amplitude de um sinal (geralmente áudio) em comparação com o máximo que um dispositivo pode manipular antes de recortar ocorre. Semelhante a dBFS, mas também aplicável a sistemas analógicos. De acordo com ITU-T Rec. G.100.1 o nível em dBov de um sistema digital é definido como:

Lov= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =10.log10.⁡ ⁡ (PP0)Não.DBov]{displaystyle L_{text{ov}}=10log _{10}left({frac {P}{P_{0}}}right) [{text{dBov}}}]},

com a potência máxima do sinal P0= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =1.0.Não. P_{0}=1.0}, para um sinal retangular com a amplitude máxima xsobre{displaystyle x_{text{over}}}. O nível de um tom com uma amplitude digital (valor de pico) de xsobre{displaystyle x_{text{over}}} Consequentemente, L= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =- Sim. - Sim. 3.01DBov{displaystyle L=-3.01 {text{dBov}}}.

DBr

dB(relative) – simplesmente uma diferença relativa de outra coisa, que se torna evidente no contexto. A diferença de resposta de um filtro para níveis nominais, por exemplo.

D Brn

D B acima do ruído de referência. Ver também D BrnC

D BrnC

D BrnC representa uma medição de nível de áudio, tipicamente em um circuito telefônico, em relação a um nível de referência -90 dBm, com a medição deste nível de frequência ponderada por um filtro de ponderação C-mensagem padrão. O filtro de ponderação C-message foi usado principalmente na América do Norte. O filtro Psophometric é usado para esta finalidade em circuitos internacionais. Veja ponderação Psophometric para ver uma comparação de curvas de resposta de frequência para os filtros de ponderação C-message e ponderação Psophometric.

DBK

dB(K)– decibéis relativos a 1 K; usado para expressar a temperatura do ruído.

DB/K

DB(K)^{- Sim.}) – decibéis relativos a 1 K^{- Sim.}— não decibéis por kelvin: Usado para o G/T fator, uma figura de mérito utilizada em comunicações via satélite, relacionando o ganho da antena G para o sistema receptor ruído temperatura equivalente T.

Lista de sufixos em ordem alfabética

Sufixos sem pontuação

DBA

ver dB(A).

D Bando

ver DBrn ajustado.

DBB

ver dB(B).

D Bc

em relação ao transportador – em telecomunicações, isso indica os níveis relativos de ruído ou poder de banda lateral, em comparação com o poder de transportadora.

DBC

ver dB(C).

DBD

veja dB(D).

D BD

dB (dipole) – o ganho de frente de uma antena em comparação com uma antena de dipolo de meia onda. 0 dBd = 2.15 dBi

Não.

D B eléctrico.

DBF

dB(fW) – potência relativa a 1 femtowatt.

DBFS

dB (escala completa) – a amplitude de um sinal comparado com o máximo que um dispositivo pode manipular antes de recortar ocorre. A escala completa pode ser definida como o nível de potência de um sinusóide em larga escala ou, alternativamente, uma onda quadrada em larga escala. Um sinal medido com referência a uma onda de seios em larga escala aparece 3 dB mais fraco quando referenciado a uma onda quadrada em larga escala, assim: 0 dBFS (onda de seio em escala completa) = −3 dBFS (onda quadrada em grande escala).

DBG

Espectro G-pesado

D B.

dB (isotrópico) – o ganho dianteiro de uma antena em comparação com a antena isotrópica hipotética, que distribui uniformemente energia em todas as direções. A polarização linear do campo EM é assumida, salvo indicação em contrário.

DBiC

dB (circulação isotrópica) – o ganho dianteiro de uma antena em comparação com uma antena isotrópica circularmente polarizada. Não há nenhuma regra de conversão fixa entre dBiC e dBi, pois depende da antena receptora e da polarização de campo.

DBJ

energia relativa a 1 joule. 1 joule = 1 watt segundo = 1 watt por hertz, então a densidade espectral de potência pode ser expressa em dBJ.

D Bk.

dB(kW) – potência relativa a 1 quilowatt.

DBK

dB(K) – decibéis em relação ao kelvin: Usado para expressar a temperatura do ruído.

D B m

dB(mW) – potência relativa a 1 miliwatt.

DBm0

Potência em dBm medido em um ponto de nível de transmissão zero.

DBm0s

Definido pela Recomendação ITU-R V.574.

DBmV

DB(mV)_RMS) - tensão relativa a 1 millivolt em 75 Ω.

DBo

D B óptico. Uma mudança de 1 dBo na potência óptica pode resultar em uma mudança de até 2 dBe na potência do sinal elétrico no sistema que é o ruído térmico limitado.

DBO

vejam

D Bov ou dBO

dB (sobrecarga) – a amplitude de um sinal (geralmente áudio) em comparação com o máximo que um dispositivo pode manipular antes de recortar ocorre.

DBP

em relação ao pico ao pico da pressão sonora.

DBP

em relação ao valor máximo da potência máxima.

D Bq

dB (quarterwave) – o ganho dianteiro de uma antena em comparação com um chicote de comprimento de onda de quarto. Raramente usado, exceto em algum material de marketing. 0 dBq = −0.85 dBi

DBr

dB(relative) – simplesmente uma diferença relativa de outra coisa, que se torna evidente no contexto. A diferença de resposta de um filtro para níveis nominais, por exemplo.

D Brn

D B acima do ruído de referência. Ver também D BrnC

D BrnC

D BrnC representa uma medição de nível de áudio, tipicamente em um circuito telefônico, em relação ao nível de ruído de circuito, com a medição deste nível de frequência ponderada por um filtro de ponderação C-mensagem padrão. O filtro de ponderação C-message foi usado principalmente na América do Norte.

D Bsm

DB(m)²) – decibel em relação a um metro quadrado

DBTP

dB (topo falso) – amplitude de pico de um sinal em comparação com o máximo que um dispositivo pode manipular antes de recortar ocorre.

D Bu ou dBv

Tensão RMS em relação a 0.6V? ? 0,746V? ? - Sim. - Sim. 2.218DBV{displaystyle {sqrt {0.6}},{text{V}},approx 0.7746,{text{V}},approx -2.218,{text{dBV}}}.

DBu0s

Definido pela Recomendação ITU-R V.574.

DBuV

ver

DBuV/m

ver DBμV/m

D BV

vejam

DBV

DB(V)_RMS) - tensão relativa a 1 volt, independentemente da impedância.

DBVU

D Unidade de volume B

DBW

dB (W) – potência relativa a 1 watt.

DBW.m^-2· Hz^{- Sim.}

densidade espectral relativa a 1 W·m^-2· Hz^{- Sim.}

DBZ

dB(Z) – decibéis em relação a Z = 1 mm⁶?^-3

DB

ver DBμV/m

dBμV ou dBuV

dB(μV)_RMS) - tensão relativa a 1 microvolt.

dBμV/m, dBuV/m, ou dBμ

dB (μV/m) – força de campo elétrica em relação a 1 microvolt por metro.

Sufixos precedidos por um espaço

DB HL

D O nível de audição B é usado em audiogramas como medida de perda auditiva.

DB Q

às vezes usado para denotar o nível de ruído ponderado

DB SIL

D Nível de intensidade sonora B – em relação a 10^-12.W/m²

DB SPL

dB SPL (nível de pressão sonora) – para som no ar e outros gases, em relação a 20 μPa no ar ou 1 μPa na água

DB SWL

D Nível de potência sonora B – em relação a 10^-12.W.

Sufixos entre parênteses

dB(A), dB(B), dB(C), dB(D), dB(G) e dB(Z)

Estes símbolos são frequentemente usados para denotar o uso de diferentes filtros de ponderação, usados para aproximar a resposta da orelha humana ao som, embora a medição ainda esteja em dB (SPL). Estas medidas geralmente referem-se ao ruído e seus efeitos sobre os seres humanos e outros animais, e eles são amplamente utilizados na indústria ao discutir questões de controle de ruído, regulamentos e padrões ambientais. Outras variações que podem ser vistas são dB_A ou dBA.

Outros sufixos

dB-Hz

dB (Hz) – largura de banda em relação a um hertz.

DB/K

DB(K)^{- Sim.}) – decibéis relativos ao recíproco de kelvin

D B m^{- Sim.}

DB(m)^{- Sim.}) – decibel relativo ao reciprocal do medidor: medida do fator da antena.

Unidades relacionadas

m B m

mB (mW) – potência relativa a 1 miliwatt, em millibels (um centésimo de um decibel). 100 mBm = 1 dBm. Esta unidade está nos drivers Wi-Fi do kernel Linux e nas seções de domínio regulatório.