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데시벨 장치는 원래 Bell Labs에서 회로의 전력 손실과 증폭기의 이득을 관련시키는 표준 방법으로 정의되었습니다. 이후 많은 엔지니어링 분야, 특히 음향 분야로 확장되었습니다. 데시벨은 물리량의 힘 또는 세기를 기준 레벨 또는 다른 양에 대한 비율로서 관련시킨다. 데시벨은 넓은 범위의 값이 작은 데시벨 수로 관리되므로 유용합니다. 이 비율은 또한 데시벨의 특정 변화와 함께 힘의 변화의 규모를 나타 내기 위해 퍼센트로 표현 될 수있다.
데시벨 레벨의 계산은 측정되는 물리량의 유형에 따라 다릅니다. 음향 에너지 또는 빛의 강도와 같은 전력 레벨을 측정하는 경우 데시벨 레벨 (LdB)은 전력 (P) 대 기준 레벨 (Pref)의 비율의 로그 (기본 10)에 비례합니다. 이 경우 데시벨은 다음과 같이 정의됩니다.
LdB = 10 log (P / Pref) : dB의 답에 대한 로그에 10이 곱 해짐에 유의하십시오.
사운드 또는 전압 레벨과 같은 필드 진폭을 측정 할 때 전력은 진폭의 제곱에 비례하여 측정됩니다. 따라서 데시벨 증가는 진폭 (A)의 제곱 대 기준 레벨 (Aref)의 비율의 로그입니다. 일상적인 용어에서 데시벨의 대부분의 사용은이 범주에 속합니다.
Ldb = 10 로그 (A ^ 2 / Aref ^ 2)
log (A ^ 2) = 2 log (A)이므로 다음과 같이 단순화됩니다.
Ldb = 20 로그 (A / Aref)
모든 데시벨 측정에는 기준 레벨이 있어야합니다. 스피커의 음압 수준을 측정하는 경우 기준은 일반적으로 사람의 소리 감도의 한계이며, 음압 수준은 20 마이크로 파스칼 (0.02mPa)입니다. 이 레벨의 사운드는 0 dB입니다. 이 레벨의 두 배인 사운드는 다음과 같은 dB 측정을합니다.
20 로그 (0.04 / 0.02) = 20 로그 2 = 6.0 dB
사운드 강도, 즉 반사 및 전송 사운드를 포함하여 사운드 소스에서 사용 가능한 모든 전력을 측정하는 경우 dB 증가는 다음과 같습니다.
10 로그 (0.04 / 0.02) = 3.0dB
또한 스피커에 선형 응답이있는 경우 앰프에 필요한 전력량입니다. 4 배로 전력을 증가 시키면 6dB가 증가하고, 10 배로 증가하면 10dB가 증가합니다.
먼저 전력의 비율에 대한 데시벨 공식을 풀어서 dB 전력 증가로부터 백분율 증가를 계산합니다.
L = 10 log (P / Pref), L은 dB로 측정됩니다
L / 10 = 로그 (P / Pref)
P / Pref = 10 ^ (L / 10)
변화율은 (P-Pref) (100 %) / Pref = 10 ^ (L / 10)입니다. P의 값이 Pref보다 훨씬 큰 경우 다음과 같이 단순화됩니다.
퍼센트 변화 = 100 % * 10 ^ (L / 10); L 단위는 dB입니다.
