Многие, особенно начинающие любители электроники, сталкиваются с такой единицей измерения как децибел. Это относительная величина, а не прямая, как например вольты, амперы или омы. Если хорошо разобраться в этом термине, то станет более понятным правило, по которому происходит измерение в децибелах.
Открытие Александра Грейам Белла
Этот русский учёный знаменит очень важным изобретением — созданием телефонного аппарата. Но не менее важны для науки стали его работы по исследованию порога восприимчивости слуха человека. Результатом его трудов было установлено, что восприятие слуха зависит от логарифма мощности амплитуды звуковых колебаний.
Создание единицы измерения
Александр Белл определил, что человек начинает слышать при амплитуде в 1 пико ватт на 1 метр, это 10 в минус двенадцатой степени. А боль в ушах от звуковых волн наступает при 10 ваттах на 1 метр. Получается, что шкала восприимчивости слухового аппарата составляет от нуля до 10 триллионов, то есть тринадцать порядков. Значит, раз такой большой разброс величин, то и был применён логарифм.
Поэтому шкала мощности звука составила от 0 до 13. Единицей измерения этой шкалы назвали Бел, от его фамилии с одной буквой «л». Чтобы несколько растянуть эту шкалу, принято считать в децибелах (дБ), то есть десятых долях Бела. Где 1 Бел равен 10 деци Бел (дБ).
Свойства децибелов
Например, шёпот составляет примерно 3 Бела (30 дБ), а разговор, примерно 6 Белов (60 дБ). Разница в 3 Бела, то есть 30 деци Бел, а это значит звуковая волна больше в 1000 раз! Получается 10 в степени, равной числу разницы Белов.
Если происходит уменьшение звуковой волны, то величина становится отрицательной. Например, плеер играл амплитудой 4,5 Бел, громкость снизили до 3 Бел. Значит амплитуда снизилась на полтора Бела, или произошло изменение амплитуды на минус пятнадцать децибел (– 15 дБ).
Но чувствительность уха человека, как определил знаменитый учёный не прямолинейно зависит от величины амплитуды, а логарифмически.
Поэтому в аналоговых усилителях громкости применяли переменные резисторы с логарифмической зависимостью угла поворота бегунка от сопротивления.
Заключение
Однако единица измерения децибел – своеобразная, в основном, для любительских измерений. И хотя она не принята официальной системой единиц СИ, эта величина используется конструкторами и любителями довольно часто. Да и среди многих специалистов пользоваться такой системой расчёта звука довольно практично и удобно.