Solitamente vediamo l'unità dB quando lavoriamo con circuiti elettronici, sopratutto nei circuiti amplificatori. Decibel o dB deriva dalla parola Bel, in onore di Alexander Graham Bell, l'inventore del telefono. Il bel è una quantità troppo elevata da usare, quindi si lavora con i decibel. Vale un decimo di bel ed è un'unità più pratica da usare. Il decibel è un'unità di misura relativa per per descrivere i guadagni di potenza o di tensione, p.e.
il Guadagno di Potenza in db = 10 log(Pout/Pin)
il Guadagno di tensione in db = 20 log(Vout/Vin) se Rout = Rin
Di seguito un pratico circuito utile ad esempio per calcolarci il guadagno di tensione.
Se Vin = 0.2Veff, Vout sarà uguale a -2.0Veff. Il guadagno di tensione si calcola:
Guadagno di tensione in dB = 20 log(Vout/Vin) = 20dB
oltre a descrivere rapporti tra potenze o tensioni, il decibel può anche essere usato per rappresentare un valore assoluto che si riferisce ad un valore standard. L'utilizzo più comune in elettronica e comunicazioni è il dBm, che è un valore riferito a 1.0mW, p.e. 0dBm = 1mW. Un altro valore comune usato è il dBW, che è riferito a 1W, che significa che 0dBW = 1W. Guardare la lista per controllare altri valori di riferimento diffusi.
dBm - riferito a 1mW (0dBm = 1mW), usato tipicamente per misurare livelli audio (carico di 600ohm), livelli video e CATV (75 ohm) e nei sistemi RF (50 ohm).
dBu - riferito a 0.775Veff / 600 ohm usato tipicamente in applicazioni audio. Questa è l'unità di misura comunemente utilizzata nei VU meters.
dBW - riferito a 1W (0dbW = 1W) usato tipicamente negli amplificatori audio di alta potenza e amplificatori di potenza RF.
dBuV/m - forza del campo elettrico relativa a 1uV/m usata tipicamente nelle applicazioni di comunicazione RF.
dBV - riferito a 1Veff (0dBV = 1Veff) usato tipicamente in elettronica per misurare i livelli di tensione.
dBi - si riferisce al guadagno di un'antenna rispetto al guadagno di un'antenna isotropica (di tipo omni-direzionale).
dB/Hz - misura della potenza del rumore relativo nella banda di 1Hz.
dBFS - riferito all'ampiezza di un segnale audio digitale comparato con il massimo che un dispositivo può gestire prime che si verificano fenomeni di tosatura (0dBFS).
dB SPL - è la misura del livello di pressione del suono riferito alla soglia dell'udito, che è 20uPascal.
Questa soglia è definita come il più debole suono che una persona possa udire in silenzio in una stanza assumendo che il suo udito sia normale ed è assegnato a un valore di 0dB. Si dovrebbe notare che un cambiamento percettibile a livello di suono è 3dB o un incremento doppio della potenza della sorgente del suono. La lista mostra una stima dei livelli di dB SPL a differenti condizioni:
dB SPL Soglia dell'udito 0 Leggero bisbiglio 30 Conversazione normale 60 Rumore della strada 80 concerto rock (soglia del dolore) 120 motore jet 150
Ecco alcuni utili consigli per operare con i Decibel:
Per trovare il guadagno totale di una serie di amplificatori, i guadagni (espressi in dB) sono semplicemente sommati. Per esempio, il guadagno di Amp1 è +2dB e il guadagno di Amp2 è +3dB, il guadagno totale sarà uguale a +5dB.
Raddoppiando la potenza (a parità di impedenza in ingresso e uscita) risulterà un guadagno di +3dB. Aumentare il livello di potenza di 10 volte equivale a un guadagno di +10dB. La lista riporta altri rapporti di potenza
Rapporto Decibel 0.1 -10 0.25 -6 0.5 -3 1 0 2 +3 4 +6 10 +10 100 +20 1000 +30
Questa lista è anche un utile riferimento per le unità di dB assolute:
Power dBuV dBm dBW 1 mW +30 0 -30 2 mW +33 +3 -27 10 mW +40 +10 -20 100 mW +50 +20 -10 1 W +60 +30 0 2 W +63 +33 +3 4 W +66 +36 +6 10 W +70 +40 +10 100 W +80 +50 +20 1 kW +90 +60 +30 1 MW +120 +90 +60
Leggi la versione inglese: The Decibel Explained and Helpful Tips
confermo!!