데시벨

데시벨(기호: dB)은 벨(B)의 10분의 1에 해당하는 상대 측정 단위입니다.이는 로그 척도의 제곱 또는 근-제곱 양에 대한 두 값의 비율을 나타냅니다.그 단계가 있는데 1데시벨까지 차이가 나 두 신호 101/10(약 2,600)의 출력비 또는10.mw-parser-output .frac{white-space:nowrap}.mw-parser-output.frac.num,.mw-parser-output.frac .den{:80%;line-height:0;vertical-align:슈퍼 font-size}.mw-parser-output.frac .den{vertical-align:서브}.mw-parser-output의root-power 비율 .sr-only{고 있다.국경:0;클립:rect(0,0,0,0), 높이:1px, 마진:-1px, 오버 플로: 숨어 있었다. 패딩:0;위치:절대, 너비:1px}1⁄20(약 1.12).[1][2]

단위는 상대적인 변화 또는 절대값을 나타냅니다.후자의 경우 숫자 값은 고정 기준 값에 대한 값의 비율을 나타냅니다. 이렇게 사용할 경우 단위 기호에는 종종 기준 값을 나타내는 문자 코드가 부가됩니다.예를 들어 기준 값이 1V인 경우 공통 접미사는 "V"(예: "20dBV")^[3][4]입니다.

데시벨의 스케일링에는 두 가지 주요 유형이 사용됩니다.검정력 비율을 나타내는 경우,^[5] 10진법의 로그의 10배로 정의됩니다.즉, 힘의 변화가 10배 증가하면 레벨의 변화가 10dB에 해당합니다.루트 전력량을 표현할 때 진폭의 10배 변화는 레벨의 20dB 변화에 해당합니다.데시벨 스케일은 2배 차이가 나므로 전력이 진폭의 제곱에 비례하는 선형 시스템에서 관련 전력 및 루트 전력 레벨이 동일한 값으로 변경됩니다.

데시벨의 정의는 20세기 초 미국의 벨 시스템에서 전송 손실과 전화 전력의 측정에서 비롯되었다.벨의 이름은 알렉산더 그레이엄 벨을 기리기 위해 지어졌지만 벨은 거의 사용되지 않는다.대신 데시벨은 과학과 공학에서 다양한 측정에 사용되며 음향, 전자 및 제어 이론에서 가장 두드러집니다.전자제품에서는 증폭기의 이득, 신호의 감쇠 및 신호 대 잡음비는 데시벨로 표시되는 경우가 많습니다.

dB	전력비		진폭비
100	1000000000000		100000
90	1000000000		31623
80	100000000		10000
70	10000000		3162
60	1000000		천
50	100000		316	.2
40	10000		100
30	천		31	.62
20	100		10
10	10		3	.162
6	3	.981 ≈ 4	1	.995 ≈ 2
3	1	.995 ≈ 2	1	.413 ≈22
1	1	.259	1	.122
0	1		1
−1	0	.794	0	.891
−3	0	.51 1 1⁄2	0	.708 ≈11 2 2
−6	0	.251 1 1⁄4	0	.51 1 1⁄2
−10	0	.1	0	.3162
−20	0	.01	0	.1
−30	0	.001	0	0.03162
−40	0	.0001	0	.01
−50	0	00001	0	.003162
−60	0	.000001	0	.001
−70	0	.00001	0	.0003162
−80	0	.00000001	0	.0001
−90	0	.0000001	0	.00003162
−100	0	.0000000001	0	00001
전력비 x, 진폭비 θx 및 dB 등가물 1010 로그x를 나타내는 척도 예.

이력

데시벨은 전신 및 전화 회선의 신호 손실을 정량화하기 위해 사용되는 방법에서 비롯됩니다.1920년대 중반까지 손실 단위는 Miles of Standard Cable(MSC; 표준 케이블 마일)이었습니다. 1MSC는 초당 5000 라디안 주파수(795.8Hz)에서 표준 전화 케이블의 1마일(약 1.6km) 이상의 전력 손실에 해당하며, 청취자가 감지할 수 있는 최소 감쇠량과 거의 일치합니다.표준 전화 케이블은 "루프 마일당 88옴의 균일하게 분포된 저항과 마일당 0.054 마이크로패러드의 균일하게 분포된 션트 캐패시턴스를 가진 케이블"(약 19 게이지 와이어에 해당)이었습니다.^[6]

1924년, Bell Telephone Laboratories는 유럽의 장거리 전화 국제 자문 위원회 회원들 사이에서 새로운 단위 정의에 호의적인 반응을 얻어 MSC를 전송 장치(TU)로 대체했다. 1 TU는 측정된 전력 비율의 10배가 되도록 정의되었다.기준 ^[7]전력정의는 1 TU가 1 MSC에 가깝도록 편리하게 선택되었다. 구체적으로는 1 MSC는 1.056 TU였다. 1928년 Bell 시스템은 TU를 전력 비율의 base-10에 대해 새롭게 정의된 단위의 10분의 1인 데시벨로 ^[8]이름을 변경했다.그것은 통신의 선구자인 알렉산더 그레이엄 ^[9]벨을 기리기 위해 벨이라고 이름 붙여졌다.데시벨이 제안된 작업 ^[10]단위였기 때문에 벨은 거의 사용되지 않습니다.

데시벨의 명칭과 초기 정의는 1931년 ^[11]NBS 표준 연감에 설명되어 있다.

전화기의 초창기부터, 전화 설비의 전송 효율을 측정하는 장치의 필요성이 인식되어 왔다.1896년 케이블의 도입은 편리한 장치를 위한 안정적인 기반을 제공하였고 "마일 오브 스탠다드" 케이블은 그 직후에 일반적으로 사용되기 시작했습니다.이 단위는 1923년까지 사용되었으며, 새로운 단위가 현대의 전화 업무에 더 적합하도록 채택되었습니다.이 새로운 전송 장치는 외국 전화 기관들 사이에서 널리 사용되고 있으며, 최근에는 국제 장거리 전화 자문 위원회의 제안으로 "데시벨"로 불리고 있다.

데시벨은 10의 비율일^0.1 때 2개의 전력량이 1데시벨 차이가 나고 10의 비율일^N(0.1) 때 2개의 전력량이 N데시벨 차이가 난다는 문장으로 정의할 수 있다.따라서, 임의의 2승의 비율을 나타내는 송신 단위의 수는, 그 비율의 공통 로그의 10배가 됩니다.전화회로의 전력의 게인 또는 손실을 지정하는 이 방법은 회선의 다른 부분의 효율을 나타내는 유닛의 직접 덧셈 또는 뺄셈을 가능하게 합니다.

1954년, J. W. Horton은 전달 손실 이외의 양에 대한 단위로서 데시벨을 사용하는 것은 혼란을 초래한다고 주장했고,^{[12][clarification needed]} "더해서 결합하는 표준 크기"의 명칭 단위와 대조하기 위해 "곱셈으로 결합하는 표준 크기"의 명칭 로짓(logit)을 제안했다.

2003년 4월 국제측량위원회(CIPM)는 데시벨을 국제단위계(SI)에 포함시키기 위한 권고안을 검토했으나 이 ^[13]제안에 반대하기로 결정했다.그러나 데시벨은 국제전기표준위원회(IEC)와 국제표준화기구(^[14]ISO)와 같은 다른 국제기구에 의해 인정받고 있다.IEC는 전력뿐만 아니라 루트 전력 양으로도 데시벨 사용을 허용하고 있으며, 이 권고는 전압 비율에 ^[15]데시벨 사용을 정당화하는 NIST와 같은 많은 국가 표준 기구가 따르고 있다.널리 사용됨에도 불구하고 접미사(dBA 또는 dBV 등)는 IEC 또는 ISO에 의해 인식되지 않는다.

정의.

ISO 80000-3은 공간과 시간의 양과 단위에 대한 정의를 기술한다.

IEC 표준 60027-3:2002는 다음과 같은 수량을 정의한다.데시벨(dB)은 1/10 벨입니다. 1dB = 0.1B입니다.벨(B)은 1⁄2 ln(10) 네퍼입니다. 1 B = 1⁄2 ln(10) Np.neper는 루트 파워량이 e의 인수인 1 Np = ln(e) = 1만큼 변화했을 때 루트 파워량의 수준 변화이며, 따라서 모든 단위는 루트 파워 비율의 비차원 자연 로그, 1 dB = 0.115 13 … Np = 0.115 13……로 관련지어진다.마지막으로, 수량의 레벨은, 그 수량의 값과 같은 종류의 수량의 기준치의 비율의 로그이다.

따라서 bel은 10:1의 두 전력량 간 비율의 로그 또는 10:^[16]1 이상의 두 루트 전력량 간 비율의 로그를 나타냅니다.

레벨이 1데시벨 차이 나는2개의 신호의 전력비는 10^1/10(약 1.25893), 진폭(루트 전력량)비는 10(1.12202)^[17][18]입니다^1⁄20.

벨은 프리픽스 없이 사용하거나 데시 이외의 SI 단위 프리픽스와 함께 사용하는 경우는 거의 없습니다.예를 들어 밀리벨이 아닌 데시벨의 100분의 1을 사용하는 것이 좋습니다.따라서 벨의 5분의 1은 보통 ^[19]5mB가 아니라 0.05dB로 표기됩니다.

비율을 데시벨 단위로 표시하는 방법은 측정된 속성이 전력량인지 루트 전력량인지에 따라 달라집니다. 자세한 내용은 전력량, 루트 전력 및 필드 양을 참조하십시오.

전력량

전력량 측정을 참조할 때 측정된 수량과 기준값의 비율의 베이스-10 로그의 10배를 평가하여 데시벨 단위로 비율을 표시할 수 있습니다.따라서, P(측정 전력) 대₀ P(기준 전력)의 비율은 L로_P 나타내며, 이 비율은 ^[20]데시벨 단위로 계산되며, 이는 다음 ^[21]공식을 사용하여 계산됩니다.

${\displaystyle L_{P}=frac {1}{2}}\ln \!\leftfrac {P}{P_{0}}\right}, {\text {Np}=10\log _{10}\!\left({\frac {P}{P_{0}}\오른쪽), {\text{d})B}}}.$

두 전력량 비율의 10진수 로그는 벨 수입니다.데시벨 수는 벨 수의 10배입니다(즉, 데시벨은 10분의 1 벨입니다).비율을 계산하기₀ 전에 P와 P는 같은 종류의 양을 측정해야 하며 같은 단위를 가져야 한다.위의 식에서 P = P이면₀ L_P = 0. P가 P보다₀ 크면 L은_P 양, P가₀ P보다 작으면_P L은 음이다.

위의 방정식을 재배치하면 P와 L의_P 관점에서₀ P에 대해 다음과 같은 공식을 얻을 수 있다.

${\displaystyle P=10^{\frac {L_{P}}{10,{\text{d}}B}}}}}P_{0}}$

루트 파워(필드) 수량

근-전력량 측정을 참조할 때는 일반적으로 F(측정)와₀ F(기준)의 제곱 비율을 고려한다.이는 정의가 원래 전력량과 루트 전력량 모두에 대해 상대적인 비율에 대해 동일한 값을 제공하도록 공식화되었기 때문입니다.따라서 다음 정의가 사용됩니다.

${\displaystyle L_{F}=\ln \!\leftfilen\frac {F}{F_{0}}\right), {\text{Np}}=10\log _{10}\!\left({\frac {F^{2}}}}{F_{0}^{2}}\right), {\text{dB}}=20\log _{10}\leftfac\frac {F}{F_{0}}\right), {\text{d}B}}}.$

이 공식은 다음과 같이 재배치될 수 있다.

${\displaystyle F=10^{\frac {L_{F}}{20},{\text{d}B}}}} F_{0}}$

마찬가지로 전기 회로에서도 임피던스가 일정할 때 소산 전력은 일반적으로 전압 또는 전류의 제곱에 비례합니다.전압을 예로 들어 전력 게인 레벨_G L에 대한 방정식으로 이어집니다.

${\displaystyle L_{G}=20\log_{10}\!\left({\frac {V_{\text{out}}}}{V_{\text{in}}}}}\right), {\text{d}B}},}$

여기서_out V는 루트 평균 제곱(rms) 출력 전압이고_in V는 rms 입력 전압입니다.전류에도 비슷한 공식이 적용된다.

루트 전력량이라는 용어는 필드량 대신 ISO 표준 80000-1:2009에 의해 도입되었다.필드량이라는 용어는 이 표준에서는 권장되지 않으며 이 문서에서는 루트 파워가 사용됩니다.

전력 레벨과 루트 전력 레벨의 관계

전력량과 루트 전력량은 다르지만, 각각의 레벨은 이전에는 같은 단위(일반적으로 데시벨)로 측정되었습니다.매체가 선형이고 진폭의 변화에 따라 동일한 파형이 고려되고 있거나 매체의 임피던스가 선형이며 주파수 및 시간 모두에 의존하지 않는 등의 제한 조건 하에서 각 레벨의 변화가 일치하도록 계수 2를 도입한다.이것은 그 관계에 의존합니다.

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

홀딩^[22]비선형 시스템에서 이 관계는 선형성의 정의에 따라 유지되지 않습니다.그러나 전력량이 2개의 선형 관련량(예: 전압 및 전류)의 곱인 선형 시스템에서도 임피던스가 주파수 또는 시간에 의존할 경우, 예를 들어 파형의 에너지 스펙트럼이 변화할 경우 이 관계는 일반적으로 유지되지 않습니다.

수준 차이의 경우, 위의 관계에서 비례성(즉, 기준 수량₀ P와₀ F는 관련될 필요가 없음) 또는 동등하게 완화된다.

${\displaystyle {P_{2}}{P_{1}}=\left({\frac {F_{2}}}{F_{1}}\right)^2}$

전력 레벨의 차이가₁ 전력 P와₁ F에서₂ P와₂ F까지의 루트 전력 레벨의 차이와 같게 하려면 , 를 유지할 필요가 있습니다.예를 들어 부하 및 주파수에 의존하지 않는 단일 전압 게인을 갖는 증폭기가 있을 수 있습니다. 즉, 증폭기의 상대 전압 게인은 항상 0dB이지만 전력 게인은 증폭되는 파형의 스펙트럼 구성의 변화에 따라 달라집니다.주파수 의존 임피던스는 푸리에 변환을 통해 수량 파워 스펙트럼 밀도와 관련된 루트 파워 양을 고려하여 분석할 수 있으며, 이는 각 주파수에서 시스템을 독립적으로 분석함으로써 분석에서 주파수 의존성을 제거할 수 있다.

변환

이러한 단위로 측정한 로그 차이는 종종 전력비와 루트 전력비를 나타내므로 두 값 모두 아래에 나와 있습니다.벨은 전통적으로 로그 전력비의 단위로 사용되며, 네퍼는 로그 루트 전력(진폭) 비율에 사용됩니다.

수준 단위와 해당 비율 목록 간의 변환

구성 단위	데시벨 단위	벨로	족제비 차림으로	전력비	루트 파워비
1 dB	1 dB	0.1 B	0.11513 Np	101⁄10 ≈ 1.25893	101⁄20 † 1.12202
1 Np	8.68589dB	0.868589 B	1 Np	e2 © 7.38906	e © 2.71828
1 B	10 dB	1 B	1.151 3 Np	10	101⁄2 † 3.199 28

예

단위 dBW는 기준이 1W인 비율을 나타내기 위해 자주 사용되며, 1mW 기준점에 대해서도 마찬가지로 dBm을 나타냅니다.

• 1kW(1kW 또는 1000W) 대 1W의 비율을 데시벨 단위로 계산하면 다음과 같습니다.
  $${\displaystyle L_{G}=10\log _{10}\leftfrac {1000},{\text{\text}W}}{1,{\text{W}}}}\right), {\text{dB}}=30,{\text{d}B}}}.$$

  
• 1V에 대한 1000V v 31.62V의 데시벨 단위는 다음과 같습니다.
  $${\displaystyle L_{G}=20\log _{10}\leftfrac {31.62,{\text{\text}V}}{1,{\text{V}}}}}\right), {\text{dB}}=30,{\text{d}B}}}.$$

  

(31.62 V / 1 V)² 1 1 kW / 1 W, L이 전력 또는 진폭에서 구하든 상관없이 동일한 값인 30 dB를 갖는다는 위의_G 정의의 결과를 나타내며, 이는 전력비가 진폭 비율의 제곱과 동일하다고 간주되는 경우이다.

• 10 W 대 1 mW(1 밀리 와트)의 데시벨 단위는 다음과 같습니다.
  $${\displaystyle L_{G}=10\log _{10}\leftfrac {10}}{0.001{\text{W}}\right}{\text{dB}}=40{\text{dB}}}}}}.}$$

  
• 레벨의 3dB 변화에 대응하는 전력비는 다음과 같습니다.
  $$(\displaystyle G=10^{\frac {3}{10}}\times 1=1.995,26\ldots \ 약 2).}$$

  

전력비의 10배 변화는 10dB 수준의 변화에 해당합니다.전력비의 2배 또는 1⁄2의 변화는 약 3dB의 변화입니다.좀 더 정확히 말하면, 변화는 ±3.0103dB이지만, 기술문헌에서는 거의 보편적으로 3dB로 반올림된다.즉, 전압이 12 2 1.4142만큼 상승하는 것을 의미합니다.마찬가지로 전압의 2배 또는 2배, 전력의 4배 또는 4분의 1은 일반적으로 ±6.0206dB가 아니라 6dB로 표현됩니다.

구분이 필요한 경우 데시벨 수를 유의한 숫자로 추가 표기합니다.3.000dB는 10의 전력비(1.9953)에^3⁄10 해당하며, 이는 정확히 2와 약 0.24%의 차이이며, 전압비는 1.4125로 정확히 2와 0.12%의 차이입니다.마찬가지로 6.000dB의 증가는 전력비에 대응하여^6⁄10 10µ3.9811로 4와 약 0.5% 다릅니다.

특성.

데시벨은 큰 비율을 나타내며 신호 체인을 따라 여러 소스로부터의 감쇠 등 곱셈 효과의 표현을 단순화하는 데 유용합니다.가법 효과가 있는 시스템에 적용하면 두 기계가 함께 작동하는 음압 수준과 같이 직관적이지 않다.데시벨을 직접 분수로 나누고 곱셈 연산 단위를 사용하는 경우에도 주의가 필요하다.

큰 비율의 리포트

데시벨의 로그 스케일 특성은 매우 넓은 범위의 비율을 과학적인 표기법과 유사한 방식으로 편리한 숫자로 나타낼 수 있다는 것을 의미합니다.이를 통해 어떤 양의 큰 변화를 명확하게 시각화할 수 있습니다.Bode 그림 및 반로그 그림을 참조하십시오.예를 들어 120dB SPL은 ^{[citation needed]}"청각 임계값보다 1조 배 더 강력"보다 더 명확할 수 있습니다.

곱셈 연산의 표현

기본 전력 값을 곱하는 대신 데시벨 단위의 레벨 값을 추가할 수 있습니다. 즉, 일련의 앰프 단계와 같은 다중 구성요소 시스템의 전체적인 이득은 증폭 계수를 곱하는 대신 개별 구성요소의 데시벨 단위의 이득을 합산하여 계산할 수 있습니다. 즉, log(A × B × C) = log(로그)A) + 로그(B) + 로그(C)실제로는 1dB는 약 26%, 3dB는 약 2배의 파워 게인, 10dB는 10배의 파워 게인이라는 지식만으로 간단한 덧셈과 곱셈만으로 시스템의 파워비를 결정할 수 있다.예를 들어 다음과 같습니다.

• 시스템은 3개의 직렬 증폭기로 구성되어 있으며, 각각 10dB, 8dB 및 7dB의 게인(출력 대비)이 있어 총 게인이 25dB입니다.10, 3, 1dB의 조합으로 나누면 다음과 같습니다.
  25dB = 10dB + 10dB + 3dB + 1dB + 1dB
  입력이 1와트일 경우 출력은 약
  1 W × 10 × 10 × 2 × 1.26 × 1.26 7 317.5 W
  정확하게 계산하면 출력은 1 W × 10^25⁄10 31 316.2 W입니다.근사값은 실제 값에 대해 +0.4%의 오차에 불과하며, 이는 제공된 값의 정밀도와 대부분의 측정 계측기의 정확성을 고려할 때 무시할 수 있는 값입니다.

그러나 비판가들에 따르면 데시벨은 혼란을 일으키고 추론을 모호하게 하며 현대 디지털 처리보다 슬라이드 규칙 시대와 더 관련이 있으며 해석하기 ^[23][24]어렵고 번거롭다.데시벨 단위의 수량은 반드시 ^[25][26]가법적인 것은 아니므로 "치수 ^[27]해석에 사용할 수 없는 형식"이다.따라서 데시벨 작동에는 특별한 주의가 필요합니다.예를 들어 반송파 전력 C(와트 단위) 및 노이즈 전력 스펙트럼 밀도₀ N(W/Hz 단위)을 포함한 반송파 대 잡음 밀도 비율 C₀/N(헤르츠 단위)을 예로 들어 보겠습니다.데시벨로 표현하면 이 비율은 감산(C/N₀)_dB = C_dB - N이_0dB 된다. 그러나 선형 스케일 단위는 여전히 암시 분수로 단순화되므로 결과는 dB-Hz로 표현된다.

추가 작업의 표현

Mitschke에 ^[28]따르면, "대수 척도를 사용하는 장점은 전송 체인에는 많은 요소가 연결되어 있고 각각 게인 또는 감쇠가 있다는 것입니다.합계를 구하려면 개별 인수의 곱셈보다 데시벨 값을 더하는 것이 훨씬 편리합니다."그러나 인간이 곱셈보다 가법 연산에 뛰어난 것과 같은 이유로 데시벨은 본질적으로 가법 ^[29]연산에 익숙하지 않다.

두 기계가 각각 특정 지점에서 90dB의 음압 수준을 생성한다면, 두 기계가 함께 작동할 때 우리는 결합된 음압 수준이 93dB로 증가할 것으로 예상해야 하지만 180dB로 증가해서는 안 됩니다!; 기계의 소음이 측정되고(배경 소음의 기여도 포함) 87dBA로 확인된다고 가정하지만, 기계를 끄면 배경 소음만 83dBA로 측정된다. [...] 기계 소음[단독]은 결합된 87dBA 수준에서 83dBA 배경 소음을 '감산'하여 얻을 수 있다.., 84.8dBA.; 실내에서 소리 수준의 대표값을 구하려면 실내의 다른 위치에서 여러 가지 측정을 수행하고 평균값을 계산한다.[...] 70dB와 90dB의 로그 평균과 산술 평균: 87dB, 산술 평균=80dB를 비교한다.

로그 척도의 덧셈은 로그 덧셈이라고 하며, 선형 척도로 변환하기 위해 지수를 취하고, 여기에 더하고, 반환하기 위해 로그를 취함으로써 정의할 수 있습니다.예를 들어, 데시벨 연산이 로그 덧셈/감산 및 로그 곱셈/나눗셈인 반면 선형 스케일 연산이 일반적인 연산인 경우:

$\displaystyle 87,\text{dBA}}\ominus 83,{\text{d}BA}}=10\cdot \log _{10}{\bigl (}10^{87/10}-10^{83/10}{\bigr}},{\text{d}BA}}\약 84.8,{\text{dBA}}$

$디스플레이 스타일M_{\text{lm}(70,90)&=\left(70,{\text{d})BA}}+90,{\text{d}BA}}\right)/2\\&=10\cdot \log _{10}\leftfl\bigl (}10^{70/10}+10^{90/10}{\bigr}}/2\right),{\text{d}BA}}\&=10\cdot \left(\log _{10}{\bigl (}10^{70/10}+10^{90/10}{\bigr})-\log _{10}2\right},{\text{d}BA}}\약 87,{\text{d}BA}}.\end {aligned}}$

로그 평균은 로그 나눗셈이 선형 감산이기 때문에 로그 합계에서 10 ${\displaystyle {\mathrm{로그}}_{}}$ ${\$ 2({$displaystyle 10\log _{10}$2$\})$를 뺀다는 점에 유의하십시오.

분수

광섬유 통신 및 무선 전파 경로 손실 등의 주제에서 감쇠 상수는 종종 전송 거리에 대한 분수 또는 비율로 표현됩니다.이 경우 dB/m은 미터당 데시벨, dB/mi는 마일당 데시벨을 나타냅니다.이러한 양은 치수 분석 규칙에 따라 조작해야 한다. 예를 들어, 3.5dB/km 섬유를 사용한 100m 주행은 0.35dB = 3.5dB/km × 0.1km의 손실을 산출한다.

사용하다

인식

소리와 빛의 강도에 대한 인간의 인식은 선형 관계보다는 강도의 대수에 더 가깝다(웨버-페히너의 법칙 참조). 따라서 dB 척도는 유용한 ^{[30][31][32][33][34][35]}척도가 된다.

음향학

데시벨은 일반적으로 음향학에서 음압 수준의 단위로 사용됩니다.공기 중 소리의 기준 압력은 평균적인 인간의 지각 임계값으로 설정되며, 다양한 음압 수준을 설명하기 위해 공통적으로 사용되는 비교가 있다.음압은 루트 파워량이기 때문에 적절한 버전의 단위 정의가 사용됩니다.

${\displaystyle L_{p}=20\log _{10}\!\leftfac\frac {p_{\text{ref}}}{p_{\text{ref}}}}\right}, {\text{d}B}},}$

여기서_rms p는 측정된 음압의 루트 평균 제곱이며_ref p는 공기 중 20 마이크로파스칼 또는 ^[36]물 중 1 마이크로파스칼의 표준 기준 음압이다.

수중 음향에서 데시벨을 사용하면 부분적으로 이러한 기준값의 ^[37]차이 때문에 혼란이 발생합니다.

인간의 귀는 소리 수신에 있어 역동적인 범위가 넓습니다.짧은 노출 동안 영구적인 손상을 일으키는 소리 강도와 귀가 들을 수 있는 가장 조용한 소리 강도의 비율은 1조(10)^[38] 이상입니다¹².이러한 큰 측정 범위는 로그 척도로 쉽게 표현됩니다. 10의 10의¹² 로그는 12로, 120dB re 20μPa의 음압 수준으로 표현됩니다.

사람의 귀는 모든 소리 주파수에 동일하게 민감하지 않기 때문에 음향 전력 스펙트럼은 주파수 가중치(A-가중치가 가장 일반적인 표준)에 의해 변경되어 소리 수준 또는 데시벨 ^[39]단위의 소음 수준으로 변환되기 전에 가중 음향 전력을 얻는다.

텔레포니

데시벨은 텔레포니 및 오디오에서 사용됩니다.음향학에서의 사용과 마찬가지로 주파수 가중치 전력도 자주 사용됩니다.전기회로의 오디오 노이즈 측정의 경우, 가중치를 psopometric ^[40]가중치라고 부릅니다.

일렉트로닉스

전자제품에서 데시벨은 종종 산술적 비율 또는 비율보다 우선하여 전력 또는 진폭 비율(게인 등)을 나타내기 위해 사용됩니다.한 가지 장점은 일련의 구성요소(증폭기 및 감쇠기 등)의 총 데시벨 게인을 단순히 개별 구성요소의 데시벨 게인을 합산하여 계산할 수 있다는 것입니다.마찬가지로 통신에서 데시벨은 링크 버젯을 사용하여 송신기에서 수신기로의 신호 게인을 나타냅니다.

데시벨 단위는 종종 접미사를 통해 나타나는 기준 레벨과 결합하여 절대 전력 단위를 생성할 수도 있습니다.예를 들어 milliwatt를 m과 조합하여 dBm을 생성할 수 있습니다.0 dBm의 전력 레벨은 1 밀리 와트에 대응하고, 1 dBm은 1 데시벨(약 1.259 mW) 이상입니다.

프로페셔널 오디오 사양에서 널리 사용되는 단위는 dBu입니다.이는 600옴 저항기에 1mW(0dBm)를 공급하는 루트 평균 제�