متنوع

ديسيبل ديسيبل: المعادلات والحسابات المعادلات

ديسيبل ديسيبل: المعادلات والحسابات المعادلات

يستخدم مقياس ديسيبل ديسيبل مقياسًا لوغاريتميًا يعتمد على مقارنة كميتين. إنها طريقة مناسبة لمقارنة كميتين فيزيائيتين مثل الطاقة الكهربائية ، أو الكثافة ، أو حتى التيار ، أو الجهد.

يستخدم deciBel اللوغاريتمات العشرة الأساسية ، أي تلك المستخدمة بشكل شائع في الرياضيات. باستخدام مقياس لوغاريتمي ، يستطيع جهاز deciBel مقارنة الكميات التي قد يكون لها نسب كبيرة فيما بينها.

إن deciBel أو dB أو deci-Bel هو في الواقع عُشر Bel - وهي وحدة نادرًا ما تُستخدم.

اختصار deciBel هو dB - يستخدم الحرف "B" الكبير للإشارة إلى Bel كوحدة أساسية.

تطبيقات DeciBel

يستخدم الديسيبل ديسيبل على نطاق واسع في العديد من التطبيقات. يتم استخدامه ضمن مجموعة متنوعة من القياسات في المجالات الهندسية والعلمية ، لا سيما في مجال الإلكترونيات والصوتيات وأيضًا ضمن نظرية التحكم.

عادةً ما يتم استخدام deciBel ، dB لتحديد مكاسب مكبر الصوت ، وخسائر المكونات (مثل المخففات ، والمغذيات ، والخلاطات ، وما إلى ذلك) ، بالإضافة إلى مجموعة من القياسات الأخرى مثل رقم الضوضاء ، ونسبة الإشارة إلى الضوضاء ، وغيرها الكثير.

نظرًا لمقياسها اللوغاريتمي ، فإن deciBel قادر على تمثيل نسب كبيرة جدًا بشكل ملائم من حيث الأرقام التي يمكن التحكم فيها بالإضافة إلى توفير القدرة على تنفيذ مضاعفة النسب عن طريق الجمع والطرح البسيط.

يستخدم جهاز deciBel على نطاق واسع لقياس شدة الصوت أو مستوى ضغط الصوت. لهذا ، يُشار إلى الصوت إلى ضغط قدره 0.0002 ميكروبار وهو ما يعادل معيار عتبة السمع.

كيف وصل الديسيبل

منذ بداية الاتصالات ، كانت هناك حاجة لقياس مستويات القوة النسبية للإشارة بحيث يمكن رؤية الخسارة والمكاسب.

استخدمت أنظمة الاتصالات الأصلية الخسارة التي حدثت في ميل واحد من الكبل القياسي بتردد 800 هرتز.

ومع ذلك ، لم تكن هذه طريقة مرضية بشكل خاص لتحديد مستويات الخسارة ، أو نقاط القوة النسبية للإشارة ، ومع بدء استخدام الراديو والتطبيقات الأخرى القائمة على الإلكترونيات في استخدام شكل ما من الوحدات القياسية للمقارنة ، تم تقديم Bel في عشرينيات القرن الماضي. اكتسب هذا اسمه من الاسكتلندي ، ألكسندر جراهام بيل الذي كان له الفضل في اختراع الهاتف.

مع هذا النظام ، يساوي واحد Bel زيادة بمقدار عشرة أضعاف في مستوى الإشارة. بمجرد تقديمه ، تم اكتشاف أن Bel كبير جدًا بالنسبة لمعظم المتابعين ، وبالتالي تم استخدام deciBel بدلاً من ذلك. هذا هو الآن المعيار الذي تم اعتماده عالميًا.

صيغة DeciBel لمقارنات القوة

الشكل الأساسي لحسابات الديسيبل هو مقارنة مستويات الطاقة. كما هو متوقع ، فهو عشرة أضعاف لوغاريتم الناتج مقسومًا على المدخلات. يتم استخدام العامل العاشر لأنه يتم استخدام الديسيبل بدلاً من Bels.

فيما يلي صيغة deciBel أو معادلة القوة:

نديسيبل=10سجل10(ص2ص1)

أين:
Ndb هي النسبة بين الأسين المعبر عنها بوحدات ديسيبل ، ديسيبل
P2 هو مستوى طاقة الخرج
P1 هو مستوى طاقة الإدخال

إذا كانت قيمة P2 أكبر من P1 ، فسيتم إعطاء النتيجة ككسب ، ويتم التعبير عنها كقيمة موجبة ، على سبيل المثال + 10 ديسيبل. في حالة وجود خسارة ، ستعيد معادلة ديسيبل قيمة سالبة ، على سبيل المثال -15 ديسيبل. وبهذه الطريقة ، يشير العدد الموجب من الديسيبل إلى ربح ، وحيث توجد علامة سلبية ، فإنها تعني خسارة.

استخدم حاسبة الطاقة لدينا ديسيبل

صيغ DeciBel للجهد والتيار

على الرغم من استخدام deciBel في المقام الأول كمقارنة بين مستويات الطاقة ، يمكن أيضًا استخدام معادلات تيار ديسيبل أو معادلات جهد ديسيبل بشرط أن تكون مستويات المعاوقة هي نفسها. وبهذه الطريقة يمكن ربط الجهد أو النسبة الحالية بنسبة مستوى الطاقة.

عند استخدام قياسات الجهد ، من السهل إجراء تحويل معادلة ديسيبل لأن الطاقة = تربيع الجهد عند المقاومة:

نديسيبل=10سجل10(الخامس22الخامس12)

ويمكن التعبير عن هذا بشكل أكثر بساطة

نديسيبل=20سجل10(الخامس2الخامس1)

أين:
Ndb هي النسبة بين الأسين المعبر عنها بوحدة ديسيبل ، ديسيبل
V2 هو مستوى جهد الخرج
V1 هو مستوى جهد الدخل

من الممكن إجراء تحويل مماثل للصيغة لاستخدام التيار. القوة = تربيع التيار عند المقاومة ، وبالتالي تصبح معادلة تيار ديسيبل:

نديسيبل=10سجل10(أنا22أنا12)

ويمكن التعبير عن هذا بشكل أكثر بساطة

نديسيبل=20سجل10(أنا2أنا1)

أين:
Ndb هي النسبة بين الأسين المعبر عنها بوحدة ديسيبل ، ديسيبل
I2 هو مستوى الإخراج الحالي
I1 هو مستوى الإدخال الحالي

معادلات ديسيبل الجهد والتيار لمختلف الممانعات

بصفتها ديسيبل ، فإن ديسيبل هي مقارنة بين مستويين من الطاقة أو الشدة ، عند استخدام التيار والجهد ، يجب أن تكون الممانعات للقياسات هي نفسها ، وإلا يجب دمج هذا في المعادلات.

ند=20سجل10(الخامس2الخامس1)+10سجل10(ض1ض2)

أين:
Ndb هي النسبة بين الأسين المعبر عنها بوحدة ديسيبل ، ديسيبل
V2 هو مستوى جهد الخرج
V1 هو مستوى جهد الدخل
Z2 هي مقاومة الخرج
Z1 هي مقاومة الإدخال

وبهذه الطريقة يمكن حساب نسب القدرة بدلالة ديسيبلس بين الإشارات على نقاط ذات مستويات مقاومة مختلفة باستخدام قياسات الجهد أو التيار. قد يكون هذا مفيدًا جدًا عند قياس مستويات الطاقة على مكبر للصوت قد يكون له مستويات مقاومة مختلفة على نطاق واسع عند الإدخال والإخراج. إذا تم أخذ قراءات الجهد أو التيار ، فيمكن استخدام هذه الصيغة لتوفير مقارنة القدرة الصحيحة من حيث ديسيبلس.

اختصارات ديسيبل

يُستخدم جهاز deciBel في العديد من المجالات بدءًا من سيناريوهات الصوت وحتى ترددات الراديو. يوفر في كل هذه وسائل مفيدة للغاية لمقارنة إشارتين.

وفقًا لذلك ، هناك العديد من الاختلافات في اختصار e deciBel وقد لا يكون من الواضح دائمًا ما تعنيه. يوجد جدول باختصارات deciBel أدناه:

اختصار DeciBelالمعنى / الاستخدام
ديسيبلقياس ضغط الصوت الموزون أو قياس شدة الصوت "أ".
ديسيبلسوية إشارة بالإشارة إلى الموجة الحاملة التي يجري قياسها - تُستخدم عادة لإعطاء سويات البث الهامشي والضوضاء
ديسيبلكسب هوائي بالإشارة إلى ثنائي القطب نصف الموجة في الفضاء الحر
dBFSالمستوى مع الإشارة إلى القراءة الكاملة
ديسيبلكسب هوائي بالإشارة إلى مصدر متناحٍ ، أي مصدر يشع بالتساوي في جميع الاتجاهات.
ديسيبلمستوى الطاقة بالإشارة إلى 1 ميغاواط
ديسيبلالمستوى بالإشارة إلى 1 فولت
ديسيبل فولتالمستوى بالإشارة إلى 1 ميكرو فولت
ديسيبلمستوى الطاقة بالإشارة إلى 1 وات

يستخدم جهاز deciBel على نطاق واسع في العديد من مجالات الإلكترونيات وقياس الصوت. يوفر وسيلة مفيدة للغاية لمقارنة المستويات المختلفة التي قد تختلف على نطاق واسع. نظرًا لكونه قائمًا على اللوغاريتمي ، فإن جهاز deciBel قادر على استيعاب العديد من الاختلافات في الحجم دون أن يضيع في عدد كبير من الأصفار. بهذه الطريقة هي طريقة مثالية لمقارنة القيم المختلفة.


شاهد الفيديو: مبادئ الكيمياء وكيفية كتابة المركبات الكيميائيةوكتابة المعادلات وكيفية وزنها (ديسمبر 2021).