Absolute dB-Skalen

Dezibel als absolute Leistungseinheit

Es ist auch möglich, das Dezibel als Einheit der absoluten Leistung zu verwenden, zusätzlich zur Verwendung als Ausdruck von Leistungsgewinn oder -verlust. Ein gängiges Beispiel hierfür ist die Verwendung von Dezibel als Maß für die Schalldruckintensität. In solchen Fällen erfolgt die Messung in Bezug auf einen standardisierten Leistungspegel, der als 0 dB definiert ist. Für Schalldruckmessungen ist 0 dB grob definiert als die untere Hörschwelle des Menschen, objektiv quantifiziert als 1 Pikowatt Schallleistung pro Quadratmeter Fläche.

Ein Geräusch von 40 dB auf der Dezibel-Schallskala wäre 10 ⁴ mal höher als die Hörschwelle. Ein 100-dB-Ton wäre 10 ¹⁰ (zehn Milliarden) mal höher als die Hörschwelle.

Variationen von Dezibelskalen

Da das menschliche Ohr nicht für alle Schallfrequenzen gleich empfindlich ist, wurden Variationen der Dezibel-Schallleistungsskala entwickelt, um physiologisch äquivalente Schallintensitäten bei verschiedenen Frequenzen darzustellen. Einige Schallintensitätsinstrumente wurden mit Filternetzwerken ausgestattet, um unverhältnismäßige Angaben über die Frequenzskala zu geben, um die Auswirkungen von Schall auf den menschlichen Körper besser darzustellen.

Drei gefilterte Skalen wurden allgemein als „A“, „B“ und „C“ gewichtete Skalen bekannt. Die durch diese jeweiligen Filternetzwerke gemessenen Schallintensitätsangaben in Dezibel wurden in den Einheiten dBA, dBB und dBC angegeben. Heutzutage wird die „A-gewichtete Skala“ am häufigsten verwendet, um die äquivalenten physiologischen Auswirkungen auf den menschlichen Körper auszudrücken und ist besonders nützlich, um gefährlich laute Geräuschquellen zu bewerten.

Dezibel-Milliwatt (dBm)

Für den Einsatz in Telekommunikationsanlagen hat sich ein weiteres normenbezogenes System zur Leistungsmessung in der Einheit Dezibel etabliert. Dies wird als dBm bezeichnet Skala. (Abbildung unten) Der Referenzpunkt, 0 dBm, ist definiert als 1 Milliwatt elektrischer Leistung, die von einer 600--Last abgegeben wird. Nach dieser Skala entsprechen 10 dBm dem 10-fachen der Referenzleistung oder 10 Milliwatt; 20 dBm entspricht dem 100-fachen der Referenzleistung oder 100 Milliwatt. Einige AC-Voltmeter sind mit einem dBm-Bereich oder einer dBm-Skala (manchmal mit „DB“ bezeichnet) ausgestattet, die für die Messung der AC-Signalleistung an einer 600--Last gedacht ist. 0 dBm auf dieser Skala ist natürlich über Null erhöht, weil es etwas größer als 0 darstellt (eigentlich stellt es 0,7746 Volt über eine 600--Last dar, wobei die Spannung gleich der Quadratwurzel von Leistung mal Widerstand ist; die Quadratwurzel von 0,001 multipliziert mit 600). Auf der Vorderseite eines analogen Messwerks erscheint diese dBm-Skala aufgrund ihrer logarithmischen Natur auf der linken Seite komprimiert und auf der rechten Seite ähnlich einer Widerstandsskala erweitert.

Hochfrequenzleistungsmessungen für Signale mit niedrigem Pegel, die in Funkempfängern vorkommen, verwenden dBm-Messungen bezogen auf eine 50--Last. Signalgeneratoren zur Auswertung von Funkempfängern können ein einstellbares dBm-Nennsignal ausgeben. Der Signalpegel wird von einem als Dämpfungsglied bezeichneten Gerät ausgewählt, das im nächsten Abschnitt beschrieben wird.

Absolute Leistungspegel in dBm (Dezibel bezogen auf 1 Milliwatt).

VU-Skala

Eine Anpassung der dBm-Skala für die Audiosignalstärke wird in der Studioaufnahme- und Rundfunktechnik zur Standardisierung von Lautstärkepegeln verwendet und wird als VU bezeichnet Skala. VU-Meter werden häufig bei elektronischen Aufnahmeinstrumenten angezeigt, um anzuzeigen, ob das aufgenommene Signal die maximale Signalpegelgrenze des Geräts überschreitet oder nicht, wodurch erhebliche Verzerrungen auftreten. Diese „Lautstärkeanzeige“-Skala ist gemäß der dBm-Skala kalibriert, zeigt jedoch dBm für kein anderes Signal als stetige Sinuswellen direkt an. Die richtige Maßeinheit für ein VU-Meter ist Volumeneinheiten .

Andere absolute dB-Skalen

Wenn relativ große Signale verarbeitet werden und eine absolute dB-Skala zur Darstellung des Signalpegels nützlich wäre, werden manchmal spezielle Dezibel-Skalen mit Referenzpunkten verwendet, die größer als 1 mW in dBm sind. Dies ist beim dBW der Fall Skala, mit einem Bezugspunkt von 0 dBW festgelegt bei 1 Watt. Ein weiteres absolutes Leistungsmaß namens dBk Skala bezieht sich auf 0 dBk bei 1 kW oder 1000 Watt.

RÜCKBLICK:

• Die Einheit Bel oder Dezibel kann auch verwendet werden, um eine absolute Messung der Leistung und nicht nur einen relativen Gewinn oder Verlust darzustellen.
• Für Schallleistungsmessungen wird 0 dB als standardisierter Referenzpunkt der Leistung von 1 Pikowatt pro Quadratmeter definiert.
• Eine weitere für Schallintensitätsmessungen geeignete dB-Skala ist auf die gleichen physiologischen Effekte wie ein 1000-Hz-Ton normiert und wird als dBA bezeichnet Skala. In diesem System ist 0 dBA als jeder Frequenzton definiert, der dieselbe physiologische Äquivalenz wie ein Ton mit 1 Pikowatt pro Quadratmeter bei 1000 Hz hat.
• Für die Verwendung in Telekommunikationssystemen wurde eine elektrische dB-Skala mit einem absoluten Bezugspunkt erstellt. Genannt dBm sein Referenzpunkt von 0 dBm ist definiert als 1 Milliwatt AC-Signalleistung, die von einer 600--Last verbraucht wird.
• Eine VU Das Messgerät misst den Audiosignalpegel gemäß dBm für Sinussignale. Da seine Reaktion auf andere Signale als stetige Sinuswellen nicht mit echtem dBm übereinstimmt, ist seine Maßeinheit Volumeneinheiten .
• dB-Skalen mit größeren absoluten Referenzpunkten als die dBm-Skala wurden für Hochleistungssignale erfunden. Das dBW Maßstab hat seinen Referenzpunkt von 0 dBW, definiert als 1 Watt Leistung. Der dBk Waage stellt 1 kW (1000 Watt) als Nullpunktreferenz ein.

VERWANDTE ARBEITSBLÄTTER:

• Arbeitsblatt für Dezibelmessungen