الديسيبل (رمزه: dB ) وحدة قياس نسبية تساوي عُشر البيل ( B ) . وهو يُعبّر عن نسبة قيمتين لكمية القدرة أو جذر القدرة على مقياس لوغاريتمي . إشارتان يختلف مستواهما بمقدار ديسيبل واحد تكون نسبة قدرتهما 10 1/10 (تقريبًا 1/10) .1.26 ) أو نسبة الجذر إلى القدرة 10 1/20 (تقريبًا)1.12 ). [ 1 ] [ 2 ]
الاستخدام الأصلي الدقيق المذكور أعلاه يعبر فقط عن تغيير نسبي. مع ذلك، استُخدمت كلمة ديسيبل لاحقًا للتعبير عن قيمة مطلقة نسبية إلى قيمة مرجعية ثابتة، وفي هذه الحالة غالبًا ما يُلحق رمز الديسيبل برموز حرفية تشير إلى القيمة المرجعية. على سبيل المثال، للقيمة المرجعية 1 فولت ، تُستخدم اللاحقة " V " (مثل "20 dBV"). [ 3 ] [ 4 ]
نظرًا لأن مفهوم الديسيبل نشأ من الحاجة إلى التعبير عن نسب القدرة، يُستخدم نوعان رئيسيان من مقاييس الديسيبل لضمان الاتساق، وذلك بحسب ما إذا كان المقياس يشير إلى نسب كميات القدرة أو كميات القدرة الجذرية. عند التعبير عن نسبة القدرة، يُعرَّف التغير المقابل بالديسيبل بأنه عشرة أضعاف اللوغاريتم العشري لتلك النسبة. [ 5 ] أي أن تغير القدرة بمقدار 10 أضعاف يُقابله تغير في المستوى بمقدار 10 ديسيبل. عند التعبير عن نسب القدرة الجذرية، يُقابل تغير السعة بمقدار 10 أضعاف تغير في المستوى بمقدار 20 ديسيبل. يختلف مقياسا الديسيبل بمعامل اثنين، بحيث تتغير مستويات القدرة والقدرة الجذرية ذات الصلة بنفس القيمة في الأنظمة الخطية، حيث تتناسب القدرة طرديًا مع مربع السعة.
يعود أصل وحدة الديسيبل إلى الطرق المستخدمة لقياس فقد الإشارة في دوائر التلغراف والهاتف. وحتى منتصف عشرينيات القرن الماضي، كانت وحدة قياس الفقد هي أميال الكابل القياسي (MSC). وكان ميل واحد من الكابل القياسي ( MSC) يعادل فقد الطاقة على طول ميل واحد (حوالي 1.6 كيلومتر) من كابل الهاتف القياسي عند تردد معين.5000 راديان في الثانية (795.8 هرتز)، وهو ما يتطابق تقريبًا مع أقل توهين يمكن للمستمع اكتشافه. كان كابل الهاتف القياسي "كابلًا ذو مقاومة موزعة بانتظام تبلغ 88 أوم لكل ميل من الحلقة وسعة تحويل موزعة بانتظام تبلغ 0.054 ميكروفاراد لكل ميل" (وهو ما يتوافق تقريبًا مع سلك قياس 19). [ 6 ]
في عام ١٩٢٤، لاقى تعريف جديد لوحدة القياس في مختبرات بيل للهواتف استجابة إيجابية من أعضاء اللجنة الاستشارية الدولية للاتصالات الهاتفية بعيدة المدى في أوروبا، فاستبدلت وحدة MSC بوحدة الإرسال (TU). عُرّفت وحدة الإرسال الواحدة (TU) بأنها تساوي عشرة أضعاف اللوغاريتم العشري لنسبة القدرة المقاسة إلى قدرة مرجعية. [ ٧ ] وقد اختير هذا التعريف بحيث تُقارب وحدة الإرسال الواحدة (TU) وحدة MSC واحدة؛ تحديدًا، ١٫٠٥٦ وحدة MSC تساوي وحدة إرسال واحدة ( TU). في عام ١٩٢٨، أعادت شركة بيل تسمية وحدة الإرسال (TU) إلى الديسيبل ، [ ٨ ] وهي عُشر وحدة مُعرّفة حديثًا للوغاريتم العشري لنسبة القدرة. سُميت هذه الوحدة " بيل" تكريمًا لرائد الاتصالات ألكسندر غراهام بيل . [ ٩ ] نادرًا ما تُستخدم وحدة "بيل"، لأن الديسيبل كانت وحدة القياس المُقترحة. [ ١٠ ]
منذ بدايات استخدام الهاتف، برزت الحاجة إلى وحدة لقياس كفاءة نقل البيانات في شبكات الهاتف. وقد وفّر إدخال الكابلات عام ١٨٩٦ أساسًا متينًا لوحدة ملائمة، وسرعان ما شاع استخدام "ميل الكابل القياسي". استُخدمت هذه الوحدة حتى عام ١٩٢٣، حين اعتُمدت وحدة جديدة أكثر ملاءمةً لشبكات الهاتف الحديثة. تُستخدم وحدة النقل الجديدة على نطاق واسع بين شركات الهاتف الأجنبية، وقد أُطلق عليها مؤخرًا اسم "الديسيبل" بناءً على اقتراح اللجنة الاستشارية الدولية للاتصالات الهاتفية بعيدة المدى.
يمكن تعريف الديسيبل بالقول إن مقدارين من القدرة يختلفان بمقدار ديسيبل واحد عندما تكون نسبتهما 10: 0.1 ، وأن أي مقدارين من القدرة يختلفان بمقدار N ديسيبل عندما تكون نسبتهما 10: N (0.1) . وبالتالي، فإن عدد وحدات الإرسال التي تعبر عن نسبة أي قدرتين يساوي عشرة أضعاف اللوغاريتم العشري لتلك النسبة. تسمح هذه الطريقة في تحديد كسب أو فقد القدرة في دوائر الهاتف بالجمع أو الطرح المباشر للوحدات التي تعبر عن كفاءة أجزاء مختلفة من الدائرة ...
سرعان ما أُسيء استخدام كلمة "ديسيبل" للإشارة إلى الكميات المطلقة والنسب الأخرى غير نسب القدرة. وقد سعت بعض المقترحات إلى معالجة هذا الالتباس. ففي عام 1954، رأى جيه دبليو هورتون أن تُعامل النسبة 10 ^0.1 كنسبة أولية، واقترح استخدام كلمة " لوجيت " باعتبارها "نسبة قياسية قيمتها العددية 10^ 0.1 ، وتُجمع بالضرب مع نسب مماثلة لها نفس القيمة". وبذلك، يمكن وصف نسبة 10^ 0.1 لوحدات الكتلة بأنها "لوجيت الكتلة". وهذا يختلف عن كلمة "وحدة " التي تُستخدم للمقادير التي تُجمع بالجمع، وتُخصص كلمة "ديسيبل" تحديدًا لفقدان الإرسال للوحدة. [ 12 ] وكان " ديسي لوج " اقتراحًا آخر (من قِبل إن بي سوندرز عام 1943، وإيه جي فوكس عام 1951، وإي آي غرين عام 1954) للتعبير عن تقسيم المقياس اللوغاريتمي الذي يُقابل نسبة 10^ 0.1 . [ 13 ]
في أبريل 2003، نظرت اللجنة الدولية للأوزان والمقاييس (CIPM) في توصية لإدراج الديسيبل في النظام الدولي للوحدات (SI)، لكنها رفضت الاقتراح. [ 14 ] ومع ذلك، فإن الديسيبل معترف به من قبل هيئات دولية أخرى مثل اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) والمنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO). [ 15 ] تسمح اللجنة الكهروتقنية الدولية باستخدام الديسيبل مع كميات القدرة الجذرية وكذلك القدرة، وتتبع هذه التوصية العديد من هيئات التقييس الوطنية، مثل المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا ( NIST )، مما يبرر استخدام الديسيبل لنسب الجهد . [ 16 ] على الرغم من استخدامها على نطاق واسع، فإن اللواحق (مثل dBA أو dBV) غير معترف بها من قبل اللجنة الكهروتقنية الدولية أو المنظمة الدولية للتوحيد القياسي. [ 4 ]
تعريف
ديسيبل
نسبة القدرة
نسبة السعة
100
10,000,000,000
100000
90
1,000,000,000
31623
80
100,000,000
10000
70
10,000,000
3 162
60
مليون
1000
50
100000
316
0.2
40
10000
100
30
1000
31
0.62
20
100
10
10
10
3
0.162
6
3
0.981 ≈ 4
1
0.995 ≈ 2
3
1
0.995 ≈ 2
1
0.413 ≈ √ 2
1
1
0.259
1
0.122
0
1
1
-1
0
0.794
0
0.891
-3
0
0.501 ≈ 1/2
0
0.708 ≈ 1 / √ 2
-6
0
0.251 ≈ 1/4
0
0.501 ≈ 1/2
-10
0
1
0
.316 2
-20
0
0.01
0
1
-30
0
0.001
0
0.031 62
-40
0
0.000 1
0
0.01
-50
0
0.000 01
0
0.003 162
-60
0
0.000 001
0
0.001
-70
0
0.000 000 1
0
0.000 316 2
-80
0
0.000 000 01
0
0.000 1
-90
0
0.000 000 001
0
0.000 031 62
-100
0
0.000 000 000 1
0
0.000 01
مثال على مقياس يوضح نسب القدرة x ، ونسب السعة √x ، وما يعادلها بالديسيبل 10 log 10 x
يُعرّف معيار اللجنة الكهروتقنية الدولية 60027-3:2002 الكميات التالية. الديسيبل (dB) هو عُشر البيل: 1 ديسيبل = 0.1 بيل . البيل (B) هو ½ ln (10) نيبر : 1 بيل = ½ ln ( 10) نيبر . النيبر هو التغير في مستوى كمية الجذر -القوة عندما تتغير كمية الجذر-القوة بمعامل e ، أي 1 نيبر = ln(e) = 1 ، وبالتالي يتم ربط جميع الوحدات كلوغاريتم طبيعي غير بُعدي لنسب كمية الجذر -القوة.1 ديسيبل =0.115 13 ... Np =0.115 13 ... . وأخيرًا، فإن مستوى الكمية هو لوغاريتم نسبة قيمة تلك الكمية إلى قيمة مرجعية من نفس نوع الكمية.
لذلك، يمثل bel لوغاريتم نسبة بين كميتين أسيتين بنسبة 10:1، أو لوغاريتم نسبة بين كميتين أسيتين جذريتين بنسبة √10 : 1. [ 17 ]
إشارتان يختلف مستواهما بمقدار ديسيبل واحد، نسبة قدرتهما تساوي 10 1/10 ، وهو ما يقارب1.258 93 ، ونسبة السعة (كمية الجذر إلى القدرة) 10 1/20 (1.122 02 ). [ 1 ] [ 2 ]
نادرًا ما يُستخدم البيل بدون بادئة أو مع بادئات وحدات النظام الدولي للوحدات بخلاف الديسي ؛ فمن المعتاد، على سبيل المثال، استخدام أجزاء من مئة من الديسيبل بدلًا من الميليبل . وبالتالي، يُكتب عادةً خمسة أجزاء من ألف من البيل 0.05 ديسيبل، وليس 5 ميليبل. [ 18 ]
تعتمد طريقة التعبير عن النسبة كمستوى بالديسيبل على ما إذا كانت الخاصية المقاسة كمية طاقة أو كمية طاقة جذرية ؛ انظر الطاقة والطاقة الجذرية وكميات المجال لمزيد من التفاصيل.
كميات الطاقة
عند الإشارة إلى قياسات كميات الطاقة ، يمكن التعبير عن النسبة بمستوى بالديسيبل عن طريق حساب اللوغاريتم العشري لنسبة الكمية المقاسة إلى القيمة المرجعية بعشرة أضعاف. وبالتالي، فإن نسبة P (الطاقة المقاسة) إلى P₀ (الطاقة المرجعية ) تُمثل بـ L/ P ، وهي النسبة معبر عنها بالديسيبل، [ 19 ] والتي تُحسب باستخدام الصيغة التالية: [ 20 ]
اللوغاريتم العشري لنسبة كميتي القدرة يساوي عدد البيل. عدد الديسيبلات يساوي عشرة أضعاف عدد البيلات (أي أن الديسيبلات تساوي عُشر البيل). يجب أن تقيس P و P₀ نفس نوع الكمية وأن تكون لهما نفس الوحدات قبل حساب النسبة. إذا كانت P = P₀ في المعادلة أعلاه، فإن LP = 0. إذا كانت P أكبر من P₀ ، فإن LP موجبة ؛ وإذا كانت P أصغر من P₀ ، فإن LP سالبة.
بإعادة ترتيب المعادلة أعلاه نحصل على الصيغة التالية لـ P بدلالة P 0 و L P :
كميات قوة الجذر (المجال)
عند الإشارة إلى قياسات كميات قوة الجذر، يُعتاد النظر إلى نسبة مربعي F (المقاسة) و F₀ ( المرجعية ). وذلك لأن التعريفات صِيغت في الأصل لإعطاء القيمة نفسها للنسب النسبية لكل من كميات القوة وكميات قوة الجذر. لذا، يُستخدم التعريف التالي:
يمكن إعادة ترتيب الصيغة للحصول على
وبالمثل، في الدوائر الكهربائية ، تتناسب القدرة المبددة عادةً مع مربع الجهد أو التيار عندما تكون المعاوقة ثابتة. وبأخذ الجهد كمثال، يؤدي ذلك إلى معادلة مستوى كسب القدرة L<sub> G</sub> :
حيث V out هو جهد الخرج الفعال (rms)، وV in هو جهد الدخل الفعال (rms). وينطبق قانون مماثل على التيار.
تم تقديم مصطلح "كمية الطاقة الجذرية" في معيار ISO 80000-1:2009 كبديل لمصطلح " كمية الحقل" . وقد تم التخلي عن مصطلح " كمية الحقل" بموجب هذا المعيار، وسيتم استخدام مصطلح "الطاقة الجذرية" في جميع أنحاء هذه المقالة.
العلاقة بين مستويات القوة ومستويات قوة الجذر
على الرغم من أن القدرة والقدرة الجذرية كميتان مختلفتان، إلا أن مستوياتهما تُعبر عنها تاريخيًا بنفس الوحدات، وعادةً ما تكون بالديسيبل. يُضاف عامل 2 لمطابقة التغيرات في المستويات في ظل ظروف محددة، مثل عندما يكون الوسط خطيًا ويتم دراسة نفس شكل الموجة مع تغيرات في السعة، أو عندما تكون مقاومة الوسط خطية ومستقلة عن كل من التردد والزمن. يعتمد هذا على العلاقة
[ 21 ] في نظام غير خطي ، لا تنطبق هذه العلاقة بحسب تعريف الخطية. مع ذلك، حتى في نظام خطي تكون فيه كمية القدرة هي حاصل ضرب كميتين مرتبطتين خطيًا (مثل الجهد والتيار)، إذا كانت المعاوقة تعتمد على التردد أو الزمن، فإن هذه العلاقة لا تنطبق عمومًا، على سبيل المثال إذا تغير طيف طاقة الموجة.
بالنسبة للاختلافات في المستوى، يتم تخفيف العلاقة المطلوبة من تلك المذكورة أعلاه إلى علاقة تناسب (أي أن الكميات المرجعية P 0 و F 0 لا يلزم أن تكون مرتبطة)، أو بشكل مكافئ،
يجب أن يتحقق الشرط التالي: يجب أن يكون فرق مستوى القدرة مساويًا لفرق مستوى القدرة الجذرية من القدرة P1 وF1 إلى القدرة P2 وF2 . على سبيل المثال ، يمكن استخدام مضخم ذي كسب جهد يساوي واحدًا ، مستقل عن الحمل والتردد، لتشغيل حمل ذي معاوقة تعتمد على التردد: يكون كسب الجهد النسبي للمضخم دائمًا 0 ديسيبل، لكن كسب القدرة يعتمد على تغير التركيب الطيفي للموجة المُضخمة. يمكن تحليل المعاوقات التي تعتمد على التردد من خلال دراسة كثافة القدرة الطيفية وكميات القدرة الجذرية المرتبطة بها باستخدام تحويل فورييه ، مما يسمح بإزالة اعتمادية التردد في التحليل عن طريق تحليل النظام عند كل تردد على حدة.
التحويلات
بما أن الفروق اللوغاريتمية المُعبر عنها بهذه الوحدات غالبًا ما تُمثل نسب القدرة ونسب القدرة الجذرية، فإن قيم كليهما موضحة أدناه. يُستخدم البيل تقليديًا كوحدة لنسبة القدرة اللوغاريتمية، بينما يُستخدم النيبر لنسبة القدرة الجذرية اللوغاريتمية (السعة).
التحويل بين وحدات قياس المستوى وقائمة النسب المقابلة
حساب النسبة بالديسيبل لـ 1 كيلوواط (كيلوواط واحد، أوتحويل 1000 واط إلى 1 واط ينتج عنه:
نسبة √ 1000 فولت ≈ 31.62 فولت إلى 1 فولت بالديسيبل هي:
(31.62 فولت / 1 فولت) 2 ≈ 1 كيلو واط / 1 واط ، مما يوضح النتيجة من التعريفات أعلاه أن L G لها نفس القيمة ، 30 ديسيبل ، بغض النظر عما إذا تم الحصول عليها من القدرات أو من السعات ، بشرط أن تكون نسب القدرة في النظام المحدد قيد الدراسة مساوية لمربع نسب السعة.
يتم الحصول على النسبة بالديسيبل بين 10 واط و 1 ميلي واط (مللي واط واحد) باستخدام الصيغة التالية:
نسبة القدرة المقابلة لتغير في المستوى بمقدار 3 ديسيبل تُعطى بالمعادلة التالية:
يُقابل تغيير نسبة القدرة بمقدار 10 أضعاف تغييرًا في المستوى بمقدار 10 ديسيبل . أما تغيير نسبة القدرة بمقدار الضعف أو النصف ، فيُقابل تقريبًا تغييرًا بمقدار 3 ديسيبل . وبشكل أدق، يكون التغيير ±3.0103 ديسيبل، ولكن يتم تقريب هذا الرقم عادةً إلى 3 ديسيبل في الكتابة التقنية. وهذا يعني زيادة في الجهد بمعامل √2 ≈1.4142 . وبالمثل، فإن مضاعفة الجهد أو إنقاصه إلى النصف، والذي يقابله زيادة القدرة إلى أربعة أضعاف أو إلى الربع، يُوصف عادةً بأنه 6 ديسيبل بدلاً من ±6.0206 ديسيبل.
في حال لزم التمييز، يُكتب عدد الديسيبل بأرقام معنوية إضافية . 3000 ديسيبل تعادل نسبة قدرة 10³ /10 ، أو1.9953 ، أي بفارق حوالي 0.24% عن القيمة 2 بالضبط، ونسبة جهد تبلغ1.4125 ، أي بفارق 0.12% تقريبًا عن القيمة √2 . وبالمثل، فإن زيادة قدرها 6000 ديسيبل تقابلها نسبة قدرة تبلغ 10⁶ /10 ≈3.9811 ، أي بفارق حوالي 0.5% عن 4.
ملكيات
يُعدّ الديسيبل وحدةً مفيدةً لتمثيل النسب الكبيرة ولتبسيط تمثيل التأثيرات المضاعفة، مثل التوهين الناتج عن مصادر متعددة على طول سلسلة الإشارة. أما استخدامه في الأنظمة ذات التأثيرات الجمعية فهو أقل وضوحًا، كما هو الحال في مستوى ضغط الصوت المُجمّع لآلتين تعملان معًا. ويجب توخي الحذر أيضًا عند التعامل مع الديسيبل مباشرةً في صورة كسور، وكذلك عند التعامل مع وحدات العمليات المضاعفة.
الإبلاغ عن نسب كبيرة
يُصنف مخطط بود محور السعة بالديسيبل، للمساعدة في التعبير عن مقياس لوغاريتمي كبير مع 0 ديسيبل لكسب الوحدة وخطوط بسيطة عادة كل 10 ديسيبل.
إن طبيعة مقياس الديسيبل اللوغاريتمية تعني إمكانية تمثيل نطاق واسع جدًا من النسب برقم مناسب. على سبيل المثال، من الأسهل قول 50 ديسيبل من قول "نسبة القوتين 100000 إلى 1" أو "إحدى القوتين تساوي 10⁵ والأخرى تساوي 10⁵ ". [ 13 ] يعبّر الديسيبل عن تغيرات هائلة في الكمية ببضعة أرقام من الديسيبل.
تمثيل عمليات الضرب
يمكن جمع قيم مستوى الإشارة بالديسيبل بدلاً من ضرب قيم القدرة الأساسية، مما يعني أنه يمكن حساب الكسب الكلي لنظام متعدد المكونات، مثل سلسلة من مراحل التضخيم، عن طريق جمع مكاسب المكونات الفردية بالديسيبل، بدلاً من ضرب عوامل التضخيم؛ أي أن: log( A × B × C ) = log( A ) + log( B ) + log( C ). عمليًا، هذا يعني أنه بمعرفة أن 1 ديسيبل يمثل كسب قدرة بنسبة 26% تقريبًا، و3 ديسيبل يمثل كسب قدرة بمقدار الضعف تقريبًا، و10 ديسيبل يمثل كسب قدرة بمقدار عشرة أضعاف، يمكن تحديد نسبة قدرة النظام من الكسب بالديسيبل بمجرد الجمع والضرب. على سبيل المثال:
يتكون النظام من 3 مضخمات متصلة على التوالي، بنسب كسب (نسبة القدرة الخارجة إلى القدرة الداخلة) تبلغ 10 ديسيبل، و8 ديسيبل، و7 ديسيبل على التوالي، ليصبح إجمالي الكسب 25 ديسيبل. وبتقسيم هذا الكسب إلى مجموعات من 10، و3، و1 ديسيبل، نحصل على:
عند حسابها بدقة، تكون قيمة الناتج 1 واط × 10 25/10 ≈ 316.2 واط. ويبلغ الخطأ في القيمة التقريبية +0.4% فقط بالنسبة للقيمة الفعلية، وهو خطأ ضئيل بالنظر إلى دقة القيم المقدمة ودقة معظم أجهزة القياس.
مع ذلك، يرى منتقدو الديسيبل أنه يُسبب الارتباك، ويُعيق التفكير المنطقي، ويرتبط بعصر المسطرة الحاسبة أكثر من ارتباطه بالمعالجة الرقمية الحديثة، كما أنه مُرهق ويصعب تفسيره. [ 22 ] [ 23 ] ليست الكميات المُقاسة بالديسيبل بالضرورة قابلة للجمع ، [ 24 ] [ 25 ] وبالتالي فهي "غير مقبولة للاستخدام في التحليل البُعدي ". [ 26 ] لذا، تتطلب الوحدات عناية خاصة عند التعامل مع الديسيبل. على سبيل المثال، نسبة كثافة الموجة الحاملة إلى كثافة الضوضاء C / N₀ ( بالهرتز )، والتي تتضمن قدرة الموجة الحاملة C (بالواط) وكثافة طيف قدرة الضوضاء N₀ (بالواط/هرتز). عند التعبير عنها بالديسيبل، تكون هذه النسبة عبارة عن طرح ( C / N₀ ) ديسيبل = C ديسيبل - N₀ ديسيبل . مع ذلك، تُبسط وحدات المقياس الخطي في الكسر الضمني، بحيث تُعبر النتائج بوحدة ديسيبل-هرتز.
تمثيل عمليات الجمع
بحسب ميتشكه، [ 27 ] "تكمن ميزة استخدام المقياس اللوغاريتمي في أنه في سلسلة الإرسال، توجد عناصر عديدة متصلة، ولكل منها كسب أو توهين خاص به. وللحصول على المجموع الكلي، يُعد جمع قيم الديسيبل أسهل بكثير من ضرب العوامل الفردية." ومع ذلك، وللسبب نفسه الذي يجعل البشر يتفوقون في العمليات الجمعية على الضرب، فإن الديسيبل غير عملي في العمليات الجمعية بطبيعتها: [ 28 ]
إذا كان كل جهاز يصدر مستوى ضغط صوتي يبلغ، على سبيل المثال، 90 ديسيبل عند نقطة معينة، فعند تشغيلهما معًا، نتوقع أن يرتفع مستوى ضغط الصوت الكلي إلى 93 ديسيبل، ولكن بالتأكيد ليس إلى 180 ديسيبل! لنفترض أن الضوضاء الصادرة من جهاز ما تم قياسها (بما في ذلك ضوضاء الخلفية) ووجد أنها 87 ديسيبل، ولكن عند إيقاف تشغيل الجهاز، تم قياس ضوضاء الخلفية وحدها على أنها 83 ديسيبل. [...] يمكن الحصول على مستوى ضوضاء الجهاز [بمفرده] عن طريق طرح ضوضاء الخلفية البالغة 83 ديسيبل من المستوى الكلي البالغ 87 ديسيبل؛ أي 84.8 ديسيبل. ولإيجاد قيمة تمثيلية لمستوى الصوت في غرفة ما، يتم أخذ عدد من القياسات في مواقع مختلفة داخل الغرفة، ويتم حساب متوسطها. [...] قارن المتوسطين اللوغاريتمي والحسابي لـ [...] 70 ديسيبل و90 ديسيبل: المتوسط اللوغاريتمي = 87 ديسيبل؛ المتوسط الحسابي = 80 ديسيبل.
يُطلق على الجمع على مقياس لوغاريتمي اسم الجمع اللوغاريتمي ، ويمكن تعريفه بأخذ الدوال الأسية لتحويلها إلى مقياس خطي، ثم الجمع عند هذا المقياس، ثم أخذ اللوغاريتمات للعودة إلى المقياس الأصلي. على سبيل المثال، العمليات على الديسيبل هي الجمع أو الطرح اللوغاريتمي والضرب أو القسمة اللوغاريتمي، بينما العمليات على المقياس الخطي هي العمليات المعتادة.
يُحسب المتوسط اللوغاريتمي من المجموع اللوغاريتمي عن طريق طرح، لأن القسمة اللوغاريتمية هي طرح خطي.
الكسور
في مواضيع مثل الاتصالات عبر الألياف الضوئية وفقدان الإشارة في مسار انتشار الموجات الراديوية ، تُعبّر ثوابت التوهين عادةً عن نسبة أو كسر إلى مسافة الإرسال. على سبيل المثال، يُمثل dB/m مستوى الصوت بالديسيبل لكل متر، وdB/mi مستوى الصوت بالديسيبل لكل ميل. يجب التعامل مع هذه الكميات وفقًا لقواعد التحليل البُعدي، فعلى سبيل المثال، ينتج عن وصلة بطول 100 متر بألياف ضوئية ذات معامل توهين 3.5 ديسيبل/كم فقدان مقداره 0.35 ديسيبل = 3.5 ديسيبل/كم × 0.1 كم.
حيث يمثل p rms الجذر التربيعي المتوسط لضغط الصوت المقاس، ويمثل p ref ضغط الصوت المرجعي القياسي البالغ 20 ميكروباسكال في الهواء أو 1 ميكروباسكال في الماء. [ 35 ]
يؤدي استخدام الديسيبل في الصوتيات تحت الماء إلى حدوث ارتباك، ويعود ذلك جزئياً إلى هذا الاختلاف في القيمة المرجعية. [ 36 ] [ 37 ]
تتناسب شدة الصوت طرديًا مع مربع ضغط الصوت. لذلك، يمكن تعريف مستوى شدة الصوت أيضًا على النحو التالي:
تتمتع الأذن البشرية بنطاق ديناميكي واسع في استقبال الصوت. تبلغ نسبة شدة الصوت التي تُسبب ضررًا دائمًا خلال التعرض القصير إلى شدة أخف صوت يمكن للأذن سماعه تريليونًا أو أكثر (10¹² ) . [ 38 ] يُمكن التعبير عن هذه النطاقات الواسعة بسهولة باستخدام المقياس اللوغاريتمي: اللوغاريتم العشري لـ 10¹² هو 12، والذي يُعبر عنه بمستوى شدة صوت يبلغ 120 ديسيبل بالنسبة إلى 1 بيكوواط/م² . وقد تم اختيار القيم المرجعية لشدة الصوت (I) وضغط الصوت (p) في الهواء بحيث يتوافق ذلك تقريبًا مع مستوى ضغط صوت يبلغ 120 ديسيبل بالنسبة إلى 20 ميكروباسكال .
يعود اختيار الديسيبل بدلاً من البيل كوحدة لوغاريتمية لقياس تغير شدة الصوت إلى أن أي تغيير طفيف في إحدى خصائص الصوت، إذا كان أقل من الحد الأدنى للفرق الملحوظ (JND)، لا يؤثر على إدراك الصوت. وبالنسبة للسعة، فإن الحد الأدنى للفرق الملحوظ لدى البشر يبلغ حوالي 1 ديسيبل. [ 39 ] [ 40 ]
بما أن الأذن البشرية ليست حساسة بنفس القدر لجميع ترددات الصوت، يتم تعديل طيف القدرة الصوتية عن طريق ترجيح التردد ( يُعد ترجيح A المعيار الأكثر شيوعًا) للحصول على القدرة الصوتية المرجحة قبل تحويلها إلى مستوى صوت أو مستوى ضوضاء بالديسيبل. [ 41 ]
الاتصالات الهاتفية
يُستخدم الديسيبل في الاتصالات الهاتفية والصوت . وكما هو الحال في علم الصوتيات، يُستخدم غالبًا مقياس القدرة الموزون بالتردد. أما في قياسات الضوضاء الصوتية في الدوائر الكهربائية، فتُسمى هذه الأوزان بالأوزان البسوفومترية . [ 42 ]
الإلكترونيات
في مجال الإلكترونيات، يُستخدم الديسيبل غالبًا للتعبير عن نسب القدرة أو السعة (كما في حالة الكسب ) بدلًا من النسب الحسابية أو النسب المئوية . ومن مزاياه إمكانية حساب إجمالي كسب الديسيبل لسلسلة من المكونات (مثل المضخمات والمخففات ) ببساطة عن طريق جمع كسب الديسيبل لكل مكون على حدة. وبالمثل، في مجال الاتصالات، يُستخدم الديسيبل للدلالة على كسب أو فقد الإشارة من جهاز إرسال إلى جهاز استقبال عبر وسيط ما ( الفضاء الحر ، أو الدليل الموجي ، أو الكابل المحوري ، أو الألياف الضوئية ، إلخ) باستخدام ميزانية الربط .
يمكن أيضًا دمج وحدة الديسيبل مع مستوى مرجعي، يُشار إليه غالبًا بلاحقة، لإنشاء وحدة مطلقة للطاقة الكهربائية. على سبيل المثال، يستخدم الديسيبل واط (dBW) مرجعًا قدره 1 واط، بينما يستخدم الديسيبل ميلي واط (dBm) مرجعًا قدره 1 ميلي واط ( m اختصارًا للميلي واط ). يتوافق مستوى طاقة 0 ديسيبل ميلي واط مع ميلي واط واحد، و1 ديسيبل ميلي واط يزيد بمقدار ديسيبل واحد (حوالي 1.259 ميلي واط).
في مواصفات الصوت الاحترافية، تُعد وحدة ديسيبل ميلي واط (dBu ) وحدة شائعة . وهي نسبة إلى الجذر التربيعي المتوسط للجهد الذي يُوصل 1 ميلي واط (0 ديسيبل ميلي واط) إلى مقاومة 600 أوم، أو √1 ميلي واط × 600 أوم ≈ 0.775 فولت RMS . عند استخدامها في دائرة 600 أوم (وهي تاريخيًا المعاوقة المرجعية القياسية في دوائر الهاتف)، تكون قيمتا dBu و dBm متطابقتين .
بصريات
في وصلة بصرية ، إذا تم إدخال كمية معروفة من الطاقة الضوئية ، بوحدة ديسيبل ميلي واط (مقارنة بـ 1 ميلي واط)، إلى ليف بصري، وكانت الخسائر، بوحدة ديسيبل، لكل مكون (مثل الموصلات والوصلات وأطوال الألياف) معروفة، فيمكن حساب إجمالي خسائر الوصلة بسرعة عن طريق جمع وطرح كميات الديسيبل. [ 43 ]
فيما يتعلق بمستشعرات الفيديو والصور الرقمية ، تمثل الديسيبل عمومًا نسب جهد الفيديو أو شدة الضوء المُرقمن، باستخدام لوغاريتم 20 للنسبة، حتى عندما تكون الشدة المُمثلة ( القدرة الضوئية ) متناسبة طرديًا مع الجهد المُولد بواسطة المستشعر، وليس مع مربعه، كما هو الحال في مُستشعر CCD حيث يكون جهد الاستجابة خطيًا مع الشدة. [ 44 ] وبالتالي، فإن نسبة الإشارة إلى الضوضاء أو النطاق الديناميكي للكاميرا المُشار إليها بـ 40 ديسيبل تُمثل نسبة 100:1 بين شدة الإشارة الضوئية وشدة الضوضاء المظلمة المُكافئة لها، وليس نسبة شدة (قدرة) 10000:1 كما قد يُوحي به 40 ديسيبل. [ 45 ] في بعض الأحيان، يُطبق تعريف نسبة لوغاريتم 20 مباشرةً على عدد الإلكترونات أو عدد الفوتونات، والتي تتناسب مع سعة إشارة المستشعر دون الحاجة إلى مراعاة ما إذا كانت استجابة الجهد للشدة خطية. [ 46 ]
مع ذلك، وكما ذُكر سابقًا، فإنّ اصطلاح قياس شدة الإشارة بوحدة لوغاريتم 10 هو الأكثر شيوعًا في البصريات الفيزيائية، بما في ذلك الألياف البصرية، لذا قد يصبح المصطلح مُلتبسًا بين اصطلاحات تكنولوجيا التصوير الرقمي والفيزياء. في أغلب الأحيان، تُحدد الكميات التي تُسمى النطاق الديناميكي أو نسبة الإشارة إلى الضوضاء (للكاميرا) بوحدة لوغاريتم ديسيبل 20 ، ولكن في سياقات ذات صلة (مثل التوهين، والكسب، ونسبة الإشارة إلى الضوضاء للمُكثِّف، أو نسبة الرفض) يجب تفسير المصطلح بحذر، إذ إنّ الخلط بين الوحدتين قد يُؤدي إلى سوء فهم كبير للقيمة.
يستخدم المصورون عادةً وحدة لوغاريتمية أساسها 2، وهي وحدة التوقف ، لوصف نسب شدة الضوء أو النطاق الديناميكي.
اللواحق والقيم المرجعية
تُضاف اللواحق عادةً إلى وحدة الديسيبل الأساسية للإشارة إلى القيمة المرجعية التي تُحسب النسبة بناءً عليها. على سبيل المثال، يشير الديسيبل ميلي واط (dBm) إلى قياس القدرة نسبةً إلى 1 ميلي واط.
في الحالات التي تُذكر فيها قيمة الوحدة المرجعية، تُعرف قيمة الديسيبل بأنها "مطلقة". أما إذا لم تُذكر قيمة الوحدة المرجعية صراحةً، كما هو الحال في كسب الديسيبل لمضخم الصوت، فتُعتبر قيمة الديسيبل نسبية.
يُعدّ هذا الشكل من إضافة اللواحق إلى وحدة الديسيبل شائعًا في الممارسة العملية، على الرغم من مخالفته للقواعد الصادرة عن هيئات التقييس (ISO وIEC)، [ 16 ] نظرًا لـ "عدم قبول إضافة المعلومات إلى الوحدات" [ أ ] و"عدم قبول خلط المعلومات بالوحدات". [ ب ] يوصي معيار IEC 60027-3 بالصيغة التالية: [ 15 ] L x (re x ref ) أو L x / x ref ، حيث x هو رمز الكمية و x ref هي قيمة الكمية المرجعية، على سبيل المثال، L E (re 1 μV/m) = 20 dB أو L E /(1 μV/m) = 20 dB لشدة المجال الكهربائي E بالنسبة إلى قيمة مرجعية قدرها 1 μV/m . إذا تم عرض نتيجة القياس 20 ديسيبل بشكل منفصل، فيمكن تحديدها باستخدام المعلومات الموجودة بين قوسين، والتي تصبح جزءًا من النص المحيط وليست جزءًا من الوحدة: 20 ديسيبل (بالنسبة إلى 1 ميكروفولت/متر ) أو 20 ديسيبل (1 ميكروفولت/متر) .
خارج نطاق الوثائق التي تلتزم بوحدات النظام الدولي للوحدات، تُعد هذه الممارسة شائعة جدًا كما يتضح من الأمثلة التالية. لا توجد قاعدة عامة، بل توجد ممارسات مختلفة خاصة بكل تخصص. أحيانًا يكون اللاحقة رمز وحدة ("W","K","m")، وأحيانًا يكون ترجمة حرفية لرمز وحدة ("uV" بدلًا من μV للميكروفولت)، وأحيانًا يكون اختصارًا لاسم الوحدة ("sm" للمتر المربع، "m" للميلي واط)، وفي أحيان أخرى يكون رمزًا لنوع الكمية المحسوبة ("i" لكسب الهوائي بالنسبة لهوائي متساوي الخواص، "λ" لأي شيء مُقاس بطول الموجة الكهرومغناطيسية)، أو سمة عامة أو مُعرّفًا لطبيعة الكمية ("A" لمستوى ضغط الصوت الموزون A). غالباً ما يتم ربط اللاحقة بشرطة ، كما في "dB ‑ Hz"، أو بمسافة، كما في "dB HL"، أو محصورة بين قوسين، كما في "dB(HL)"، أو بدون حرف فاصل، كما في "dBm" (وهو أمر غير متوافق مع المعايير الدولية).
قائمة اللواحق
الجهد االكهربى
بما أن الديسيبل يتم تعريفه بالنسبة للطاقة وليس السعة، فإن تحويل نسب الجهد إلى الديسيبل يجب أن يربع السعة، أو يستخدم العامل 20 بدلاً من 10، كما هو موضح أعلاه.
ديسيبل
ديسيبل (فولت RMS ) - الجهد الكهربائي بالنسبة إلى 1 فولت، بغض النظر عن المعاوقة. [ 3 ] يُستخدم هذا المقياس لقياس حساسية الميكروفون، وكذلك لتحديد مستوى خط المستهلك عند -10 ديسيبل فولت ، وذلك لتقليل تكاليف التصنيع مقارنةً بالأجهزة التي تستخدم معيار مستوى الخط +4 ديسيبل فولت. [ 47 ]
ديسيبل أو ديسيبل فولت
رسم تخطيطي لمصدر جهد 0 ديسيبل ميلي واط يبدد طاقة مقدارها 0 ديسيبل ميلي واط على شكل حرارة في مقاومة 600 أوميُعرَّف 0 ديسيبل بأنه جهد RMS الذي يُبدد 0 ديسيبل ميلي واط (1 ميلي واط) في حمل 600 أوم . ووفقًا لقانون أوم ، فإن هذا الجهد يساوي:لذلك، فإن 1 فولت RMS يتوافق مع: [ 3 ]كان يُطلق عليه في الأصل dBv، ثم تم تغييره إلى dBu لتجنب الخلط بينه وبين dBV. [ 48 ] ووفقًا لروبرت نيف ، فإن الحرف u مشتق من وحدة قياس مستوى الصوت المعروضة على مقياس VU . [ 49 ] كما تم تفسير الحرف u أيضًا على أنه "غير مُحمّل" . [ 50 ]
في مجال الصوت الاحترافي ، قد تتم معايرة الأجهزة بحيث تُظهر عدادات مستوى الصوت (VU) القيمة "0" بعد فترة زمنية محددة من تطبيق إشارة بسعة +4 ديسيبل . أما الأجهزة الاستهلاكية، فتستخدم عادةً مستوى إشارة "اسميًا" أقل يبلغ -10 ديسيبل فولت . [ 51 ] ولذلك، توفر العديد من الأجهزة إمكانية التشغيل بجهد مزدوج (مع إعدادات كسب أو "ضبط" مختلفة) لضمان التوافق. ومن الشائع في الأجهزة الاحترافية وجود مفتاح أو أداة ضبط تغطي على الأقل النطاق بين +4 ديسيبل و -10 ديسيبل فولت .
ديسيبل ملي فولت
ديسيبل ميلي فولت (dBmV): ديسيبل (ميلي فولت RMS ) - متوسط الجذر التربيعي للجهد بالنسبة إلى 1 ميلي فولت عبر مقاومة 75 أوم. [ 52 ] يُستخدم هذا المقياس على نطاق واسع في شبكات تلفزيون الكابل ، حيث تبلغ القوة الاسمية لإشارة تلفزيونية واحدة عند أجهزة الاستقبال حوالي 0 ديسيبل ميلي فولت . يستخدم تلفزيون الكابل كابلًا محوريًا بمقاومة 75 أوم، لذا فإن 0 ديسيبل ميلي فولت يُعادل -78.75 ديسيبل واط، أو -48.75 ديسيبل ميلي واط، أو ما يقارب 13 نانو واط.
dBmV0s
تم تعريفها بواسطة التوصية ITU-R V.574 .
ديسيبل ميكروفولت أو ديسيبل ميكروفولت
ديسيبل (ميكروفولت RMS ) - الجهد الكهربائي بالنسبة إلى 1 ميكروفولت. يُستخدم على نطاق واسع في مواصفات أجهزة التلفزيون ومضخمات الهوائيات. 60 ديسيبل ميكروفولت = 0 ديسيبل ملي فولت.
الصوتيات
ربما يكون الاستخدام الأكثر شيوعًا لـ "ديسيبل" في الإشارة إلى مستوى الصوت هو dB SPL ، وهو مستوى ضغط الصوت المشار إليه بالعتبة الاسمية للسمع البشري: [ 53 ] تستخدم مقاييس الضغط (كمية قوة الجذر) عامل 20، وتستخدم مقاييس الطاقة (مثل dBSIL و dBSWL) عامل 10.
ديسيبل
مستوى ضغط الصوت (dBSPL) - للصوت في الهواء والغازات الأخرى، نسبةً إلى 20 ميكروباسكال (μPa)، أوعند ضغط 2 × 10⁻⁵ باسكال ، يُعتبر مستوى 0 ديسيبل تقريبًا أخف صوت يمكن للإنسان سماعه. أما بالنسبة للصوت في الماء والسوائل الأخرى، فيُستخدم ضغط مرجعي قدره 1 ميكروباسكال. [ 54 ]يتوافق ضغط الصوت RMS الذي يبلغ باسكال واحد مع مستوى 94 ديسيبل SPL في الهواء.
تُستخدم هذه الرموز غالبًا للدلالة على استخدام مرشحات ترجيح مختلفة، تُستخدم لتقريب استجابة الأذن البشرية للصوت، على الرغم من أن القياس لا يزال بوحدة ديسيبل (مستوى ضغط الصوت). تشير هذه القياسات عادةً إلى الضوضاء وتأثيراتها على الإنسان والحيوانات الأخرى، وهي شائعة الاستخدام في الصناعة عند مناقشة قضايا التحكم في الضوضاء واللوائح والمعايير البيئية. من بين الاختلافات الأخرى التي قد تُلاحظ ديسيبل A أو ديسيبل (A). وفقًا لمعايير اللجنة الكهروتقنية الدولية ( IEC 61672-2013 ) [ 55 ] والمعهد الوطني الأمريكي للمعايير ( ANSI S1.4 ) [ 56 ] ، يُفضل استخدام الصيغة L A = x ديسيبل . مع ذلك، لا تزال وحدة ديسيبل (A) شائعة الاستخدام كاختصار للقياسات الموزونة A. قارن بوحدة ديسيبل c ، المستخدمة في الاتصالات.
ديسيبل
يُستخدم مستوى السمع بالديسيبل في مخططات السمع كمقياس لفقدان السمع. ويتغير المستوى المرجعي بتغير التردد وفقًا لمنحنى الحد الأدنى للسمع كما هو محدد في معايير المعهد الوطني الأمريكي للمعايير (ANSI) وغيرها من المعايير، بحيث يُظهر مخطط السمع الناتج انحرافًا عما يُعتبر سمعًا "طبيعيًا".
dBmW – القدرة بالنسبة إلى 1 ميلي واط . في مجال الصوت والهاتف، يتم عادةً الإشارة إلى dBm بالنسبة إلى مقاومة 600 أوم، [ 59 ] والتي تتوافق مع مستوى جهد 0.775 فولت أو 775 ميلي فولت.
ديسيبل ( النطاق الكامل ) - سعة الإشارة مقارنةً بأقصى سعة يمكن للجهاز تحملها قبل حدوث التشويش . يمكن تعريف النطاق الكامل بأنه مستوى طاقة موجة جيبية كاملة النطاق أو موجة مربعة كاملة النطاق . تبدو الإشارة المقاسة بالنسبة لموجة جيبية كاملة النطاق أضعف بمقدار 3 ديسيبل عند مقارنتها بموجة مربعة كاملة النطاق، وبالتالي: 0 ديسيبل (موجة جيبية كاملة النطاق) = -3 ديسيبل (موجة مربعة كاملة النطاق).
ديسيبل (الذروة الحقيقية) - سعة الذروة للإشارة مقارنةً بأقصى سعة يمكن للجهاز معالجتها قبل حدوث التشويش. [ 61 ] في الأنظمة الرقمية، يُعادل 0 ديسيبل (الذروة الحقيقية) أعلى مستوى (رقم) يمكن للمعالج تمثيله. القيم المقاسة تكون دائمًا سالبة أو صفرًا، لأنها أقل من أو تساوي النطاق الكامل.
ديسيبل (dBZ) - نسبةً إلى Z = 1 مم 6 م⁻³ : [ 62 ] طاقة الانعكاس ( رادار الطقس )، وهي مرتبطة بكمية الطاقة المرسلة العائدة إلى مستقبل الرادار. تشير القيم التي تزيد عن 20 ديسيبل عادةً إلى هطول الأمطار. [ 63 ]
ديسيبل ميلي واط
ديسيبل (م² ) - ديسيبل بالنسبة لمتر مربع واحد: مقياس المقطع العرضي الراداري (RCS) للهدف. تتناسب القدرة المنعكسة من الهدف طرديًا مع مقطعه العرضي الراداري. تتميز الطائرات الشبحية والحشرات بمقطع عرضي راداري سالب يُقاس بالديسيبل لكل متر مربع، بينما تتميز الألواح المسطحة الكبيرة أو الطائرات غير الشبحية بقيم موجبة. [ 64 ]
بالنسبة للناقل - في مجال الاتصالات ، يشير هذا إلى المستويات النسبية للضوضاء أو طاقة النطاق الجانبي، مقارنةً بطاقة الناقل. قارن ذلك بوحدة ديسيبل (C)، المستخدمة في علم الصوتيات.
ديسيبل
بالنسبة إلى القيمة القصوى لذروة الطاقة.
دي بي جيه
الطاقة بالنسبة إلى 1 جول . 1 جول = 1 واط ثانية = 1 واط لكل هرتز، لذا يمكن التعبير عن كثافة القدرة الطيفية بوحدة ديسيبل جول.
ديسيبل ميلي جول
الطاقة بالنسبة إلى 1 ملي جول ، أو 1 ملي واط لكل هرتز.
ديسيبل (مللي واط) – القدرة نسبةً إلى 1 ملي واط . عادةً ما تُقاس عند مقاومة 50 أوم، لذا فإن 0 ديسيبل ملي واط يُعادل 0.224 فولت. [ 65 ] 0 ديسيبل ملي واط = -30 ديسيبل واط.
ديسيبل/هرتز
dB(mW/Hz) - كثافة القدرة الطيفية بالنسبة إلى 1 ملي واط لكل هرتز، أي ما يعادل dBmJ.
ديسيبل ميكروفولت/متر، أو ديسيبل ميكروفولت/متر، أو ديسيبل ميكروفولت
[ 66 ] ديسيبل (ميكروفولت/متر) –شدة المجال الكهربائينسبةً إلى 1ميكروفولتلكلمتر. ترتبط بكثافة تدفق الطاقة عبر مقاومة الفضاء الحر (η₀=376.73فإن0ديسيبلميكروفولت/متر يقابل (1ميكروفولت/متر)²/η₀= 2.65 ×10⁻¹⁵واط/متر²=-145.76ديسيبل واط/متر²=-115.76 ديسيبل ميلي واط/متر².
ديسيبل
ديسيبل (فيمتوواط) - القدرة بالنسبة إلى 1 فيمتوواط .
ديسيبل واط
ديسيبل (واط) – القدرة بالنسبة إلى 1 واط . 1 ديسيبل واط = +30 ديسيبل ميلي واط.
ديسيبل واط/هرتز
ديسيبل (واط/هرتز) - كثافة القدرة الطيفية نسبةً إلى 1 واط لكل هرتز. وهي تعادل ديسيبل جول.
ديسيبل واط/ م²
ديسيبل (واط/م 2 ) - كثافة تدفق الطاقة (للإشعاع الكهرومغناطيسي) بالنسبة إلى 1 واط لكل متر مربع.
ديسيبل
ديسيبل (كيلوواط) – القدرة نسبةً إلى 1 كيلوواط ، 0 ديسيبل كيلوواط = +30 ديسيبل واط = +60 ديسيبل ميلي واط. لا تخلط بينها وبين ديسيبل كلفن، درجة الحرارة نسبةً إلى 1 كلفن.
دي بي
ديسيبل كهربائي.
ديبو
ديسيبل بصري. يمكن أن يؤدي تغيير مقداره 1 ديسيبل بصري في القدرة البصرية إلى تغيير يصل إلى 2 ديسيبل كهربائي في قدرة الإشارة الكهربائية في نظام محدود بالضوضاء الحرارية. [ 67 ]
قياسات الهوائي
ديسيبل
ديسيبل (متساوي الخواص)– كسب الهوائي مقارنةً بكسب الهوائي النظري متساوي الخواص ، الذي يوزع الطاقة بشكل متساوٍ في جميع الاتجاهات. يُفترض الاستقطاب الخطي للمجال الكهرومغناطيسي ما لم يُذكر خلاف ذلك.
ديسيبل (دائري متساوي الخواص) – هو كسب الهوائي مقارنةً بكسب هوائي متساوي الخواص نظريًا مستقطب دائريًا . لا توجد قاعدة تحويل ثابتة بين ديسيبل (دائري متساوي الخواص) وديسيبل (متساوي الخواص)، إذ يعتمد ذلك على هوائي الاستقبال واستقطاب المجال.
ديسيبل بيكريل
ديسيبل (ربع موجة) - هو كسب الهوائي مقارنةً بكسب هوائي سوطي ربع طول الموجة. نادرًا ما يُستخدم، إلا في بعض المواد التسويقية؛ 0 ديسيبل ( ربع موجة) = -0.85 ديسيبل ( ربع موجة)
ديسيبل ميلي واط
ديسيبل (م² ) – ديسيبل بالنسبة إلى متر مربع واحد: مقياس للمساحة الفعالة لالتقاط إشارات الهوائي. [ 68 ]
ديسيبل ميلي واط -1
dB(m −1 ) – ديسيبل بالنسبة إلى مقلوب المتر: مقياس عامل الهوائي .
ديسيبل (التحميل الزائد) - سعة الإشارة (عادةً صوتية) مقارنةً بالحد الأقصى الذي يمكن للجهاز تحمله قبل حدوث التشويش . وهو مشابه لديسيبل (النطاق الكامل)، ولكنه ينطبق أيضًا على الأنظمة التناظرية. وفقًا لتوصية الاتحاد الدولي للاتصالات G.100.1، يُعرَّف مستوى ديسيبل (التحميل الزائد) للنظام الرقمي على النحو التالي:بأقصى قدرة إشارة، بالنسبة لإشارة مستطيلة ذات سعة قصوىمستوى نغمة ذات سعة رقمية (قيمة ذروة) تبلغوبالتالي[ 69 ]
دي بي آر
ديسيبل (نسبي) - ببساطة فرق نسبي عن شيء آخر، يتضح في السياق. على سبيل المثال، الفرق في استجابة المرشح للمستويات الاسمية.
ديسيبل أعلى من مستوى الضوضاء المرجعي . انظر أيضًا ديسيبل ضوضاء مرجعية
دي بي آر إن سي
يمثل dB(rnC) قياس مستوى الصوت، عادةً في دائرة الهاتف، نسبةً إلى مستوى مرجعي قدره -90 ديسيبل ميلي واط، مع ترجيح تردد هذا المستوى بواسطة مرشح ترجيح الرسائل C القياسي. كان مرشح ترجيح الرسائل C يُستخدم بشكل رئيسي في أمريكا الشمالية. أما مرشح قياس التردد (psophometric) فيُستخدم لهذا الغرض في الدوائر الدولية. [ c ] [ 70 ]
ديسيبل ( النطاق الكامل ) - سعة الإشارة مقارنةً بأقصى سعة يمكن للجهاز تحملها قبل حدوث التشويش . يمكن تعريف النطاق الكامل بأنه مستوى طاقة موجة جيبية كاملة النطاق أو موجة مربعة كاملة النطاق . تبدو الإشارة المقاسة بالنسبة لموجة جيبية كاملة النطاق أضعف بمقدار 3 ديسيبل عند مقارنتها بموجة مربعة كاملة النطاق، وبالتالي: 0 ديسيبل (موجة جيبية كاملة النطاق) = -3 ديسيبل (موجة مربعة كاملة النطاق).
ديسيبل (متساوي الخواص) - هو كسب الهوائي الأمامي مقارنةً بالهوائي الافتراضي متساوي الخواص ، الذي يوزع الطاقة بشكل متساوٍ في جميع الاتجاهات. يُفترض الاستقطاب الخطي للمجال الكهرومغناطيسي ما لم يُذكر خلاف ذلك.
ديسيبل
ديسيبل (دائري متساوي الخواص) – هو كسب الهوائي الأمامي مقارنةً بهوائي متساوي الخواص ذي استقطاب دائري . لا توجد قاعدة تحويل ثابتة بين ديسيبل متساوي الخواص (dBiC) و ديسيبل (dBi)، إذ يعتمد ذلك على هوائي الاستقبال واستقطاب المجال.
دي بي جيه
الطاقة بالنسبة إلى 1 جول : 1 جول = 1 واط ثانية = 1 واط لكل هرتز، لذلك يمكن التعبير عن كثافة القدرة الطيفية بوحدة ديسيبل جول.
تم قياس القدرة بوحدة ديسيبل ميلي واط عند نقطة مستوى الإرسال الصفري.
dBm0s
تم تعريفها بواسطة التوصية ITU-R V.574 .
ديسيبل ملي فولت
dB(mV RMS ) – الجهد بالنسبة إلى 1 ملي فولت عبر 75 أوم.
ديبو
ديسيبل بصري. يمكن أن يؤدي تغيير مقداره 1 ديسيبل بصري في القدرة البصرية إلى تغيير يصل إلى 2 ديسيبل كهربائي في قدرة الإشارة الكهربائية في نظام محدود بالضوضاء الحرارية.
dBO
انظر dBov
dBov أو dBO
dB(overload) – سعة الإشارة (عادةً صوتية) مقارنة بالحد الأقصى الذي يمكن للجهاز التعامل معه قبل حدوث التشويش .
ديسيبل (ربع الموجة) - هو كسب الهوائي الأمامي مقارنةً بهوائي سوطي ربع طول الموجة. نادرًا ما يُستخدم، إلا في بعض المواد التسويقية. 0 ديسيبل ( ربع الموجة) = -0.85 ديسيبل (الكسب الأمامي)
دي بي آر
ديسيبل (نسبي) - ببساطة فرق نسبي عن شيء آخر، يتضح في السياق. على سبيل المثال، الفرق في استجابة المرشح للمستويات الاسمية.
ديسيبل أعلى من مستوى الضوضاء المرجعي . انظر أيضًا ديسيبل ضوضاء مرجعية
دي بي آر إن سي
يمثل هذا قياسًا لمستوى الصوت، عادةً في دائرة الهاتف، نسبةً إلى مستوى ضوضاء الدائرة ، ويتم قياس هذا المستوى بترجيح التردد باستخدام مرشح ترجيح الرسائل C القياسي. وقد استُخدم مرشح ترجيح الرسائل C بشكل رئيسي في أمريكا الشمالية.
ديسيبل ميلي واط
انظر dBm 2
دي بي تي بي
ديسيبل (الذروة الحقيقية) - سعة الذروة للإشارة مقارنة بالحد الأقصى الذي يمكن للجهاز التعامل معه قبل حدوث التشويش.
ديسيبل أو ديسيبل فولت
الجهد الفعال النسبي إلى
dBu0s
تم تعريفها بواسطة التوصية ITU-R V.574 .
ديسيبل ميكروفولت
انظر ديسيبل ميكروفولت
ديسيبل ميكروفولت/متر
انظر dBμV/m
ديسيبل فولت
انظر ديسيبل
ديسيبل
dB(V RMS ) – الجهد بالنسبة إلى 1 فولت، بغض النظر عن المعاوقة.
تُستخدم هذه الرموز غالبًا للدلالة على استخدام مرشحات ترجيح مختلفة، تُستخدم لتقريب استجابة الأذن البشرية للصوت، على الرغم من أن القياس لا يزال بوحدة ديسيبل (مستوى ضغط الصوت). تشير هذه القياسات عادةً إلى الضوضاء وتأثيراتها على الإنسان والحيوانات الأخرى، وهي شائعة الاستخدام في الصناعة عند مناقشة قضايا التحكم في الضوضاء واللوائح والمعايير البيئية. ومن بين الاختلافات الأخرى التي قد تُلاحظ: ديسيبل A أو ديسيبل A-A.
لواحق أخرى
ديسيبل هرتز أو ديسيبل هرتز
ديسيبل (هرتز) - عرض النطاق الترددي بالنسبة إلى هرتز واحد
ديسيبل هرتز 2 أو ديسيبل/ثانية 2
dB(Hz 2 ) – مربع مقدار استجابة النبضة (أو غلاف استجابة النبضة) بالنسبة إلى مربع مقدار استجابة النبضة ذات السعة الموحدة.
ديسيبل (متر⁻¹ ) – ديسيبل بالنسبة إلى مقلوب المتر: مقياس لعامل الهوائي
ميلي بيمتر
mB(mW) – القدرة نسبةً إلى 1 ميلي واط ، بوحدة الميليبل (جزء من مئة من الديسيبل). 100 mBm = 1 dBm. هذه الوحدة موجودة في برامج تشغيل Wi-Fi لنواة لينكس [ 76 ] وفي أقسام المجال التنظيمي. [ 77 ]
↑ «عند تحديد قيمة كمية ما، من غير الصحيح إرفاق حروف أو رموز أخرى بالوحدة لتوفير معلومات حول الكمية أو شروط قياسها. بل ينبغي إرفاق الحروف أو الرموز الأخرى بالكمية نفسها.» [ 16 ] : 16
↑ «عند تحديد قيمة كمية ما، يجب تقديم أي معلومات تتعلق بتلك الكمية أو شروط قياسها بطريقة لا ترتبط بالوحدة. وهذا يعني أنه يجب تعريف الكميات بحيث يمكن التعبير عنها فقط بوحدات مقبولة...» [ 16 ] : 17
↑ انظر إلى ترجيح القياس الصوتي للاطلاع على مقارنة منحنيات استجابة التردد لترجيح رسالة C ومرشحات ترجيح القياس الصوتي.
مراجع
1 2 مارك، جيمس إي. (2007). دليل الخصائص الفيزيائية للبوليمرات . سبرينغر. ص 1025. Bibcode : 2007ppph.book.....M . [...] يمثل الديسيبل انخفاضًا في القدرة بمقدار 1.258 مرة [...]
1 2 يوست ، ويليام (1985). أساسيات السمع: مقدمة ( الطبعة الثانية). هولت، راينهارت ووينستون. ص 206. ISBN978-0-12-772690-8[ ...] نسبة الضغط 1.122 تساوي +1.0 ديسيبل [...]
1 2 تومسون، أمبلر؛ تايلور، باري ن. (2008). "دليل استخدام النظام الدولي للوحدات (SI)" (ملف PDF) . nist.gov . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST). مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 3 يونيو 2016. تم الاطلاع عليه في 6 يونيو 2025 .
↑ معيار IEEE رقم 100: قاموس معايير ومصطلحات IEEE ( الطبعة السابعة). نيويورك: معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات. 2000. ص 288. ISBN978-0-7381-2601-2.
↑ جونسون، كينيث سيموندز (1944). دوائر الإرسال للاتصالات الهاتفية: أساليب التحليل والتصميم . نيويورك: شركة دي. فان نوستراند. ص 10.
١ ٢ ٣ ٤ تومسون، أ. وتايلور، القسم ٨.٧، "الكميات والوحدات اللوغاريتمية: المستوى، النيبر، البل"، دليل استخدام النظام الدولي للوحدات (SI) إصدار ٢٠٠٨ ، منشور خاص رقم ٨١١ من المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا، الطبعة الثانية (نوفمبر ٢٠٠٨)، ملف PDF رقم SP٨١١
↑ "الرموز الحرفية المستخدمة في التكنولوجيا الكهربائية". المعيار الدولي CEI-IEC 27-3 . اللجنة الكهروتقنية الدولية. الجزء 3: الكميات والوحدات اللوغاريتمية.
↑ فيدور ميتشكه، الألياف البصرية: الفيزياء والتكنولوجيا ، سبرينغر، 2010، رقم ISBN3642037038.
↑ بوزار، ديفيد م. (2005). هندسة الموجات الدقيقة ( الطبعة الثالثة). وايلي. ص 63. ISBN978-0-471-44878-5.
↑ كلاي، كلارنس س. (1999). "انتقال الصوت تحت الماء ووحدات النظام الدولي [ 43.05.Ky ] ". مجلة الجمعية الصوتية الأمريكية . 106 (6): 3047. Bibcode : 1999ASAJ..106.3047C . doi : 10.1121/1.428156 .
↑ تشاند، ن.؛ ماجيل، ب.د.؛ سواميناثان، س.ف.؛ دورتي، ت.هـ. (1999). "تقديم خدمات الفيديو الرقمي والوسائط المتعددة الأخرى ( عرض نطاق ترددي > 1 جيجابت/ثانية ) في نطاق تمرير أعلى من خدمات النطاق الأساسي 155 ميجابت/ثانية على شبكة وصول كاملة الخدمات بتقنية FTTx". مجلة تكنولوجيا الموجات الضوئية . 17 (12): 2449-2460 . doi : 10.1109/50.809663 .
↑ يُعرَّف dBrnC في كتاب ري، آر إف، محرر (1983). الهندسة والعمليات في نظام بيل ( الطبعة الثانية). موراي هيل، نيوجيرسي: مختبرات إيه تي آند تي بيل. ص 230. ISBN0-932764-04-5.