Tại sao chúng ta sử dụng dB để biểu thị sự khác biệt giữa hai điện áp?

7

Ví dụ, băng thông của mạch cộng hưởng LC là sự khác biệt về tần số tại + 3db và -3db.

Tại sao chúng ta thích dB?

decibel

— Jichao
nguồn

"điểm 3 dB" thực sự là 10⋅log10 (1/2) = -3.0102999566398 ... dB. Nó được chọn vì 1/2 sức mạnh chính xác là nơi các tiệm cận gặp nhau nếu bạn vẽ nó trên một biểu đồ log-log (tôi tin).

— endolith

2

dB không đại diện cho sự khác biệt, mà là tỷ lệ. Đó là một cách khác để viết phần trăm. Đối với một bộ suy giảm, "công suất giảm đến 50%" và "công suất giảm bởi 3dB" có nghĩa là điều tương tự, nhưng đặt hai bộ suy hao nối tiếp và 3dB + 3dB dễ dàng hơn cho máy tính hơn 50% * 50%.

— đánh dấu

Neper (Np) cũng khá phổ biến, đặc biệt là trong kỹ thuật RF. Tiếng Nepal giống như dB, mặc dù dựa trên ln (giá trị) thay vì 20.log (giá trị).

— jippie

13

Nhiều quá trình trong tự nhiên là bản chất logarit (như giác quan của con người) hoặc có phạm vi động lớn.

Mô tả chúng theo thang logarit và biểu thị sự khác biệt về dB có một số lợi thế:

thường thì sự khác biệt tuyệt đối không quan trọng, nhưng tỷ lệ (đó là những gì dB được sử dụng) (ví dụ: tỷ lệ tín hiệu-nhiễu)
số lượng nhỏ hơn có thể được sử dụng
có một mối quan hệ tuyến tính giữa đo lường và cảm giác nhận thức
suy giảm chuỗi hoặc khuếch đại có thể được thể hiện bằng cách thêm vào thay vì nhân (dễ tính toán hơn trong đầu)

Đây là một video khác về nó.

— AndreKR
nguồn

5

Trong nhiều trường hợp, các tỷ số điện áp được biểu thị theo dB chứ không phải là số tuyệt đối vì có nhiều mối quan hệ cuối cùng là tuyến tính khi được biểu thị theo dB. Chẳng hạn, đơn giản hơn khi nói rằng bộ lọc thông thấp giai đoạn N sẽ làm giảm tần số trên ngưỡng cắt so với việc nói rằng nó sẽ giảm tần số ở trên việc cắt bởi một tỷ lệ . $(6 \times N) \frac{dB}{octave}$ $({\frac{f_c}{f}})^N$

— siêu mèo
nguồn

Đúng ý, nhưng trộn hai khái niệm. Đầu tiên, dB là tỷ lệ liên quan đến một số tham chiếu, không phải là một giá trị tuyệt đối. Thứ hai, như bạn chỉ ra, đó là một biểu diễn logarit của tỷ lệ đó thay vì tỷ lệ tuyến tính.

— Chris Stratton

@Chris Stratton: Theo "số tuyệt đối" Tôi không có nghĩa là một số lượng tuyệt đối, mà là một số "trần" không có hậu tố dB, khác với một số có hậu tố như vậy. Tôi cũng nên đề cập rằng việc so sánh những thứ suy giảm 40, 50, 60 và 120dB dễ dàng hơn so với những thứ có tỷ lệ tín hiệu bằng 0,01, 0,0033 và 0,001 và 0,000001.

— supercat

từ bạn muốn là 'tuyến tính' không 'tuyệt đối'

— Chris Stratton

4

dB là hữu ích vì nó là một biểu thức tương đối. +/- 3dB là nhân đôi hoặc giảm một nửa sức mạnh.

— vữa
nguồn

2

dB thường được sử dụng vì các giác quan của con người có phản ứng logarit, để tăng phạm vi động.

Xung quanh 3dB mang lại cảm giác nhân đôi hoặc giảm một nửa kích thích, cũng như nhân đôi hoặc giảm một nửa giá trị vật lý. Giá trị đó dường như áp dụng cho tất cả các giác quan của con người, và là một lý do tại sao 3dB rất phổ biến. Tâm lý học, một nhánh của tâm lý học thực nghiệm, có một lịch sử lâu dài về việc điều tra công cụ này. Lượng thay đổi tối thiểu có thể được phát hiện là khoảng 1dB (Sự khác biệt đáng chú ý hoặc JND). 0dB là ngưỡng tuyệt đối, dưới mức kích thích không được phát hiện.

— Leon Heller
nguồn

bạn có nghĩa là sự thay đổi của giọng nói?

— Jichao

3

"0dB là ngưỡng tuyệt đối, dưới mức kích thích không được phát hiện." Bạn có ý nghĩa gì bởi điều này? 0 dB theo định nghĩa là tỷ lệ 1 - tức là không thay đổi. Bạn có thể có nghĩa là 0 dB liên quan đến một số công suất tham chiếu?

— Chris Stratton

1

@Chris - nó không phải là 0 dB so với một số tham chiếu, mà là 0 dB làm tham chiếu. Chúng tôi nói về mức âm thanh 90 dB, nhưng luôn luôn so với một số mức khác. Đó là mức 0 dB. Có một vài thang đo dB với mỗi tham chiếu riêng. Trên thang đo dBm, ví dụ 0 dB là 775mV trong 600 Ohm, hoặc 1 mW.

— stevenvh

2

@stevenh Nếu bạn nói aboout 0dB làm tài liệu tham khảo, bạn đang nói sai. dB luôn luôn là một tỷ lệ, liên quan đến một số tài liệu tham khảo. "x dBm" là công suất được biểu thị bằng tỷ lệ của nó với milliwat, nhưng "x dB" chỉ là tỷ lệ, vì không có tham chiếu nào được đưa ra. Bạn phải cung cấp một tài liệu tham khảo để nêu một quyền lực logarit.

— Chris Stratton

2

@stevenh "Mọi người làm việc với dBm đều biết tham chiếu này là gì" vâng, họ biết tham chiếu đó là gì vì 'm' trong 'dBm' đề cập đến tham chiếu milliwatt. Nhưng nếu ai đó chỉ nói 'dB' thì không có tài liệu tham khảo. Có lẽ bạn có thể lập luận rằng 'dB SPL' mã hóa công suất tham chiếu theo định nghĩa của 'SPL' - nhưng bản thân 'dB' là một tỷ lệ và việc sử dụng nó làm công suất không phù hợp.

— Chris Stratton