Aprēķiniet decibelus - kā tas darbojas
Audio tehnoloģijā līmeņi ir norādīti decibelos (dB). Decibelu vērtības var aprēķināt, izmantojot vienkāršu formulu. Kā pārveidot lineāru skaņas spiediena, sprieguma vai intensitātes skalu logaritmiskajā dB skalā, kurai ir daudz mazāka darbības joma. Diemžēl šī konvertēšana bieži tiek pārprasta, un nepareiza piemērošana rada nepareizus rezultātus. Mēs parādīsim, kā aprēķināt decibelos, un izmantojam vairākus skaitliskus piemērus, lai izskaidrotu, kā notiek konvertēšana uz decibeliem.
Aprēķiniet decibelus
Izmantojot vienkāršu formulu, jūs varat pārvērst divu vērtību attiecību decibelos:
- 10 * lg (x / x0)
- Šeit "lg" ir logaritms uz bāzes 10.
- Skaitītājs "x" apraksta kontroles vērtību, saucējs "x0" kalpo kā atsauces vērtība. X un x0 jābūt vienādam fiziskajam daudzumam. Abiem jābūt vienādai vienībai.
- Ja fiziskais lielums ir enerģijas daudzums, piemēram, elektriskā jauda (P) vai skaņas intensitāte (I), tad x un x0 formulā vienkārši aizstāj ar P un P0 vai I un I0.
- Tā saukto “lauka lielumu” vai “jaudas saknes lielumu” gadījumā, piemēram, elektriskais spriegums (U) vai skaņas spiediens (p), x un x0 aizstāj ar kvadrātu U un U0 vai I un I0.
- Piemēram, 10 * lg (U² / U0²).
- Atšķirība slēpjas faktā, ka enerģijas lielumi ir proporcionāli lauka lieluma kvadrātam, t.i., I ~ p².
- Arī formulu 10 * lg (U² / U0²) var pārveidot par 20 * lg (U / U0).
decibelu piemēri
Ir vērts paturēt prātā dažus koeficientus un atbilstošās decibelu vērtības, kā arī citus pamata faktus:
- Enerģijas daudzuma divkāršošana vienmēr atbilst 10 * lg (2 * x0 / x0) = 3 dB.
- No otras puses, lauka lieluma divkāršošana atbilst 10 * lg ((2 * x0) ² / x0²) = 6 dB.
- Desmitkārtīgs jaudas pieaugums atbilst 10 dB. Savukārt desmitkārtīgs maiņstrāvas sprieguma pieaugums ir 20 dB.
- 60 dB nozīmē tūkstoškārtīgu skaņas spiedienu un miljonskārtīgu skaņas enerģiju (1000² = 1000 * 1000 reizes).
- Ja dB vērtību sauc par "līmeni", atsauces vērtība tiek fiksēta, piemēram, 0, 00002 Pa absolūtā tilpuma līmenī. Bieži vien atsauces vērtība atbilst maksimālajai iespējamajai vērtībai, t.i., skala svārstās no nenoteiktām līdz negatīvām vērtībām, nepārsniedzot 0 dB.
- Starp citu, informācijai par decibeliem nav fiziskas vienības. Visbeidzot, decibeli norāda attiecību. Ekvivalents sarunvalodā ir “dubultā”. Nav svarīgi, vai divreiz tik tālu, divreiz ātrāk vai divreiz grūtāk; dubultā vienmēr ir "reizes divi", nevis divi metri, Hercs vai Ņūtons.
- Atsevišķiem datiem, piemēram, dB (A) vai dB (C), frekvences vispirms tiek svērtas atsevišķi, pirms tiek piemērota iepriekšminētā formula.
- Ausis ir mainīgi spiediena uztvērēji, un skaļruņa izstarotais skaņas spiediens ir aptuveni proporcionāls tā mainīgajam spriegumam.
Nākamie praktiskie padomi palīdzēs jums labāk izprast līmeņa vērtības Audacity un Wavelab.