Bereken decibels - hoe het werkt
In audiotechnologie worden niveaus aangegeven in decibel (dB). U kunt decibelwaarden berekenen met behulp van een eenvoudige formule. Hoe een lineaire geluidsdruk, spanning of intensiteitsschaal om te zetten in een logaritmische dB-schaal, die een veel kleinere reikwijdte heeft. Helaas wordt deze conversie vaak verkeerd begrepen en leidt een onjuiste toepassing tot onjuiste resultaten. We laten u zien hoe u in decibel kunt rekenen en gebruiken een aantal numerieke voorbeelden om uit te leggen hoe de conversie naar decibel werkt.
Bereken decibels
Met een eenvoudige formule kunt u de verhouding van twee waarden omzetten in decibel:
- 10 * lg (x / x0)
- Hier is "lg" het logaritme voor base 10.
- De teller "x" beschrijft een besturingswaarde, de noemer "x0" dient als referentiewaarde. X en x0 moeten dezelfde fysieke hoeveelheid zijn. Beide moeten dezelfde eenheid hebben.
- Als de fysieke hoeveelheid een energiehoeveelheid is, zoals elektrisch vermogen (P) of geluidsintensiteit (I), worden x en x0 eenvoudig vervangen door P en PO of I en I0 in de formule.
- In het geval van zogenaamde "veldgrootten" of "stroomwortelgroottes", zoals elektrische spanning (U) of geluidsdruk (p), worden x en x0 vervangen door het kwadraat van U en U0 of I en I0.
- Bijvoorbeeld 10 * lg (U² / U0²).
- Het verschil ligt in het feit dat energiegroottes evenredig zijn aan het kwadraat van de veldgroottes, d.w.z. I ~ p².
- De formule 10 * lg (U² / U0²) kan ook worden omgezet in 20 * lg (U / U0).
decibel Voorbeelden
Het is de moeite waard om enkele verhoudingen en bijbehorende decibelwaarden en andere basisfeiten in gedachten te houden:
- De verdubbeling van een energiehoeveelheid komt altijd overeen met 10 * lg (2 * x0 / x0) = 3 dB.
- Anderzijds komt het verdubbelen van een veldgrootte overeen met 10 * lg ((2 * x0) ² / x0²) = 6 dB.
- Een tienvoudige toename van het vermogen komt overeen met 10 dB. Een tienvoudige toename van de AC-spanning is daarentegen 20 dB.
- 60 dB betekent een duizendvoudige geluidsdruk en een miljoenvoudige geluidsenergie (1000² = 1000 * 1000-voudig).
- Als een dB-waarde een "niveau" wordt genoemd, staat de referentiewaarde vast, bijvoorbeeld 0, 00002 Pa op absolute volumeniveaus. Vaak komt de referentiewaarde overeen met de maximaal mogelijke waarde, d.w.z. de schaal varieert van niet-gedefinieerde tot negatieve waarden tot een maximum van 0 dB.
- Decibel-informatie heeft overigens geen fysieke eenheid. Ten slotte geven decibellen een verhouding aan. Het equivalent in de omgangstaal is "dubbel". Of het nu twee keer zo ver, twee keer zo snel of twee keer zo moeilijk is; dubbel is altijd "maal twee" en niet twee meter, Herzt of Newton.
- Voor bepaalde gegevens, bijvoorbeeld in dB (A) of dB (C), worden frequenties eerst afzonderlijk gewogen voordat de bovenstaande formule wordt toegepast.
- Oren zijn alternerende drukontvangers en de uitgestraalde geluidsdruk van een luidspreker is ruwweg evenredig met zijn wisselspanning.
De volgende praktische tips helpen u de niveauwaarden in Audacity en Wavelab beter te begrijpen.