Опорный уровень

Биты и байты → Начинающим → Теория конструирования → Опорный уровень
При измерении звукового давления, 0 дБ определён как порог слышимости, то есть 1 пВт звукового давления на один квадратный метр. Звуковое давление 40 дБ будет в 104 раз выше порога слышимости. Звуковое давление 100 дБ будет в 1010 раз выше порога слышимости.

Поскольку человеческий слух не чувствителен в равной степени ко всем звуковым частотам, были разработаны различные шкалы уровня звукового давления в децибелах для представления физиологического эквивалента мощности звука на различных частотах. Некоторые устройства измерения уровня звукового давления оснащены фильтрующими схемами для непропорциональных показаний при разных частотах, что необходимо для более корректного представления воздействия звукового давления на человеческий организм. Три шкалы шумомера для измерения уровня среднего звукового давления в децибелах обычно называются А, В и С. Опорные уровни, выбранные в соответствии с частотными характеристиками «весовых фильтров» в соответствии с кривыми равной громкости, называются dBA, dBB, и dBC. Шкала А используется чаще других для измерения уровня звукового давления и особенно для определения опасных для человека источников шума.

Разработаны различные системы измерения, в которых некоторый уровень измеряемой физической величины принимается за опорный уровень (условный 0). Особая система измерения в децибелах используется в области телекоммуникаций, — так называемая шкаладБм (см. рисунок ниже). Опорный уровень, 0 дБм, соответствует мощности 1 милливатт на номинальной нагрузке 600 Ом. Согласно этой шкале, значение 10 дБм выше опорной мощности в 10 раз (т. е. 10 милливатт); 20 дБм выше опорной мощности в 100 раз (т.е. 100 милливатт). На некоторых вольтметрах переменного тока существует возможность измерения мощности сигнала переменного тока по шкале дБм при нагрузке 600 Ом (иногда этот диапазон обозначается как «DB»). Значение 0 дБм этой шкалы, естественно, лежит выше нуля, поскольку и представляет значение выше нуля (в действительности, значение напряжение составляет 0, 7746 В, что равно корню квадратному из мощности, помноженной на сопротивление). Если смотреть на перемещение показаний на аналоговом вольтметре, то шкала дБм сжата слева и расширяется при движении вправо, что весьма похоже на шкалу сопротивления и обусловлено её логарифмической природой.

При измерение мощности ВЧ-сигнала в случае сигналов низкого уровня, например, в радиоприёмных устройствах используется шкала дБм на номинальной нагрузке 50 Ом. Генераторы испытательных сигналов для оценки чувствительности радиоприёмников могут создавать регулируемый сигнал в единицах дБм. Уровень сигнала регулируется устройством, называемым аттенюатором.

Опорный уровень

Абсолютные уровни мощности — дБм (децибел милливатт)

Другой вариант шкалы дБм для стандартизации уровней громкости звукового сигнала используется при студийной звукозаписи и вещании, и называется шкалой VU. Для измерения по этой шкале используются волюметры. Эти приборы встроены в электронные звукозаписывающие устройства для индикации превышения записанным сигналом максимального уровня, при котором возникают значительные искажения. Подобный «индикатор уровня громкости” прокалиброван согласно шкале дБм, однако не даёт непосредственной индикации в дБм за исключением случая гармонических звуковых сигналов постоянной частоты. При определении уровня громкости в системе VU используются так называемые единицы усредненной громкости .

Иногда, при работе с относительно мощными сигналами, использование децибелов для измерения абсолютных значений может быть полезным при опорной мощности выше 1 мВт (как в случае дБм). Такова например шкала дБW — то есть результат измерения уровня выходной мощности усилителя в децибелах относительно мощности 1 Вт. По шкале дБkW — условным нулём (0 дБkW) считается мощность 1 кВт, или 1000 Вт.