In de populaire technische radioliteratuur en bij de beschrijving van elektronische schakelingen wordt vaak de meeteenheid decibel (dB) gebruikt. Niet iedereen begrijpt echter volledig wat dit betekent.

Wat betekent decibel?

Bij het bestuderen van elektronica is de beginnende radioamateur gewend aan absolute eenheden zoals Ampère (stroom), Volt (spanning en EMF), Ohm (elektrische weerstand), en vele andere, die worden gebruikt om een bepaalde elektrische parameter (capaciteit, inductie, frequentie) te kwantificeren.

Voor een beginnend radioamateur is het meestal niet zo moeilijk om uit te vinden wat een ampère of een volt is. Het is duidelijk, dat er een elektrische parameter of grootheid moet worden gemeten. Er is een eerste referentieniveau, dat de standaard is in de formulering van deze meeteenheid. Er is een conventie voor die parameter of grootheid (A, V). Inderdaad, zodra je het opschrift 12 V leest, begrijp je dat het verwijst naar een spanning die vergelijkbaar is met bijvoorbeeld de spanning van een autobatterij.

Maar zodra er bijvoorbeeld staat dat de spanning met 3 dB is toegenomen of dat het signaalvermogen 10 dBm is, staan veel mensen perplex.

Dit is wat je moet weten over decibels.

Wat is decibel?

Het is goed om meteen duidelijk te maken dat Bels en decibels geen meeteenheden van iets zijn. Ze zijn niet het resultaat van metingen. Een decibel is een waarde die aangeeft hoeveel/met hoeveel keer een bepaalde parameter is veranderd. Met andere woorden, een Bel of decibel is een relatieve waarde die wordt berekend door twee metingen van dezelfde parameter met elkaar te vergelijken.

Nu, eigenlijk, over Bel en Decibels. In termen van definities, Bel is de decimale logaritme van de verhouding van twee grootheden. Twee willekeurige grootheden. Vermogen, spanning, geluidsvermogen, frequentie, enz. Laten we een voorbeeld gebruiken. Je moet begrijpen wat het apparaat uitvoert wanneer je de invoerparameters verandert. Je kiest een referentiepunt – de basis. Dan verandert men de parameter, meet het resultaat, deelt het door de “basis” en neemt de decimale logaritme. Je krijgt het resultaat in decibel. Dus je meet de parameters, berekent ze opnieuw in decibel en bouwt afhankelijkheden op.

Wat is een geluidsvolume

Alle geluid is een golf die zich voortplant in een elastisch medium zoals lucht. Golven ontstaan door trillende lichamen die zich in alle richtingen voortplanten en mechanische energie dragen. Het is deze energie die het trommelvlies van ons oor of het membraan van een microfoon in trilling brengt.

Een geluidsmeter is in de eerste plaats een microfoon. Hoe groter de energie van de golf, hoe groter de amplitude van de trilling van het microfoonmembraan, en hoe groter de elektrische stroom die van die microfoon door de draden loopt. U kunt deze stroom meten en gebruiken om uit te vinden wat de energie van de geluidsgolf was die het membraan deed trillen.

Als energie te abstract voor je is, laten we het dan anders aanpakken. Laat in plaats van één persoon in de kamer op hetzelfde volume te laten praten, tien mensen tegelijkertijd praten. Het is logisch om aan te nemen dat het geluid in de kamer daardoor tien keer zo hard wordt. En een natuurkundige zal u vertellen dat tien mensen die tegelijkertijd praten, in vergelijking met één persoon, tien keer meer geluidsenergie creëren.

Wat is de definitie van decibel?

Men zegt dat een signaal 10 decibel sterker (“luider”) is dan het andere wanneer de energie van het eerste signaal 10 keer groter is dan de energie van het tweede signaal. Het belangrijkste van deze definitie is dat ze twee verschillende rekenkundige bewerkingen – optellen en vermenigvuldigen – met elkaar verbindt.

Laten we nagaan hoeveel keer de energie van de twee signalen verschilt wanneer één ervan 30 dB luider is dan het andere. Het eerste signaal zal 10 dB luider zijn dan het tweede, plus nog eens 10 dB, plus nog eens 10 dB. Laten we de definitie toepassen en ons realiseren dat de energie van het eerste signaal 10 keer de energie van het tweede signaal zal zijn, dan nog eens 10 keer, en dan nog eens 10 keer. Iets drie keer achter elkaar 10 keer verhogen is echter 10 × 10 × 10 = 1000 keer verhogen.

Wat betekent de 0 dB

Het is niet de afwezigheid van geluid in de fysieke zin – het is het geluidsniveau waarbij het menselijk oor niets meer hoort. Geluid in de fysieke zin, zoals luchttrillingen, is er nog steeds, maar we kunnen het niet meer horen omdat het te zwak is voor mensen. Als je dat geluid 10 keer luider maakt, wordt het 10 dB, weer 10 keer luider, 20 dB, enzovoort. Merk ook op dat het volume van een geluid op de decibelschaal negatief kan zijn – zulke geluiden hoor je gewoon niet, hoewel een gevoeliger oor of fysiek instrument ze nog wel kan waarnemen.

Als het geluidsniveau in een luide disco 100 dB is, betekent dit dat het 10.000.000.000 keer (tien nullen) luider is dan het stilste geluid dat je kunt horen. De waarden bij benadering voor verschillende volumeniveaus staan in deze tabel. Het is interessant op te merken dat mensen psychologisch eerder decibels waarnemen dan geluidsenergie: een luid en een stil gesprek verschillen 30 dB, maar niemand zal voelen dat het gesprek 1000 keer luider is.