„Dezibel“ – Versionsunterschied

Versionsgeschichte interaktiv durchsuchen

[ungesichtete Version]

[gesichtete Version]

← Zum vorherigen Versionsunterschied

Inhalt gelöscht Inhalt hinzugefügt

VisuellWikitext

Inline

Aktuelle Version vom 2. Januar 2023, 13:24 Uhr

Weiterleitung nach:

Bel (Einheit)

Wikidata: Dezibel (Q5329)

@@ Zeile 1: / Zeile 1: @@
+#WEITERLEITUNG [[Bel (Einheit)]]
-Das '''Dezibel''' ('''dB''') ist der zehnte Teil eines [[Bel (Einheit)|Bel]]s, das nach [[Alexander Graham Bell]] benannt wurde.
+{{Wikidata-Weiterleitung|Q5329}}
+{{Navigationsleiste Gesetzliche Nicht-SI-Einheiten}}
-Das Dezibel, [[Einheitenzeichen]]: dB, findet Verwendung in der [[Akustik]] (z.B.: [[Schalldruckpegel]]), der [[Hochfrequenztechnik]] als Teil der [[Nachrichtentechnik]] (z.B.: [[SNR]]), der [[Tontechnik]] und der [[Automatisierungstechnik]]. Mit ihm lassen sich [[Signalpegel]], [[Verstärkung|Verstärkungen]] (engl.: Gain), [[Dämpfung|Dämpfungen]] (engl.: Loss) und mehr beschreiben und vergleichen.
+[[Kategorie:Zum Gebrauch mit dem SI zugelassene Einheit]]
-'''Dezibel''' ist ein Hinweis darauf, dass der Zahlenwert das Zehnfache des [[Dekadischer Logarithmus|dekadische]]n [[Logarithmus]] eines Verhältnisses ist. Der Wert gibt das Verhältnis zweier Größen nicht direkt an, sondern logarithmiert.
-Man beachte, dass Dezibel bzw. [[Bel (Einheit)|Bel]] genauso wie [[Prozent]] dimensionslos ist (uneigentliche [[Physikalische Größen und ihre Einheiten|Einheit]]).
-Falls ein fester Bezugswert gegeben ist, wird der [[Signalpegel]] z.B. so gekennzeichnet: [[Schalldruckpegel|dBSPL]], [[Dezibel (Spannungspegel)|dBu]], [[Dezibel (Leistungspegel)|dBm]], [[Dezibel (Spannungspegel)|dBV]], [[Dezibel (Spannungspegel)|dBµV]].
-Dadurch ergeben sich verschiedene Vorteile, wie zum Beispiel schnelleres Interpretieren.
-Auch wenn das dB vor allem für elektrische und akustische Größen verwendet wird, so ist es eigentlich nicht darauf beschränkt. Es kann prinzipiell jedes Verhältnis in dB angegeben werden, so z.B. auch Massen- oder Kraftverhältnisse.
-== Vorteile ==
-*'''Einfache Zahlenwerte''' In Nachrichtensystemen bewegen sich die Signalpegel meist über viele Größenordnungen: [[Pascal (Einheit)|Pascal]], [[Volt]], [[Volt|Nanovolt]] als Verhältnisse von linearen Größen und [[Watt (Einheit)|Megawatt]] und [[Watt (Einheit)|Picowatt]] als Verhältnisse von quadratischen Größen. Verstärker können Kennwerte von beispielsweise 10<sup>6</sup> haben. Nach der Interpretation in Dezibel sind diese Größen in gut lesbaren (zweistellige) Zahlen darstellbar.
-*'''Vereinfachung der Darstellung''' Kennlinien von [[Verstärker]]n, [[Filter (Elektronik)|Filter]]n oder anderen elektronischen Elementen lassen sich einfacher und übersichtlicher darstellen, da das Diagramm wegen der logarithmischen Darstellung eine hohe Dynamik erfasst.
-* Es können die einfacheren Rechenregeln für [[Logarithmus|Logarithmen]] angewandt werden.
-''Siehe auch:'' [[Bode-Diagramm]] (engl. Bodeplot)
-== Pegelrechnung ==
-Wenn ein fester Bezugswert 1 [[Volt|V]] oder 775 [[Volt|mV]] gegeben ist, wird das Dezibel zur Einheit für die absolute [[Elektrische Spannung|Spannung]]:
-:<math>
-Ergebnis{(\operatorname{dBx})} = 20 \log_{10} \left(\frac{Messwert}{Bezugswert}\right)
-</math>
-Faustregel: +20 dB bedeutet Verzehnfachung und +6 dB bedeutet Verdopplung der '''Spannung'''.
-Andere Werte kann man hieraus abschätzen, z.B. die Dämpfung -26 dB von 1 Volt = -20 dB ist ein Zehntel = 0,1 Volt = 100 mV und -6 dB ist davon die Hälfte = 50 mV.
-Diese Rechnung gilt für alle linearen Einheiten ([[Feldgröße]]n), neben der [[Elektrische Spannung|Spannung]] auch der [[Schalldruck]] oder die [[Stromstärke]].
-Man beachte:
-<math>
-\frac {U^2} {R} = I^2 \cdot R = P</math>  und  <math>\frac{P_1}{P_2} = \frac{\frac{U_1^2}{R}}{\frac{U_2^2}{R}} = \left( \frac{U_1}{U_2} \right)^2 = X^2</math>  und  <math>\log {X^2} = 2 * \log{X}
-</math>
-Wenn ein fester Bezugswert zu 1 [[Volt|µV]] oder 1 [[Watt (Einheit)|mW]] gegeben ist, so wird das Dezibel zur Einheit für den Funktechniker:
-[[Leistung]]:
-:<math>
-Ergebnis{(\operatorname{dBx})} = 10 \log_{10} \left(\frac{Messwert}{Bezugswert}\right)
-</math>
-Da log<sub>10</sub>10 = 1 und log<sub>10</sub>2 ≈ 0,3 ist, kann man sich als Faustregel merken: +10 dB bedeutet Verzehnfachung, +3 dB bedeutet Verdopplung der '''Leistung''', -10 dB bedeutet ein Zehntel, -3 dB die Hälfte der Leistung (50%). Andere Werte kann man hieraus abschätzen, z.B. +16 dB = +10+3+3 dB, also Leistung *10*2*2; +16 dB ist somit das 40-fache.
-Das '''dB''' bezeichnet ein Pegelverhältnis (engl.: ratio) im [[Logarithmus|logarithmischem]] Maßstab. Dieses Maß muss auf einen Bezugswert (Referenz) bezogen sein.<br>
-In der Elektrotechnik und in der Akustik werden die Zahlenwerte überwiegend in dB angegeben.
-==Absoluter Pegel und relativer Pegel==
-Der Begriff "Pegel" steht für den Vergleich zwischen einer gemessenen Größe, wie Strom, Spannung oder Leistung und einer Bezugsgröße. Man unterscheidet dabei den "relativen Pegel" und den "absoluten Pegel". Wird eine Größe auf eine andere Größe mit beliebigem Wert bezogen, so spricht man von einem "relativen Pegel". Bezieht man sich jedoch auf einen genormten Standardwert so spricht man von einem "absoluten Pegel": Dämpfungen oder Verstärkungen werden im allgemeinen in dB und nicht in absoluten Werten angegeben.
-Der [[Bezugswert]] ist bei der elektrischen [[Spannung]] der Wert U<sub>0</sub> = 0,7746 Volt (~ 775 mV) oder 1 Volt ohne Bezug auf eine [[Impedanz]], bei der elektrischen [[Leistung]] P<sub>0</sub> = 1 Watt oder 1 Milliwatt, beim [[Schalldruck]] die [[Hörschwelle]] p<sub>0</sub> = 20 µPa (2 &middot; 10<sup>-5</sup> Pa), bei der [[Schallintensität]] P<sub>ak0</sub> = 10<sup>-12<sup> Watt/m<sup>2</sup>, bei der [[Schalleistung]] P<sub>ak0</sub> = 10<sup>-12<sup> Watt.
-Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über den Zusammenhang der linearen [[Feldgröße]]n und der quadratischen [[Energiegröße]]n. Der Bezugswert ist hier ganz neutral die Eins. Darum ist 1 = 100% = 0 dB.
-==Relativer Pegel==
-Eine Tabelle zur Umrechnung von Spannungs- und Leistungsverhältnissen findet sich auf [[Dezibel (Umrechnungstabellen)]]
-==Absoluter Pegel==
-'''dBm''' bezeichnet einen Signalpegel, bezogen auf die [[Leistung_(Physik)|Leistung]] von 1 Milliwatt [[mW]] in [[Logarithmus|logarithmischem]] Maßstab.
-In der [[Nachrichtentechnik]] wird beim Senderbau die [[Leistung_(Physik)|Leistung]] von Signalen fast ausschließlich in dBm angegeben.
-Bezieht man sich bei der Leistungsmessung auf einen bestimmten [[Wellenwiderstand]], so lassen sich [[Elektrische Spannung|Spannung]] und Leistung direkt in '''dBm''' umrechnen. Üblich ist in der Telefontechnik (Niederfrequenztechnik) der Bezug auf 600 Ω  (0 dB = 1 mW an 600 Ω = 0,775 Volt) und in der [[Hochfrequenztechnik]] auf 50 Ω  (0 dBm = 1 mW an 50 Ω = 0,224 Volt)
-== '''Absolute dB und ihre Messungen''' ==
-==== Elektrische Spannung ====
-; dBu ''oder'' dBv : dB(0.775 V) &mdash; (üblichereise [[RMS]] = Effektivwert) Spannungs[[amplitude]] in [[Volt]] bezogen auf 0.775 Volt, nicht auf eine Impedanz bezogen.  dBu ist vorzuziehen, da dBv leicht mit dBV verwechselt wird. Das "u" kommt von "unloaded", also Leerlauf.
-; dBV : dB(1 V) &mdash; (üblicherweise RMS) Spannungsamplitude eines Tonsignals oder Audiosignals in einem [[Draht]] , relativ zu 1 Volt, nicht auf irgend eine Impedanz bezogen.
-==== Elektrische Leistung ====
-; [[dBm]] ''oder'' dBmW : dB(1 mW@600 &Omega;) &mdash; bei [[analog]]en Leistungsmessungen relativ zu 1 Milliwatt in eine 600 [[Ohm]] [[Last]]
-; [[dBW]] : dB(1 W@600 &Omega;) &mdash; wie dBm, mit Bezugswert von 1 [[Watt]].
-==== Akustik ====
-; dB(SPL) : dB(Sound Pressure Level) &mdash; Schalldruckpegel relativ zu 20 Micropascal (&mu;Pa) = 2&times;10<sup>-5</sup> Pa, der leiseste gerade von Menschen noch hörbare Schall. Das ist etwa der Schall einer in ein Meter Abstand fliegenden Mücke. Dieses wird oft einfach mit "dB" abgekürzt, was den falschen Eindruck erweckt, dass dB eine absolute Einheit für sich selbst ist.
-==== Radio Leistung ====
-; dBm : dB(mV/m&sup2;) &mdash; [[Milli]]volt pro Quadratmeter. Signalstärke eines Radio[[signal]]s.
-; dB&mu; ''oder'' dBu : dB(&mu;V/m&sup2;) &mdash; [[Mikro]]volt pro Quadratmeter, die Stärke eines Rundfunksignals.
-; dBf : dB(fW) &mdash; [[Femto]]watt. Der Betrag der [[Leistung (Physik)|Leistung]], um einen Radioempfänger (Receiver) zu betreiben.
-; dBW : dB(W) &mdash; Watt. Der Betrag der Leistung, gesendet durch eine Funkstation mit schwacher Leistung.
-; dBk : dB(kW) &mdash; [[Kilowatt]]. Der Betrag der Leistung, gesendet durch einen üblichen Radiosender.
-== '''Relative dB und ihre Messungen''' ==
-; [[dB(A)]], [[dB(B)]], [[dB(C)]] bewertet : Diese Symbole werden verwendet, um die Verwendung unterschiedlicher Bewertungskurven anzuzeigen, Diese Kurven braucht man, um die Messung dem Hören anzupassen, wenn auch Messungen üblicherweise in dB (SPL) gemacht werden. Unterschiedliche schreibweisen sind zu finden, wie: dB<sub>A</sub>, dB(A) or dBA. Nach dem ANSI-Standard ist die vorzuziehende Schreibseise L<sub>A</sub> = x dB, da dBA auf einen Bezug zu einer "A"-Einheit hinweist und nicht auf eine A-Bewertung.
-; dBd : dB(dipol) &mdash; die effektiv abgegebene Leistung, verglichen mit einer [[Dipol]]- [[Antenne]].
-; dBi : dB(isotropisch) &mdash; die effektiv abgegebene Leistung, verglichen mit einer imaginären isotropischen Antenne.
-; dBFS ''oder'' dBfs : dB(FS) &mdash; Die [[Amplitude]] eines Signals (üblicherweise Audio) verglichen mit dem Maximum den ein Gerät erbringen kann, bevor es klippt. Bei digitalen Systemen is 0 dBFS der höchste Pegel (Zahl), die ein Rechner (Prozessor) darstellen kann. Die gemessenenen Werte müssen negativ sein, denn sie sind geringer als das Maximum.
-; dBr : dB(relativ) &mdash; einfach eine relative Differenz zu irgend etwas anderem, was im Zusammenhang klar sein muss. Der Unterschied einer Filterkurve zum Nennwert zum Beispiel.
-; [[dBrn]] : dB über dem Bezugsrauschen.
-==Siehe auch:==
-[[Dezibel (Spannungspegel)]], [[Dezibel (Leistungspegel)]], [[Schalldruck]], [[dBm (Tabelle)]], [[Dezibel (Umrechnungstabellen)]]
-== Weblink ==
-*[http://www.sengpielaudio.com/Berechnungen.htm dB-Berechnungen mit dem jeweiligen Rechner]
-[[Kategorie:Akustik]]
-[[Kategorie:Wellenlehre]]
-[[Kategorie:Nachrichtentechnik]]
-[[Kategorie:Maßeinheit]]
-[[Kategorie:Elektrotechnik]]
-[[Kategorie:Elektroakustik]]
-[[Kategorie:Liste|DB (Tabelle)]]
-[[da:Bel]]
-[[en:Decibel]]
-[[es:Decibelio]]
-[[fr:Bel]]
-[[he:דציבל]]
-[[nl:Decibel]]
-[[pl:Decybel]]
-[[sv:Decibel]]