เครื่องคำนวณเดซิเบล

เดซิเบล (dB) เป็นหน่วยไร้มิติที่แสดงอัตราส่วนระหว่างปริมาณทางกายภาพสองค่าในมาตราส่วนลอการิทึมฐาน 10 มีค่าเท่ากับหนึ่งในสิบของเบล (B) และถูกใช้อย่างแพร่หลายในด้านอะคูสติก เนื่องจากการได้ยินของมนุษย์รับรู้ความเข้มของสิ่งเร้าในเชิงลอการิทึม

แก่นของเดซิเบลคือ มันแสดงอัตราส่วนเทียบกับค่าอ้างอิง ไม่ใช่ค่าสัมบูรณ์ ค่า 60 dB เท่ากันก็อาจมีความหมายต่างกันมากขึ้นอยู่กับว่าใช้ค่าใดเป็นค่าอ้างอิง เหตุที่ใช้ลอการิทึมก็เพราะปริมาณที่วัดมีช่วงกว้างมาก ตัวอย่างเช่น ความดันเสียงที่ได้ยินมีพลังงานต่างกันมากกว่าหนึ่งล้านล้านเท่าระหว่างเสียงที่เบาที่สุดกับขีดเริ่มของความเจ็บปวด แต่การแปลงเป็นลอการิทึมจะบีบอัดสิ่งนี้ให้อยู่ในช่วง 0 ถึง 120 dB ที่จัดการได้ง่าย

เครื่องคำนวณนี้รองรับสองโหมด ได้แก่ อัตราส่วนกำลัง (power ratio) และ อัตราส่วนแรงดัน (voltage ratio) คุณสามารถใช้สำหรับการวัดทางอะคูสติก เกนของสัญญาณเสียง และการคำนวณการสูญเสียในเสาอากาศและสายสื่อสาร

เมื่อทำงานกับอัตราส่วนของกำลัง (หรือพลังงานเสียง) ให้ใช้ dB = 10 × log₁₀(P1 / P2) สำหรับปริมาณประเภทแอมพลิจูด เช่น แรงดัน กระแส หรือความดันเสียง เนื่องจากกำลังแปรผันตามกำลังสองของปริมาณเหล่านั้น (P ∝ V²) จึงใช้ dB = 20 × log₁₀(V1 / V2)

ความหมายของตัวแปร: P1 และ V1 คือค่าที่วัดได้ ส่วน P2 และ V2 คือค่าอ้างอิง

ตัวอย่างที่ 1 (อัตราส่วนกำลัง): หากกำลังขาออกเป็น 100 W และค่าอ้างอิงเป็น 1 W จะได้ dB = 10 × log₁₀(100 / 1) = 10 × log₁₀(100) = 10 × 2 = 20 dB

ตัวอย่างที่ 2 (อัตราส่วนแรงดัน): หากสัญญาณเป็น 2 V และค่าอ้างอิงเป็น 1 V จะได้ dB = 20 × log₁₀(2 / 1) = 20 × 0.301 ≈ 6.02 dB นั่นคือเมื่อแรงดันเพิ่มเป็นสองเท่าจะเพิ่มขึ้นประมาณ 6 dB