Decibel (dB)

Decibelul – adică o zecime de bel – a fost introdus ca unitate de măsură în anul 1922 în cinstea inventatorului telefonului Alexander Graham Bell. De ce a fost introdusă această unitate de măsură? Este clar că pentru a facilita și simplifica calculele. Deseori în electronică, telecomunicații sau acustică se operează cu valori uriașe, cu intervale forte mici sau foarte mari, cu un număr sporit de decimale. Operarea cu aceste valori poate fi destul de complicată, de aceea ne sunt foarte utili decibeli. Este important faptul că decibelul nu este o unitate independentă, cum este de exemplu voltul (tensiunea) sau amperul (intensitatea). Aceasta este o metodă de prezentare a raportului a două valori.

Trebuie să fim conștienți asupra faptului că există nivele relative și absolute.

1. Nivele relative – raportul a două tensiuni, intensități, puteri, nivele de intensitate a sunetului ș.a.m.d. unde nu există nicio valoare (punct) de referință sau de bază.

La rapoartele tensiunilor și intensităților se folosește formula:

La rapoartele puterilor se folosește formula:

Exemplu
Amplitudinea tensiunii înainte de amplificare este de 20 mV (U1) iar după amplificare atinge valoarea 3 V (U2), deci putem calcula amplificarea în dB:

Nu uitați!
Când U2 este mai mare decât U1 (analogic P2 > P1), se vorbește despre amplificarea semnalului.
în schimb când U2 este mai mic decât U1 (analogic P2  

Tab. 1. Calcularea rapidă a valorilor tipice de amplificare și atenuare

2. Nivele absolute – raportul a două tensiuni, intensități, puteri, nivele de intensitate a sunetului ș.a.m.d. unde există o valoare (punct) de referință sau de bază. Întotdeauna trebuie să se ia în considerare că valoarea 0 dB corespunde acestui punct (valorii) de referință.

La rapoartele tensiunilor și intensităților se folosește formula:

La rapoartele puterilor se folosește formula:

(ref) – valoarea de referință

Se observă astfel că, dacă valoarea de referință are o valoare constantă, atunci este baza de referință, și în acest caz, la indicația dB este adăugată o informație adițională, de ex. dBm, dBuV.

Pe scurt, de exemplu dBm este o unitate de putere care face referință la 1mW (un miliwatt). Valoarea indicată în dB ne indică cu cât această putere este mai mică sau mai mare decât puterea de 1 mW. Desigur nivelului de 0 dB îi corespunde valoarea de 1 mW.

Valori exemplare

0,001 mW = –30 dBm
0,1 mW = –10 dBm
0,5 mW = –3 dBm
10 mW = 10 dBm
100 mW = 20 dBm

dBW − unitatea de nivel absolut a puterii în raport cu puterea de 1 W
dBV − unitatea de nivel absolut a tensiuni în raport cu tensiunea de 1 V
dBμV − unitatea de nivel absolut a tensiuni în raport cu tensiunea de 1 μV
dBi − unitatea de câștig energetic al antenei în raport cu antena izotropică
dBd − unitatea de câștig energetic al antenei în raport cu dipolul cu mai multe lungimi de undă