Decibel (dB) beregner
Omregn mellem dB og et forhold, som effektforhold (10 × log10) eller spændingsforhold (20 × log10). Du kan også finde effektforholdet, når de to punkter har forskellige modstande.
Effektforhold i forhold til spændingsforhold (amplitude)
En decibel er en logaritme af forholdet mellem to størrelser. Faktoren afhænger af, om de sammenlignede størrelser er effekt eller spænding (og andre amplituder som strøm eller lydtryk).
- Effektforhold: dB = 10 × log10(P2 ÷ P1)
- Spændingsforhold: dB = 20 × log10(V2 ÷ V1). Amplitudeforholdet for en strøm, eller for en størrelse hvis effekt er proportional med dens kvadrat, bruger den samme faktor 20.
Den samme dB giver forskellige forhold. 6 dB er for eksempel et forhold på ca. 2 gange for spænding og ca. 4 gange for effekt. Effekt er proportional med kvadratet på spændingen (P = V² ÷ R), så en fordobling af spændingen firedobler effekten.
Når modstandene er forskellige
"Spændings-dB = effekt-dB" gælder kun, når modstanden er den samme i de to punkter, hvor V1 og V2 måles. Med forskellige modstande giver P = V² ÷ R:
- Effektforhold = (V2 ÷ V1)² × Z1 ÷ Z2 (Z1: modstanden, hvor V1 måles, Z2: modstanden, hvor V2 måles)
- Effekt-dB = spændings-dB + 10 × log10(Z1 ÷ Z2)
Vælg spændingsforholdet og indtast både Z1 og Z2 for at få effektforholdet og effekt-dB ud fra denne formel. Hvis du lader dem stå tomme, antages modstandene at være lige store.
Dette gælder for rene modstande. Vekselstrømskredsløb med kompleks impedans (kredsløb med faseforskydning, som kondensatorer og spoler) ligger uden for denne beregners område.
Grænseværdier
- Et forhold på 1 er 0 dB. Et forhold under 1 (dæmpning) er en negativ dB (et effektforhold på 0,5 er ca. −3,0103 dB). Et forhold over 1 (forstærkning) er en positiv dB.
- Et forhold på 0: dB er ikke defineret (det ville være −∞). Der vises en fejl.
- Et negativt forhold (for eksempel et spændingsforhold på −2): spændingens fortegn betyder en faseomvending, og dB udtrykker kun størrelsen. Der vises en fejl, og du bliver bedt om at indtaste den numeriske værdi.
- 0 dB er et forhold på 1. dB kan indtastes fra −300 til 300. Et forhold kan have op til 12 cifre før decimalkommaet og 6 decimaler. Tekst som "uendelig" er ikke et tal og afvises.
Sådan beregnes det, og præcisionen
Logaritmer og potenser beregnes med almindelige flydende-komma-tal, og resultatet afstemmes til 10 decimaler (12 betydende cifre for et forhold), før det afrundes til det viste antal cifre, så flydende-komma-fejl ikke vises. Når forholdet er en hel potens af 10, eller dB er et multiplum af 10 (eller 20), er resultatet eksakt, og der bruges ikke flydende komma (et forhold på 10 er præcis 10 dB). Forhold, der ikke går op, markeres som "afrundet værdi".
Eksempler
- Effekt × 2 → ca. 3,0103 dB. Spænding × 2 → ca. 6,0206 dB
- Effekt × 10 → 10 dB. Spænding × 10 → 20 dB
- Effekt × 0,5 → ca. −3,0103 dB
- −6 dB (spænding) → ca. 0,5012×. −6 dB (effekt) → ca. 0,2512×
- 3 dB (effekt) → ca. 1,9953×
- 40 dB (spænding) → 100× (10.000× i effekt)
- Forskellige modstande: et spændingsforhold på 2 med Z1 = 600 Ω og Z2 = 50 Ω → et effektforhold på 4 × 12 = 48 (ca. 16,81 dB). Spændings-dB er ca. 6,02 dB
Bemærkninger
- Denne beregner håndterer kun relativ dB uden referenceværdi. Decibel med en reference (dBu, dBV, dBm, dB SPL, dBFS og så videre) er ikke omfattet.
- Brug komma som decimaltegn; punktum accepteres kun som tusindtalsseparator (1.234,5).
- For sammenhængen mellem spænding, strøm, modstand og effekt kan du bruge Ohms lov-beregner. Til potenser og logaritmer kan du bruge Potens- og logaritmeberegner.
Ofte stillede spørgsmål
Hvor mange gange er en stigning på 3 dB?
Ca. 2 gange i effekt og ca. 1,41 gange i spænding.
Hvor mange gange er en stigning på 6 dB i spænding?
Ca. 2 gange (og ca. 4 gange i effekt).
Hvad er −20 dB i spænding?
0,1 gange (0,01 gange i effekt).
Hvorfor er faktoren 20 for spænding?
Fordi effekt er proportional med kvadratet på spændingen. Da log10(V²) = 2 × log10(V), bliver 10 × log10 af effektforholdet til 20 × log10 af spændingsforholdet.