Связь децибелов с напряжением!!!

← →
Sergo (2002-02-12 14:35) [0]

Ребята...помогите мож кто знает как математически перевести из децибелов в вольты...

← →
Виктор Щербаков (2002-02-12 14:38) [1]

Децибелы безразмерны.

← →
Loxly (2002-02-12 14:44) [2]

Децибелы в вольты можно перевести аппаратно, но не математически

← →
Sergo (2002-02-12 14:46) [3]

А как аппаратно?

← →
Digitman (M) (2002-02-12 14:46) [4]

>Sergo
см. <Виктор Щербаков>

в аудиотехнике, к примеру :

dB = 20 * Lg(Uвых/Uвх),
где Lg(Uвых/Uвх) - логарифм отношения выходного напряжения к входному по осн-ю 10.

Делай выводы.

← →
Юрий Зотов (M) (2002-02-12 14:54) [5]

IMHO, если речь идет о напряжении, то dB = 10 * Lg(Uвых/Uвх), а Коэффициент 20 - это для мощности.

← →
Sergo (2002-02-12 15:00) [6]

А если у нас только Uвх, а Uвых НЕТ. Т.е. на звукаху подается сигнал, она меряет в dB, а мне нужно в вольтах.

← →
Виктор Щербаков (2002-02-12 15:01) [7]

to Юрий Зотов
Да, так и есть, 20 появляется из за того, что 2-я (для мощности) степень "выносится" из под логарифма.

← →
Digitman (M) (2002-02-12 15:02) [8]

>Юрий Зотов
Да, скорее всего - так. Я ошибся.

← →
Виктор Щербаков (2002-02-12 15:03) [9]

to Sergo
Ну дык реши уравнение...

← →
Sergo (2002-02-12 15:07) [10]

>Виктор Щербаков
В смысле...какое уравнение?

← →
Sergo (2002-02-12 15:38) [11]

Как делать, то я так и не понял...откуда можно взять Uвых исходя из выше описанного мной же насчет зукашки

← →
Digitman (M) (2002-02-12 16:26) [12]

>Sergo
Как это - "откуда" ?
dB известно ("зукашка" измерила),
Uвх - измерь "ручками", ты же сам сигнал подаешь тем или иным образом, значит, в состоянии опредилить его амплитуду

dB = 10 * Lg(Uвых/ Uвх)

Решай ур-е с одним неизвестным - вот тебе и Uвых будет.

Только вот непонятно, для какого из выходов карты ты собрался получить значение Uвых и зачем оно тебе нужно). Потому как имеющееся у тебя значение dB не будет отражать реальной картины для аналоговых выходов карты

← →
Юрий Зотов (M) (2002-02-12 16:40) [13]

Децибелы - это ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ единицы. То есть, любая величина в dB - это величина, выраженная ОТНОСИТЕЛЬНО какого-то уровня, условно принимаемого за нулевой. Поэтому, чтобы перевести dB в АБСОЛЮТНЫЕ физические единицы, нужно знать, что именно было принято за этот нулевой уровень. Как правило, это значение оговаривается в стандартах, в документации и т.п.

Скажем, если речь идет о коэффициенте усиления по напряжению, то за нулевой уровень принимается Uвх и K=10*Lg(Uвых/Uвх). Соответственно, тогда Uвых=Uвх*10^(K/10). Это и есть то самое решение уравнения, о котором говорил Виктор Щербаков.

И в Вашем случае, чтобы выразить входной сигнал в вольтах, нужно знать, что принимается за условный ноль. Посмотрите документацию к звуковой карте, а если там это не оговорено, значит, используется какая-то стандартная величина и нужно копать эти самые стандарты. Какие - не могу сказать, но подозреваю, что какие-то импортные или международные. Возможно, специалисты по электронике подскажут, но искать их, видимо, лучше не на этом сайте.

← →
Королев (2002-02-12 16:54) [14]

Юрий Зотов, не вводите Sergo в заблуждение, если говорим о вольтах, то перед логарифмом 20, а не 10:
дБ=20LogV/LogV0
Далее (это уже только Sergo), если измеряемая величина описана в децибеломикровольтах например , то это значит, что V0 в моей формуле равно 10Е-6, если в децибеломилливольтах, то 10Е-3.
Далее , если выражена в так называемых децибелах по напряжению, то берется за V0 уровень 0.717 (корень из 2 пополам).
Далее,
V=V0*10в степени(дБ/20)
Спасибо за внимание))))))

← →
Юрий Зотов (M) (2002-02-12 17:07) [15]

> Королев © (12.02.02 16:54)

1. А в случае, например, коэффициента усиления по мощности - тогда что перед логарифмом?

2. дБ=20LogV/LogV0 - это все же описка, наверное? Уж тогда дБ=20*Lg(V/V0)

← →
Королев (2002-02-12 17:10) [16]

>Зотов
Нет ты прав в случае, если по мощности то перед логарифмом 10, но по напряжению 20.
В моей формуле логарифмы могут быть по любому основанию хоть по е хоть по 10 хоть по 82348625345727!)))))

← →
Королев (2002-02-12 17:16) [17]

>Зотов
Ладно...я не прав... логарифм там в основании 10...
дБ=20Lg(V/V0)

но все равно

V=V0 10 в степени (дБ/20)!

← →
Фэ (2002-02-12 17:36) [18]

Позволю уточнить.
В звуковой технике и для звуковых карт используется другие отсчетные уровени.
0 dBU = 0.775 V (RMS)
0 dBV = 1.0 V

Для мощности 0 dBm = 1 мВт
Связь такая: 1 мВт мощности на 600 Ом нагрузке дает 0.775 В
Т.е. 0 dBm = 0 dBu на 600 Ом

← →
Юрий Зотов (M) (2002-02-12 18:06) [19]

> Королев.

1. Если речь идет о БЕЛАХ, то логарифм, естественно, должен быть ТОЛЬКО десятичным - поскольку в самом определении единицы "Бел" зашит именно десятичный логарифм и никакой другой. Так же, как, если бы речь шла о НЕПЕРАХ, то логарифм должен был бы быть ТОЛЬКО натуральным и никаким другим.

2. По поводу 10 и 20.

По напряжению в белах (не в деци, а просто в белах):
Ku(Б) = Lg(U1/U2);

Это очевидно - поскольку это не что иное, как само определение единицы "Бел". А в децибелах, соответственно, будет в 10 раз больше:
Ku(дБ) = 10 * Lg(U1/U2);
Что, собственно, и требовалось доказать.

Далее, имеем известную формулу: P = U^2/R;

Тогда по мощности в белах
Kp(Б) = Lg(P1/P2) = Lg[(U1/U2)^2] = 2*Lg(U1/U2) = 2 * Ku(Б);

Соответственно, в децибелах тоже будет в 10 раз больше:
Kp(дБ) = 10 * Kp(Б) = 20 * Ku(Б) = 20 * Lg(U1/U2);
Что тоже требовалось доказать.

3. Лет так 30 назад я прочитал все это в книжке для начинающих радиолюбителей. Если я что-то не так понял или если с тех пор что-то изменилось, то, пожалуйста, скажите, что именно. Если же нет, то извините, но тогда получается, что в заблуждение вводите Вы, а не я.

← →
Королев (2002-02-12 18:18) [20]

>Юрий Зотов
Это классно! лет 30 назад я еще отсутствовал в данной реальности)))

Все Ваши выкладки верны, кроме пункта существования неких Беллов))) нет такой буквы в системе измерений! есть только децибелы

но Вы говорили о коэф усиления по напряжению и там стояло 10 перед логарифмом, теперь Вы правильно пишите 20!

← →
Digitman (M) (2002-02-12 18:28) [21]

>Юрий Зотов
Браво ! Великолепная выкладка !!
На пользу бы автору ...

← →
Юрий Зотов (M) (2002-02-12 19:01) [22]

> Королев

> нет такой буквы в системе измерений!

Хотя это и не физическая, а относительная единица, но все же она есть (если не ошибаюсь, названа по имени телеграфной компании Bell, которая, собственно, ее и ввела). И Неперы тоже есть - аналогичная единица, но с натуральными (Неперовыми) логарифмами. И это не я придумал, это, извините, классика.

> есть только децибелы

Не только. Существуют кратные и дольные единицы - пико (1E-12), нано (1E-9), микро (1E-6), милли (1E-3), санти (1E-2), деци (1E-1), дека (1E1), гекто (1E2), кило (1E3), мега (1E6), гига (1E9), тера (1E12) (уф-ф, кажется, ничего не забыл). Эти приставки применимы как к любым основным единицам в любой системе измерения, так и к несистемным единицам тоже - к белам, в том числе. Отсюда и появилось как само слово "децибел", так и коэффициент 10. И это, извините, тоже классика, а не мною придумано.

> но Вы говорили о коэф усиления по напряжению и там стояло 10
> перед логарифмом, теперь Вы правильно пишите 20!

Перечитайте внимательнее, пожалуйста. Во ВСЕХ формулах для НАПРЯЖЕНИЯ у меня ВЕЗДЕ стоит именно 10. А вот для МОЩНОСТИ - именно 20 - потому что мощность пропорциональна КВАДРАТУ напряжения, а эта двойка по правилам математики выходит из-под знака логарифма и умножается на уже имеющийся к-ент 10.

У Вас же дело обстоит наоборот. Возможно, это и правильно, но хотелось бы более строгих доказательств, чем просто слова.

← →
Torry (2002-02-12 19:12) [23]

To Королев и Юрий Зотов:

Корень из двух пополам (0.717) используется только при пересчете из электрической мощности в акустическую и в данном случае никак не может быть использован. Применяется при оценках зависимости нелинейности входного электрического сигнала (вход предварительного усилителя) и уровнем искажения частотных характеристик акустического излучателя (колонки).

Поверьте выпускнику Московского Электортехнического Института Связи 1988 года и проведшему пару лет на кафедре акустики :-))
Конечно, слегка в терминах мог соврать, но не сильно...

← →
Королев (2002-02-12 19:16) [24]

>Юрий Зотов

begin
Перечитайте внимательнее, пожалуйста. Во ВСЕХ формулах для НАПРЯЖЕНИЯ у меня ВЕЗДЕ стоит именно 10. А вот для МОЩНОСТИ - именно 20 - потому что мощность пропорциональна КВАДРАТУ напряжения, а эта двойка по правилам математики выходит из-под знака логарифма и умножается на уже имеющийся к-ент 10.
end

гыгы!
да я действительно прохлопал это !
мощность с 10, а напряг с 20!
Log(y^2)=2*Log(y)!!!)))))))p=(u^2)/2R!!!
поэтому 10 умножается на 2

begin
Не только. Существуют кратные и дольные единицы - пико (1E-12), нано (1E-9), микро (1E-6), милли (1E-3), санти (1E-2), деци (1E-1), дека (1E1), гекто (1E2), кило (1E3), мега (1E6), гига (1E9), тера (1E12) (уф-ф, кажется, ничего не забыл). Эти приставки применимы как к любым основным единицам в любой системе измерения, так и к несистемным единицам тоже - к белам, в том числе. Отсюда и появилось как само слово "децибел", так и коэффициент 10. И это, извините, тоже классика, а не мною придумано.
end

а к чему же относится в ентом логарифме приставка деци?
может к децилогарифму????)))

← →
Королев (2002-02-12 19:18) [25]

>Torry
ладно молодец заметил... я просто не мог вспомнить 0.775 и выдал ближайшее известное к нему))))

← →
Фэ (2002-02-12 20:02) [26]

Опять же уточнение:
Наименования многим физическим единицам давались по имени великих ученых
Alexander Graham Bell - это и есть Белл - единица измерения логарифмической
разницы однотипных энергетических величин.

Теперь о соотношениях
Разность Ap = lg(P2)-(P1) = lg(P2/P1) = 1 [Б] (мощности различаются в 10 раз !!!)
Т.е. P2/P1 = 10;
Децибелл (десятая часть Белла) = 10*Lg(P2/P1)

Как правильно заметил Зотов, мощность пропорциональна квадрату напряжения(тока)
Но не поэтому
Au=10*Lg(U2^2/U1^2)=10*lg(U2/U1)^2=10*2lg(U2/U1)=20lg(U2/U1) [дБ]

Au = 20lg(U2/U1);

Поскольку в электронике, электротехнике и IT-технологиях я уже более 30 лет (как разработчик),
надеюсь, что г.Зотов примет эти поправки за желание всего лишь пряснить истину.

Про автора вопроса мы совсем забыли.
С учтом моего Фэ © (12.02.02 17:36) надеюсь, что он решит школьную задачу.

← →
Юрий Зотов (M) (2002-02-12 20:07) [27]

> Torry
А разве я хоть раз упоминал про 0.717 ? Sorry, но это не ко мне.

> Королев.

1. > мощность с 10, а напряг с 20!

В ТРЕТИЙ раз повторяю - НАОБОРОТ. Перечитайте выкладки. Еще лучше - проделайте их сами.

2. > а к чему же относится в ентом логарифме приставка деци

ВСЕ приставки ВСЕГДА относятся к ОСНОВНЫМ ЕДИНИЦАМ ИЗМЕРЕНИЯ. Здесь основной единицей измерения служит Бел. К нему это "деци" и относится.

3. Итак, что касается физики и математики, то Вы явно ошиблись. Далее, как следует из постинга Torry, c 0.717 Вы тоже ошиблись. Но что же остается от Ваших слов? Конкретного - ничего.

Так кто же тогда вводит Sergo в заблуждение?
И стоит ли продолжать этот спор?

Итак, если хотите спорить дальше - будьте добры конкретику. А на флейм и "гы-гы" я отвечать, извините, не намерен.

← →
Юрий Зотов (M) (2002-02-12 20:19) [28]

> Фэ © (12.02.02 20:02)

Вот именно этого я и добивался от Королева. Потому что помнил, что помимо голой математики там были еще какие-то соглашения, но не помнил, какие именно.

Но поясните, пожалуйста, почему
Ap(Б) = Lg(P2/P1)
и при этом
Au(Б) = Lg(U2^2/U1^2).

Ведь тогда получаются РАЗНЫЕ определения одной и той же единицы?

← →
Королев (2002-02-12 20:19) [29]

по поводу [Б] согласен => http://www.db0r.narod.ru/

← →
Королев (2002-02-12 20:25) [30]

по поводу того что от меня добивались не согласен, я написал такую же выкладку что и Фэ до того как ее написал Фэ.

впрочем в спорах истина не рождается!!
и я не вижу тут ничего принципиально определяющего кроме как способ разминки пальцев на клавиатуре)))) если бы спор был действительно важным мы к нему подготовились и возможно даже не посчитали тему для спора стоящей спора т.к. каждый из нас достаточно образован, чтобы сделать необходимые миниисследования!
гыгы!

← →
Юрий Зотов (M) (2002-02-12 20:35) [31]

Зашел по этой ссылке и, наконец, нашел самое главное:

"Белл - это десятичный логарифм отношения мощностей двух сигналов".

Теперь все стало ясно - Белл ИЗНАЧАЛЬНО определяется именно для МОЩНОСТЕЙ, а не для произвольных единиц (напряжений, в частности). То есть нельзя, например, напрямую измерять в Беллах относительную ДЛИНУ - потому что метры с мощностью напрямую не связаны (хотя по голой математике ничто такому измерению не мешает).

Это и есть то соглашение, которое я забыл за 30 лет. Что ж, тогда, конечно, так и получается:

Ap(Б) = Lg(P2/P1)
Au(Б) = 2*Lg(U2/U1).

Всем спасибо!

← →
Фэ (2002-02-12 20:38) [32]

Зотову

Вы невнимательно прочитали ою определении ед Белл
Соотношение энергетических величин
Напряжение или ток это не энергетика
P~U^2

← →
Фэ (2002-02-12 20:40) [33]

Кстати, для тех кто говорил о 717
Отношение корня из 2 к двум или, что тоже обратная величина корню из двух = 0.707..
Это соотношение между амплитудным и действующим значениями величин для синус.сигнала.

← →
Фэ (2002-02-12 20:46) [34]

Кроме того, как было упомянуто, в разных физических областях используют разные значения знаменателя в отношении 0 дБ
Это по сути производные или кратные единицы.
Для радиолюбителей существуют уровни 50 мкВ для КВ b 5 мкВ для УКВ-частот в качестве 0 дБ для оценки чувствительности приемников.
Для акустиков существует свой ноль дБ связанный с порогов чувствительности уха человека.
Все эти дБ имеют дополнительные приставки, говорящие о привязке их к тому или иной физ. области.

Короче. Для звука сегодня это dBu == 0.775 V

← →
Королев (2002-02-12 20:46) [35]

Кстати, для тех кто умничает
Студенту II курса Фэ за пральный ответ на занятии по электротехнике ставится оценка 5!
Можете садиться))))) и принесите зачетку)))

← →
Фэ (2002-02-12 20:49) [36]

Спасибо за приятную беседу.
Без сарказма..

← →
Королев (2002-02-12 21:06) [37]

Фэ и Юрий Зотов

На самом деле этот вопрос про децибел вызвал абсолютно такую же дискуссию у нас на фирме. У нас решили провести аттестацию персонала и кто-то в комиссии (да не будет убит провокатор) задал этот вопрос, а аттестуемому персоналу это было надо в работе как ежу футболка, тем не менее покосили огромное количество голов и даже понизили кое-кому зарплаты))))

← →
Фэ (2002-02-12 21:14) [38]

В кайф.

← →
Sergo (2002-02-13 08:22) [39]

Всем большое спасибо, но мне не нужно знать Uвых, а наооборот Uвх, но звукашка мерит в db, а мне нужно в вольтах.

← →
Фэ (2002-02-13 09:42) [40]

Все, полный финиш.
Еще раз про "баранов".

Если звуковуха показывает Au = 0 [dB] входа, то входное напряжение и есть 0.775 [V].
Вот она грандиозная формула:
Uвх = 0.775*10^(0.05*Au);
Если звуковуха показывает -20 [dB], то амплитуда равна 75 mV.
Другое дело если звуковуха показывает (правда, что вообще она может показывать - я не понимаю, но тебе виднее на месте), выходной уровень.
В этом случае тебе надо знать выставленную громкость в ОС.
Чего тебе надо, "старче" ?

Связь децибелов с напряжением!!! Найти похожие ветки