Desibel (dB) Nedir?

Desibel kavramı akustik, elektronik, antenler, optik sistemler ve sinyalizasyon gibi birçok alanda karşımıza çıkmaktadır. Desibelin ne olduğunu, nasıl ölçüldüğünü, desibel türlerini sizler için inceledik.

A- A+

28.02.2016 tarihli yazı 104416 kez okunmuştur.

Desibel (dB) ses seviyesini ölçmek ve fiziksel iki değerin oranını ifade etmek için kullanılan logaritmik bir birimdir. Bu karşılaştırılan değerler ses, voltaj, elektromanyetik dalga, yoğunluk vb. değerler olabilir. Desibel, 10 tabanlı logaritma ile ilişkilidir. 1 bel 10 desibeldir. Bu birim Alexander Graham Bell onuruna atfedilmiştir. Bel birimi pek kullanılmaz. Desibelin tanımı 20. Yüzyılların başlarında Amerika Birleşik Devletlerinde Bell Şirketi’nin telefon güç ölçümlerini yaptıkları sırada tanımlanmıştır. Bugün bu birim birçok bilim ve mühendislik alanında geniş ölçeklerde kullanılmaktadır. Bu alanlar kontrol teorisi, elektronik, akustik vb. olarak sıralanabilir. Elektronik sinyal ve gürültü kazanılması veya kaybedilmesi çoğunlukla desibel cinsinden ifade edilmektedir.

►İlginizi Çekebilir: Antenler ve Çeşitleri

Desibel Güç Miktarları

Güç miktarları ölçümleri söz konusu olduğunda, oranı desibel düzeyi olarak temel logx şeklinde 10 kat fazla değerlendirilerek ifade edilir.

Burada Lp güçsel desibel oranını ifade eder. P ölçülen gücü Po ise referans gücü temsil eder.

Alan Miktarları ve Kök – Güç Miktarları

Alan miktarları ölçümleri söz konusu olduğunda, oranı desibel düzeyi için kareleri alınarak hesaplanır.

Burada Lf alansal desibel oranını ifade eder. F ölçülen alanı F_o ise referans alanı temsil eder. Elektriksel devrelerde de desibel cinsinden kazanç hesaplanabilir. Bunun için formül:

Burada V ölçülen voltaj, V_o Referans voltajıdır.

Desibel birim çevirileri

Desibel’inTürleri

► Voltaj Türü;

1) dBu ve dBv: Voltaj göreli olarak 1 Volt'tur. RMS voltajına göre karekök 0,6 Volt yaklaşık olarak 0,7746 Volt'tur. Bu da -2,218 dBv’tur. Aslında dBv kavram karışıklığını önlemek için dBu geliştirildi. Çünkü “V” voltajı, “u” da yüklenmemiş bir sistemi ifade eder.

2) dBmv: Voltaj göreli olarak 1 milivolttur. Genellikle televizyon kablolarında, TV sinyallerini iletmesi için kullanılan bir ifadedir. TV kabloları 75 ohmlukkoaksiyel kablo kullanır. Bu kablodaki 0 dBmv -78,75 dBW’a karşılık gelir.

3) dBµv veya dBuv: Genel olarak televizyon ve anten amplifikatörlerinde kullanılır. 60dBuv=0 dBmv’tur.

► Akustik Türü;

1) dB SPL (Sound Pressure Level): dB SPL, havada diğer gazlarla beraber göreceli olarak 20 mikropaskal = 2*10^-5 Pascallık bir değere sahiptir ve bu 20 mikropaskallık sesi insan kulağı duyabilir. Su altında 1 mikropaskallık referans alınarak kullanılır. Bir pascal RMS ses basıncı 94 dB SPL seviyesine karşılık gelir.

2) dB SIL(Sound İnstentiy Level): Göreli olarak 10^-12W/m²’lık bir değere sahiptir. İnsan kulağının duyma seviyesine yaklaşık olarak eşittir.

3) dB SPL(Sound Power Level): Göreli olarak 10^-12 W'lık bir değere sahiptir.

4) dB (A): Genellikle farklı sesleri filtrelemekiçin kullanılır. A skalası 40 dB’e göre filtrelendiğinde bu dB (A) şeklinde ifade edilir.

►Elektronik Akustik Türü;

1) dB m: dB m göreli olarak 1 miliwattlık değere sahiptir. Ses ve telefonlar için göreli olarak genellikle 600 ohmluk empedansa göre bu değer alınırken radyolar için 50 ohmluk empedanslar üzerinden hesap yapılır.

2) dB FS (Full Scala): Osilasyon işlemlerinde ifade edilir. Tam ölçekli kare dalga, sinüs vb. dalgaları ölçmede kullanılır.

► Enerji ve Alan Şiddeti Türü;

1) dB c: Telekomünikasyonda kullanılır. Gürültüleri indirmek vb. işlemler için kullanılmaktadır.

2) dB J: Enerji ifadesinde 1 joul = 1 watt.saniyedir. Hertz başına 1 watttır.Yani gücün spektral yoğunluğu dBJ ifade edilebilir.

3) dB µv/m veya dBuv/m: Elektrik alan şiddeti metre başına 1 mikrovolttur. Genellikle televizyon yayınının sinyal gücünü belirlemek için kullanılır.

4) dB f: dB f göreli olarak 1 femtowattlık değere sahiptir.

5) dB W: dB W göreli olarak 1 wattlık değere sahiptir.

6) dB K: dB K göreli olarak 1 kilowattlık değere sahiptir.

► Anten Ölçüm Türleri;

1) dB İ (izotropik): dB i bir izotropik antenin her yöne eşit enerji alındığı veya verildiği hesaplamalarda kullanılır.

2) dB d (dipol): İleri kazançlı bir antenler yarım dalga arasındaki karşılaştırma yapılacak olunursa0 dBd = 2.15 dBi’dir.

3) dBi C (küresel izotropik): Alıcı anten ve alan kutuplaşması bağlı olarak dBiC ve dBi arasında sabit bir dönüşüm kuralı vardır.

4) dB q (Çeyrek dalga): 0 dBq = −0.85 dBi

5) dBs m: Antenin efektif alanını ifade eder.

6) dBm^-1: Anten faktörünü ifade eder. Desibel kavramı yukarıdaki gibi daha birçok alanda kullanılmaktadırlar.

Desibel Nasıl Ölçülür?

Genel olarak desibel sesin hacmini (gürültüyü) ölçmek için kullanılır. Desibel, 10 logaritmik değere göre baz alınır. Genel anlamda, sesin desibel değerini veren formül:

10Log10( A/10^-12)

Burada “A” sesin hacmidir. Birimi ise Watt/metre²’dir. Aşağıdaki tabloda yükselen desibel seviyelerine karşılık gürültü kaynakları verilmiştir.

Desibelmetre

Birçok bilgisayar ve telefon uygulaması ile ölçüm yapılsa da genellikle profesyonel anlamda, ucuz olmasa dasesin desibel seviyesini analiz etmek için en kestirme ve doğru yolu desibel ölçer sağlamaktadır. Sıradan sesler için, yoğunluk değeri genellikle çok küçük olduğunu unutmayın. Örneğin, sesin yoğunluğu 5*10^-5(0,00005) Watt/metre²‘den desibele dönüştürürsek 80 dB’e eşittir. Buda bir blender’ın çalışma sesine tekabül eder. Desibelmetre aynı şekilde çalışmaktadır. İlk önce algılanan ses yoğunluğu değeri 10Log10( A/10^-12) işlemi ile desibel’e karşılık gelen değeri bulunur. Örneğin algılanan ses düzeyi 10^-11 bu ifadeyi 10^-12 'ye bölersek 10 değerine eşit olur. Bu değerin 10 tabanına göre logaritması alınıp kendisiyle yani tekrardan 10 ile çarpılırsa desibel karşılığı bulunmuş olunur.

Örnek olarak 10Log10( A/10^-12) burada A ses yoğunluğu 30 olsun bu işlem sonucunda değer 144,77 çıkar. Bunu da 10 tabanında logaritmasını alıp kendisiyle çarparsak desibel değerini buluruz. Yani sonuç: (log144,77)x144,77 = 21,60 dB’dir.