Bel (jednotka)

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání

Bel (B) je bezrozmerná meracia jednotka, ktorá udáva pomer medzi dvomi (najmä) elektrickými veličinami (dvoma výkonmi, napätiami alebo prúdmi) alebo akustickými veličinami (akustickými výkonmi, akustickými intenzitami alebo akustickými tlakmi). Používa sa predovšetkým v telekomunikáciách, elektrotechnike a akustike. Jednotka je pomenovaná podľa významného amerického vynálezcu Alexandra Grahama Bella

V praxi sa najčastejšie používa ako decibel (dB), pretože bel je v praxi priveľká jednotka. 1 dB = 0,1 B. Výhoda používania decibelov je v tom, že aj veľmi veľké pomery sa dajú vyjadriť "rozumnými" číslami. Decibel sa často používa najmä ako vyjadrenie hladiny intenzity zvuku.

Definícia[upraviť | upraviť kód]

1 decibel je definovaný ako desaťnásobok dekadického logaritmu pomeru výkonov (elektrického, akustického) alebo intenzíta (svetelná intenzita).

Podobne sa dá decibel použiť aj pre pomery napätí alebo tlakov. Vzhľadom na to, že výkon na konštantnej impedancii je druhou mocninou napätia, po zlogaritmovaní sa exponent prenáša do konštanty pred logaritmom:

V menovateli zlomku sa nachádza tzv. referenčná hodnota, čo je zvolená konštanta. Ak je to pre danú oblasť pevne stanovená hodnota (zväčša normou, napr. v telekomunikáciách), miera v decibeloch je absolútna, ak je to pre konkrétne použitie zvolená hodnota (podľa toho, ako je to v danej aplikácii výhodné), ide o tzv. relatívnu mieru v decibeloch.

V akustike[upraviť | upraviť kód]

Zvuky v bežnom živote vnímame ako hlasné alebo tiché. Pre porovnanie hlasitosti zvuku sa používa fyzikálna veličina hladina zvuku. Ako začiatkom stupnice: 0 dB sa používa prah počuteľnosti pre tón s frekvenciou 1 kHz. Decibel je pomerná jednotka závislá na tom kde sa zvolí jej začiatok. V sústave SI je preto jednotkou intenzity watt na meter štvorcový (W∙m–2) teda podiel akustického tlaku na plochu.[1]

Fyziologické porovnávanie hladiny akustického tlaku[upraviť | upraviť kód]

Úplná nula neexistuje, pretože ucho (mozog) si vytvára vlastný šum a reaguje aj na najmenšie zmeny akustického tlaku. Zvuky presahujúce intenzitu 130 dB sú „bolestivé” a ich posluch je nepríjemný a poškodzuje sluch.

Pre porovnanie úrovne akustického hluku možno využiť túto tabuľku:

  • 10 dB šumenie trávy,
  • 20 dB šepot,
  • 40 dB mestský hluk v pozadí,
  • 50 dB bežný hluk pri rozhovore,
  • 60 dB rušná ulica,
  • 80 dB maximálna úroveň TV zvuku,
  • 90 dB motocykel,
  • 110 dB rockový koncert,
  • 120 dB prúdové lietadlo.

Porovnávacia tabuľka[upraviť | upraviť kód]

Ukážka pomerov výkonov x respektíve pomerov amplitúd √ x a ich ekvivalent v dB (10 log10 x).

dB pomer výkonov (x) pomer amplitúd
100   10 000 000 000 100 000
90 1 000 000 000 31 623
80 100 000 000 10 000
70 10 000 000 3 162
60 1 000 000 1 000
50 100 000 316 ,2
40 10 000 100
30 1 000 31 ,62
20 100 10
10 10 3 ,162
6 3 ,981 1 ,995 (~2)
3 1 ,995 (~2) 1 ,413
1 1 ,259 1 ,122
0 1 1
−1 0 ,794 0 ,891
−3 0 ,501 (~1/2) 0 ,708
−6 0 ,251 0 ,501 (~1/2)
−10 0 ,1 0 ,316 2
−20 0 ,01 0 ,1
−30 0 ,001 0 ,031 62
−40 0 ,000 1 0 ,01
−50 0 ,000 01 0 ,003 162
−60 0 ,000 001 0 ,001
−70 0 ,000 000 1 0 ,000 316 2
−80 0 ,000 000 01 0 ,000 1
−90 0 ,000 000 001 0 ,000 031 62 
  −100 0 ,000 000 000 1 0 ,000 01

Referencie[upraviť | upraviť kód]

  1. ELUC [online]. eluc.kr-olomoucky.cz, [cit. 2020-04-05]. Dostupné online.