Decibel (eenheid): verschil tussen versies

Verwijderde inhoud Toegevoegde inhoud
Radix V (overleg | bijdragen)
Versie 32480501 van Radix V (overleg) ongedaan gemaakt.
Madyno (overleg | bijdragen)
Zie overleg
Regel 1:
De '''decibel''', afgekort tot dB, is eengeen verhouding[[Natuurkundige tusseneenheid|eenheid]], tweemaar waarden,is uitgedrukteen verhouding op een [[logaritmische schaal]]. Daarbij komtbetekent 0 dB overeen met een verhouding van 1, dus gelijkheid. Elke verhoging met 10 decibel betekent een vergroting in [[Vermogen (natuurkunde)|vermogen]] of [[energie]] met een factor 10. Een verhoging met 20 dB betekent dus een factor 100, een verhoging met 30 dB een factor 1000 enz. Vooral verhoudingen van vermogens worden uitgedrukt in dB.
 
De decibel dankt zijn naam aan de bel (meervoud bels, genoemd naar [[Alexander Graham Bell]]). Eén decibel is namelijk één tiende van een bel. De bel is echter een weinig gebruikte aanduiding.
 
De decibel is geen [[Natuurkundige eenheid|eenheid]], maar wordt soms wel alszodanig zo gebruikt, vooral in de akoestiek.
 
==Definitie==
Van twee in dezelfde eenheid gemeten grootheden van het type [[Vermogen (natuurkunde)|vermogen]] of [[intensiteit (natuurkunde)|intensiteit]], betekent een niveauverschil van 1 bel een verhouding 10 : 1. Voor veldgrootheden, waarvoor in lineaire systemen hetnet vermogen evenredig is met het kwadraat daarvan, betekent een niveauverschil van 1 bel een verhouding √10 : 1.
 
Voor vermogens of intensiteiten ''I''<sub>0</sub> en ''I''<sub>1</sub> is dus het niveauverschil ''L'' in decibel gedefinieerd door:
Regel 28 ⟶ 26:
Omdat mensen graag in eenheden denken zegt men gewoonlijk dat het vermogen ''P''<sub>1</sub> ''gelijk'' is aan bijvoorbeeld ca. 3 dB. Daarmee gaat men er dan stilzwijgend vanuit dat de referentiewaarde ''P''<sub>0</sub> als nulniveau bekend is. In het voorbeeld is dan ''P''<sub>1</sub> = 2·''P''<sub>0</sub>.
 
Dat voor veldgrootheden het niveauverschil in decibeldecibels wordt uitgedrukt als de logaritmische verhouding van de kwadraten van de amplitudes, vindt z'n oorsprong in het feit dat in lineaire systemen als de overige omstandigheden gelijk zijn het vermogen evenredig is met het kwadraat van de amplitude. Om het niveauverschil ''L'' in vermogen te laten overeenkomen met het niveauverschil in amplitude, bepaalt men het niveau als:
 
:<math>L = 10 \cdot ^{10}\log \left ( \frac{A_1^2}{A_0^2} \right )\mathrm{dB} = 20 \cdot ^{10}\log \left ( \frac{A_1}{A_0} \right )\mathrm{dB}</math>
Regel 44 ⟶ 42:
Voor geluid wordt om de volgende redenen de decibelschaal gebruikt:
 
Het menselijk gehoor werkt ook min of meer volgens een logaritmische schaal. Horen we een geluid dat twee keer zo sterk is (in geluidsdruk) als een eerder geluid en ''daarna weer'' een ''2 maal zo sterk'' geluid, dan ervaren we het verschil in sterkte tussen de beide eerste als (ongeveer) even groot als het verschil tussen de laatste twee. Uitgedrukt in dB is er tussen het eerste en het tweede geluid een verschil van 63 dB, en tussen het tweede en het derde geluid eveneens 63 dB. In totaal bedraagt de toename dan 126 dB, wat overeenkomt met onze ervaring van een ''vier'' keer zo grote geluidsdruk, die met een tot ''zestien'' maal de oorspronkelijke geluidsintensiteit toegenomen geluidsterkte gepaard gaat. Dit is een bijzonder geval van de [[wet van Weber]].
 
Het gevolg hiervan is dat het bereik in [[geluidsdruk]] van ons oor loopt van ca. 2 x 10<sup>−5</sup> [[Pascal (eenheid)|pascal]] tot 2 x 10<sup>2</sup> pascal. In decimale cijfers dus vanaf de gehoordrempel 0,00002 Pa tot circa 200 Pa. In decibel wordt echter met een bereik van 0 dB tot 140 dB = 20 x <sup>10</sub>log (10 miljoen), de verhouding overzichtelijker uitgedrukt.