デシベルの計算-仕組み
オーディオ技術では、レベルはデシベル(dB)で与えられます。 簡単な式を使用してデシベル値を計算できます。 線形音圧、電圧、またはインテンシティスケールを、より小さなスコープを持つ対数dBスケールに変換する方法。 残念ながら、この変換は多くの場合誤解されており、誤ったアプリケーションは誤った結果につながります。 デシベルで計算する方法を示し、数値例をいくつか使用してデシベルへの変換の仕組みを説明します。
デシベルを計算する
簡単な式を使用すると、2つの値の比率をデシベルに変換できます。
- 10 * lg(x / x0)
- ここで、「lg」は10を底とする対数です。
- 分子「x」は制御値を表し、分母「x0」は参照値として機能します。 Xとx0は同じ物理量でなければなりません。 両方に同じユニットが必要です。
- 物理量が電力(P)や音の強さ(I)などのエネルギー量である場合、xとx0は、式のPとP0またはIとI0に単純に置き換えられます。
- 電圧(U)や音圧(p)などのいわゆる「フィールドサイズ」または「パワールートサイズ」の場合、xとx0はUとU0またはIとI0の2乗に置き換えられます。
- たとえば、10 * lg(U²/U0²)。
- 違いは、エネルギーサイズがフィールドサイズの2乗に比例する、つまりI〜p²であるという事実にあります。
- 式10 * lg(U²/U0²)は、20 * lg(U / U0)に変換することもできます。
デシベル例
いくつかの比率とそれに対応するデシベル値、およびその他の基本的な事実を念頭に置いておく必要があります。
- エネルギー量の倍増は、常に10 * lg(2 * x0 / x0)= 3 dBに相当します。
- 一方、フィールドサイズを2倍にすると、10 * lg((2 * x0)²/x0²)= 6 dBに相当します。
- パワーの10倍の増加は10 dBに相当します。 一方、AC電圧の10倍の増加は20 dBです。
- 60 dBは、1000倍の音圧と100万倍の音エネルギー(1000²= 1000 * 1000倍)を意味します。
- dB値が「レベル」と呼ばれる場合、基準値は固定されます。たとえば、絶対音量レベルでは0.00002 Paです。 多くの場合、基準値は可能な最大値に対応します。つまり、スケールの範囲は未定義から負の値まで、最大0 dBまでです。
- ちなみに、デシベル情報には物理的な単位はありません。 最後に、デシベルは比率を示します。 口語での同等のものは「double」です。 2倍、2倍、2倍の難易度に関係なく、 doubleは常に「倍2」であり、2メートルではなく、ヘルツまたはニュートンです。
- たとえば、dB(A)やdB(C)などの特定のデータでは、上記の式が適用される前に、周波数が最初に個別に重み付けされます。
- 耳は交番圧力レシーバーであり、スピーカーの放射音圧はその交番電圧にほぼ比例します。
次の実用的なヒントは、AudacityとWavelabのレベル値をよりよく理解するのに役立ちます。