О децибелах
Субъективно изменение громкости мы воспринимаем кратно, а не линейно. Например, две колонки играют вдвое громче одной, а четыре - вдвое громче двух, восемь колонок играют вдвое громче четырех и т.д.
Так как вычислять отношение уровней через деление и умножение в уме более сложно, чем вычитать и складывать, то для расчетов была предложена логарифмическая система, где вместо умножения и деления расчет уровней производится через сложение и вычитание чисел.
Например, расчет конечного уровня -10 dBV +5.3 дБ -1.8 дБ = -6.5 dBV (0.47 ВRMS) легче посчитать в уме, нежели 0.316 BRMS х 1.84 х 0.81 = 0.47 BRMS (-6.5 dBV).
Значения в децибелах могут быть как относительными, так и абсолютными. Если значение подписано как дБ, то это относительное значение, которое выражает коэффициент изменения. Двукратная разница 2x равна 6 дБ (на графиках RAA, связанных со звуковым давлением или громкостью, по умолчанию используется именно такой шаг).
Например:
Например уровень звукового давления обозначается дБ SPL, где за 0 дБ взят уровень 20 мкПа. Это минимальный уровень, который может услышать человек. Таким образом 0 дБ SPL = 0 дБ(20 мкПа). Если выразить значение к 1 мкПа, то 0 дБ SPL = 26 дБ(мкПа).
Напряжение обозначается как dBV, где за 0 дБ взято напряжение 1 ВRMS. 0 dBV = 0 дБ(ВRMS). Для конвертации есть соответствующий калькулятор
.
Мощность обозначается как dBW, где за 0 дБ взят 1 Вт. 0 dBW = 0 дБ(Вт) или 0 dB(W).
Для наушников мощность выражается через dBm, где за 0 дБ взят 1 мВт. 0 dBm = 0 дБ(мВт) или 0 dB(mW). Что важно, двукратная разница в громкости для напряжения и мощности, выраженных в децибелах будет одинаково равна 6 дБ, в то время как в линейных величинах двукратная разница громкости для мощности имеет квадратичную зависимость и это часто вводит в заблуждение обычных пользователей. Для конвертации мощности есть соответствующий калькулятор.
Выходной ток усилителей и сопротивление наушников/усилителей крайне редко выражают в децибелах, но в рамках проекта RAA есть определенные взаимосвязи и соответственно для тока используются обозначения дБ(мА), а для сопротивления дБ(Ом).
Чувствительность обозначается в виде дБ/ВRMS SPL или дБ/мВт SPL. Если выше обозначения были в виде конвертации линейных величин в логарифмические, то чувствительность позывает изначально логарифмическую величину от определенного опорного значения. Если чувствительность равна 106 дБ/ВRMS SPL, то это значит, что при подаче 1 ВRMS будет звуковое давление равным 106 дБ SPL. Если будет подано напряжение 2 ВRMS или 6 dBV, то звуковое давление будет равно 112 дБ SPL.
Так как при сравнении устройств конечную громкость мы слышим из наушников в виде звукового давления в дБ SPL, то все остальные величины, свзязанные с громкостью, логично представлять в совместимом формате. Это позволяет быстро и легко сравнивать устройства или связки устройств между собой.
Если у одних наушников чувствительность равна 96 дБ дБ/ВRMS SPL а у вторых 110 дБ/ВRMS SPL, то разница в громкости между ними будет равна 14 дБ или кратная разница в громкости будет в 5 раз.
Быстро перевести значение отношений величин из кратного коэффициента в логарифмический можно в калькуляторах ниже.
Так как вычислять отношение уровней через деление и умножение в уме более сложно, чем вычитать и складывать, то для расчетов была предложена логарифмическая система, где вместо умножения и деления расчет уровней производится через сложение и вычитание чисел.
Например, расчет конечного уровня -10 dBV +5.3 дБ -1.8 дБ = -6.5 dBV (0.47 ВRMS) легче посчитать в уме, нежели 0.316 BRMS х 1.84 х 0.81 = 0.47 BRMS (-6.5 dBV).
Значения в децибелах могут быть как относительными, так и абсолютными. Если значение подписано как дБ, то это относительное значение, которое выражает коэффициент изменения. Двукратная разница 2x равна 6 дБ (на графиках RAA, связанных со звуковым давлением или громкостью, по умолчанию используется именно такой шаг).
Например:
- 1 метр +6 дБ = 1 метр х2 = 2 метра
- 1 метр +12 (+6+6) дБ = 1 метр х2x2 = это 4 метра
- 1 метр +18 (+6+6+6) дБ = 1 метр х2x2х2 это 8 метров
- 1 метр -6 дБ = 1 метр ÷2 = 0.5 метра
- 1 метр -12 дБ = 1 метр ÷2÷2 = 0.25 метра
- 1 метр -18 дБ = 1 метр ÷2÷2÷2 = 0.125 метра
- 2 метра = 6 дБ(метр)
- 4 метра = 12 дБ(метр)
- 0.5 метра = -6 дБ(метр)
- 0.25 метра = -12 дБ(метр)
Величины в аудио
Длину, вес, объем или температуру мы воспринимаем линейно и соответственно нет необходимости их выражать через кратную систему логарифмов. Но для изменения уровня громкости звука или яркости света это актуально. Если редко используемые величины обозначаются как дБ("линейная величина"), то для общепринятых величин используются отдельные сокращения.Например уровень звукового давления обозначается дБ SPL, где за 0 дБ взят уровень 20 мкПа. Это минимальный уровень, который может услышать человек. Таким образом 0 дБ SPL = 0 дБ(20 мкПа). Если выразить значение к 1 мкПа, то 0 дБ SPL = 26 дБ(мкПа).
Напряжение обозначается как dBV, где за 0 дБ взято напряжение 1 ВRMS. 0 dBV = 0 дБ(ВRMS). Для конвертации есть соответствующий калькулятор
.
Мощность обозначается как dBW, где за 0 дБ взят 1 Вт. 0 dBW = 0 дБ(Вт) или 0 dB(W).
Для наушников мощность выражается через dBm, где за 0 дБ взят 1 мВт. 0 dBm = 0 дБ(мВт) или 0 dB(mW). Что важно, двукратная разница в громкости для напряжения и мощности, выраженных в децибелах будет одинаково равна 6 дБ, в то время как в линейных величинах двукратная разница громкости для мощности имеет квадратичную зависимость и это часто вводит в заблуждение обычных пользователей. Для конвертации мощности есть соответствующий калькулятор
.
Выходной ток усилителей и сопротивление наушников/усилителей крайне редко выражают в децибелах, но в рамках проекта RAA есть определенные взаимосвязи и соответственно для тока используются обозначения дБ(мА), а для сопротивления дБ(Ом).
Чувствительность обозначается в виде дБ/ВRMS SPL или дБ/мВт SPL. Если выше обозначения были в виде конвертации линейных величин в логарифмические, то чувствительность позывает изначально логарифмическую величину от определенного опорного значения. Если чувствительность равна 106 дБ/ВRMS SPL, то это значит, что при подаче 1 ВRMS будет звуковое давление равным 106 дБ SPL. Если будет подано напряжение 2 ВRMS или 6 dBV, то звуковое давление будет равно 112 дБ SPL.
Так как при сравнении устройств конечную громкость мы слышим из наушников в виде звукового давления в дБ SPL, то все остальные величины, свзязанные с громкостью, логично представлять в совместимом формате. Это позволяет быстро и легко сравнивать устройства или связки устройств между собой.
Простые примеры
Двукратная разница в громкости 2х равна 6 дБ. Четырехкратная 4х равна 12 дБ. Если у одного источника уровень громкости равен -8 dBV, а у второго 6 dBV, то их разница в громкости будет равна 14 дБ или 5x.Если у одних наушников чувствительность равна 96 дБ дБ/ВRMS SPL а у вторых 110 дБ/ВRMS SPL, то разница в громкости между ними будет равна 14 дБ или кратная разница в громкости будет в 5 раз.
Быстро перевести значение отношений величин из кратного коэффициента в логарифмический можно в калькуляторах ниже.
Калькулятор K => dB
Изменение в децибелах: 0 dB
Калькулятор dB => K
Кратное изменение: 1
Если у источника уровень напряжения на выходе равен -3 dBV, а чувствительность наушников равна 105 дБ/ВRMS SPL, то конечное звуковое давление будет равно 102 дБ SPL.
