Przelicznik dB na stosunek mocy

Dla mocy używa się 10 log10(P2/P1)

Odwrócenie wzoru daje P2/P1 = 10^(dB/10). Dodatnie 10 dB oznacza dziesięć razy większą moc, a 20 dB sto razy.

Około 3,0103 dB odpowiada dokładnemu podwojeniu. Popularne 3 dB daje stosunek około 1,995, bardzo bliski dwóm.

Zero dB oznacza równe moce

Nie jest to zero watów ani cisza. Stosunek P2/P1 wynosi 1, więc poziom nie zmienił się względem odniesienia.

Aby decybel opisywał wartość bezwzględną, potrzebny jest sufiks, na przykład dBm względem 1 mW lub dBW względem 1 W.

−10 dB pozostawia jedną dziesiątą mocy

Stosunek wynosi 0,1, czyli 10% mocy wejściowej. −3 dB pozostawia około połowy.

Odwrotny stosunek mówi, ile razy wejście jest większe od wyjścia. Przy −20 dB wynosi sto.

Decybele w kaskadzie można dodawać

Wzmocnienie 10 dB i tłumienie 3 dB dają netto 7 dB, jeśli dotyczą zgodnych stosunków mocy. W skali liniowej odpowiada to mnożeniu stosunków.

Nie dodawaj dBm tak, jakby były wzmocnieniami. Poziomy bezwzględne oraz zyski mają inne role w bilansie.

Napięcie i moc łączy kwadrat przy stałej impedancji

Ponieważ P ∝ V²/R, stosunek napięć przy tej samej R używa 20 log10(V2/V1). Podwojenie napięcia to około 6,02 dB.

Jeżeli impedancje są różne, sam stosunek napięć nie wyznacza stosunku mocy. Trzeba uwzględnić oba obciążenia.

Kontekst pomiaru określa znaczenie dB

W akustyce, radiu, optyce i elektronice występują różne odniesienia oraz wielkości pola. Ten kalkulator dotyczy czystego stosunku mocy.

Nie przeliczaj poziomu dB SPL na waty bez informacji o źródle, geometrii i impedancji. Decybel sam nie zawiera tych danych.

Dla mocy stosuje się 10 log10(P2/P1)

Różnica 3 dB odpowiada stosunkowi mocy około 1,995, często zaokrąglanemu do dwóch. 10 dB to dokładnie dziesięć razy, 20 dB sto razy, a −10 dB jedna dziesiąta. Wzór odwrotny to 10^(dB/10).

Nie używaj automatycznie współczynnika 20. Ten dotyczy amplitudy, takiej jak napięcie lub ciśnienie, gdy moc jest proporcjonalna do kwadratu amplitudy i impedancja pozostaje porównywalna.

dB bez sufiksu jest stosunkiem, a dBm poziomem względem 1 mW

0 dBm to 1 mW, 10 dBm 10 mW, 30 dBm 1 W. dBW odnosi się do 1 W, więc 0 dBW = 30 dBm. Nie można zamienić „6 dB” na waty bez mocy odniesienia.

Wzmocnienia i straty w torze można dodawać w dB, ale poziomy absolutne muszą mieć zgodne odniesienie. Antena dBi i kabel dB nie są dokładnie tym samym rodzajem wielkości, choć uczestniczą w bilansie łącza.

Stosunek fizyczny nie zawsze odpowiada wprost odczuciu

Podwojenie mocy akustycznej nie jest zwykle odbierane jako dwa razy głośniejsze. Ucho ma zależność częstotliwościową, a pomiar poziomu dźwięku wymaga charakterystyki oraz warunków.

W radiu wysoki stosunek mocy nie gwarantuje jakości bez szumu, pasma i modulacji. Kalkulator wykonuje logarytmiczny rachunek; interpretacja zależy od dziedziny.

Dla mocy stosuje się dziesięć razy logarytm dziesiętny

Jeżeli różnica wynosi 10 dB, stosunek mocy P₂/P₁ jest równy 10. Przy 20 dB wynosi 100, a przy 3 dB około 1,995. Zero dB oznacza stosunek 1, czyli równe moce, nie brak sygnału. Wartość ujemna wskazuje, że moc w liczniku jest mniejsza od mocy odniesienia.

Wzór odwrotny ma postać 10^(dB/10). Nie można zastąpić go zwykłym mnożeniem procentowym, ponieważ skala jest logarytmiczna. Dodawanie różnic dB odpowiada mnożeniu stosunków liniowych: dwa kolejne wzmocnienia po 10 dB dają łącznie 20 dB i stukrotny stosunek mocy.

Dla napięcia i ciśnienia akustycznego często pojawia się współczynnik 20

Gdy porównywana amplituda jest proporcjonalna do pierwiastka mocy i impedancja pozostaje taka sama, stosuje się 20 log₁₀(A₂/A₁). Dlatego podwojenie napięcia przy tej samej impedancji daje około +6,02 dB, a podwojenie mocy około +3,01 dB. Użycie niewłaściwego współczynnika podwaja błąd w wykładniku.

Jeśli impedancje są różne, sam stosunek napięć nie wystarcza do stosunku mocy. Trzeba uwzględnić P = V²/R. W akustyce również należy odróżnić poziom ciśnienia od mocy akustycznej i sprawdzić wartość odniesienia. Narzędzie tej strony dotyczy stosunku mocy.

1. Ustal, czy porównujesz moc, czy amplitudę.
2. Sprawdź, czy impedancja jest taka sama.
3. Dla mocy użyj 10^(dB/10).
4. Dla amplitudy w odpowiednich warunkach użyj 10^(dB/20).

dBm i dBW są poziomami względem ustalonej mocy, a nie samymi stosunkami

dBm używa odniesienia 1 mW, a dBW odniesienia 1 W. Wartość 0 dBm oznacza 1 mW, natomiast 0 dBW oznacza 1 W. Różnica między nimi wynosi 30 dB. Wpisanie poziomu dBm do kalkulatora stosunku odpowie na pytanie o relację względem 1 mW tylko wtedy, gdy świadomie tak zdefiniujesz P₁.

W torze radiowym lub audio zyski i straty w dB można sumować, ale na końcu trzeba zachować poziom odniesienia oraz ograniczenia sprzętu. Obliczony stosunek nie mówi, czy wzmacniacz pracuje liniowo, czy sygnał nie jest przesterowany i czy pasmo jest odpowiednie.

W budżecie łącza radiowego poziomy bezwzględne, zyski i straty muszą zachować spójną rolę. Moc nadajnika może być podana w dBm, zysk anteny w dBi, tłumienie kabla w dB, a czułość odbiornika ponownie w dBm. Zyski i straty sumuje się algebraicznie, lecz dBi odnosi się do anteny izotropowej, a dBm do 1 mW. Przelicznik stosunku mocy wyjaśnia, jak silna jest pojedyncza różnica w dB; nie oblicza kompletnego marginesu zaniku, strat propagacyjnych ani dopuszczalnej mocy promieniowanej. Te składniki trzeba ułożyć w osobnym równaniu z jednostkami opisanymi przy każdym wierszu.

W pomiarze tłumienia kolejność ilorazu decyduje o znaku. Jeśli dB zapisano jako 10 log₁₀(Pwy/Pwe), strata daje wartość ujemną. W praktyce karta katalogowa może podawać „insertion loss 3 dB” jako dodatnią wielkość straty, mimo że algebraiczna zmiana poziomu wynosi −3 dB. Przed użyciem kalkulatora ustal konwencję dokumentu. Ta sama liczba 3 dB może więc opisywać dodatni zysk albo dodatnio zapisaną wartość tłumienia, zależnie od nazwy parametru.

W torze radiowym zyski i straty w dB można sumować, lecz po przejściu na stosunki liniowe trzeba je mnożyć. Dodanie dwóch wartości „razy” daje błędny bilans. Zapisz osobno moc nadajnika, zysk anteny, tłumienie kabla i straty złączy, a dopiero potem oblicz poziom końcowy; upewnij się również, czy dana pozycja jest stosunkiem mocy, czy amplitudy.