डेसीबेल: Difference between revisions

डेसीबल प्रतीक एक बेल के दसवें भाग के बराबर माप की एक सापेक्ष इकाई है। यह उर्जा या मूल     -उर्जा और क्षेत्र मात्रा के दो मूल्यों के लघुगणक   मापदंड के अनुपात को व्यक्त करता है।दोसंकेत  जिनके स्तर एक डेसीबल द्वारा भिन्न होते हैं, का उर्जा अनुपात लगभग 10^1/10होता है।<ref>{{cite book |author-last=Mark |author-first=James E. |title=Physical Properties of Polymers Handbook |publisher=Springer |date=2007 |page=1025 |bibcode=2007ppph.book.....M |quote=[…] the decibel represents a reduction in power of 1.258 times […]}}</ref><ref>{{cite book |author-last=Yost |author-first=William |title=Fundamentals of Hearing: An Introduction |url=https://archive.org/details/fundamentalsofhe00yost |url-access=registration |publisher=Holt, Rinehart and Winston |edition=Second |date=1985 |page=[https://archive.org/details/fundamentalsofhe00yost/page/206 206] |isbn=978-0-12-772690-8 |quote=[…] a pressure ratio of 1.122 equals + 1.0 dB […]}}</ref>

डेसीबल, टेलीग्राफ और टेलीफोन परिपथ  में संकेत हानि को निर्धारित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले विधियों से उत्पन्न होता है।1920 के दशक के मध्य तक हानि के लिए इकाई मानक तारो के [[ मील |मील]] की दूरी पर निर्भर थी। एक मील लगभग 1.6  किमी से अधिक  विद्युत्           के नुकसान के अनुरूप है। {{val|5000}} [[ कांति |घूर्णन]] प्रति सेकंड (795.8 Hz), और एक श्रोता के लिए सबसे छोटे क्षीणन का पता लगाने के लिए निकटता से मेल खाता है। एक मानक टेलीफोन तार ऐसा तार था, जिसमें 88 ओम का प्रतिरोध समान रूप से वितरित किया गया था; प्रति लूप-मील और समान रूप से वितरित [[ शंट (विद्युत) | विद्युतीय शंट]] 0.054 [[ माइक्रोफाराद | माइक्रोफाराद]] प्रति मील के अनुरूप था।<ref>{{cite book |last=Johnson |first=Kenneth Simonds |title=Transmission Circuits for Telephonic Communication: Methods of analysis and design |date=1944 |publisher=[[D. Van Nostrand Co.]] |location=New York |page=10}}</ref>

परिभाषा को आसानी से चुना गया था कि 1 टीयू  ने 1  msc;विशेष रूप से, 1 ; MSC 1.056 टीयू  था।1928 में, बेल सिस्टम ने टीयू का नाम बदलकर डेसीबल में बदल दिया,<ref>{{cite journal |journal=Bell Laboratories Record |title='TU' becomes 'Decibel' |author-first=R. V. L. |author-last=Hartley |author-link=R. V. L. Hartley |volume=7 |issue=4 |publisher=AT&T |pages=137–139 |date=December 1928 |url={{Google books|plainurl=yes|id=h1ciAQAAIAAJ}}}}</ref>  विद्युत्          अनुपात के आधार -10 लघुगणक के लिए एक नई परिभाषित इकाई का दसवां हिस्सा होना।दूरसंचार के पायनियर अलेक्जेंडर ग्राहम बेल के सम्मान में इसे बेल का नाम दिया गया।<ref>{{Cite journal |author-last=Martin |author-first=W. H. |date=January 1929 |title=DeciBel—The New Name for the Transmission Unit |journal=[[Bell System Technical Journal]] |volume=8 |issue=1}}</ref>

आई ई सी मानक  60027-3: 2002 निम्नलिखित मात्रा को परिभाषित करता है। डेसीबल एक बेल का दसवां हिस्सा है: {{nowrap|1=1 dB = 0.1 B}} बेल (बी) है {{1/2}} (10) [[ के माध्यम से ]]: {{nowrap|1=1 B = {{1/2}} ln(10) Np}}  पर एक मूल-उर्जा मात्रा के स्तर लघुगणक मात्रा में परिवर्तन है जब मूल-उर्जा मात्रा ई गणितीय स्थिरांक के कारक द्वारा बदलती है, जो कि है {{nowrap|1=1 Np = ln(e) = 1}}, जिससे सभी इकाइयों को मूल-उर्जा-योग्यता अनुपात के  प्राकृतिक लघुगणक के रूप में संबंधित किया गया है, {{nowrap|1=1 dB = 0.115&nbsp;13… Np = 0.115&nbsp;13…}}अंत में, एक मात्रा का स्तर उसी तरह की मात्रा के संदर्भ मूल्य के लिए उस मात्रा के मान के अनुपात का लघुगणक है। इसलिए, बेल  10: 1 की दो  विद्युत्           मात्रा के बीच के अनुपात के लघुगणक का प्रतिनिधित्व करता है, या दो मूल-उर्जा मात्रा के बीच के अनुपात का लघुगणक {{radic|10}}: 1।<ref>{{cite book |title=International Standard CEI-IEC 27-3 |chapter=Letter symbols to be used in electrical technology |at=Part 3: Logarithmic quantities and units |publisher=International Electrotechnical Commission}}</ref> दोसंकेत  जिनके स्तर एक डेसीबल द्वारा भिन्न होते हैं  उर्जा अनुपात 10 होता है {{val|1.25893}}, और इसका मान अनुपात 10^{{frac|20}} है  (<ref>{{cite book |author-last=Mark |author-first=James E. |title=Physical Properties of Polymers Handbook |publisher=Springer |date=2007 |page=1025 |bibcode=2007ppph.book.....M |quote=[…] the decibel represents a reduction in power of 1.258 times […]}}</ref>  प्रायः बेल का उपयोग  उपसर्ग के बिना या डेसी के अतिरिक्त[[ मीट्रिक उपसर्ग | मीट्रिक उपसर्ग]] के साथ किया जाता है यह पसंद किया जाता है, उदाहरण के लिए, मिलिबल्स केअतिरिक्त  एक डेसीबल के सौवें हिस्से का उपयोग करने के लिए।इस प्रकार, एक बेल के पांच एक हजारवें हिस्से को सामान्य रूप से 0.05 डीबी और 5 एम बी नहीं लिखा जाएगा।<ref>Fedor Mitschke, ''Fiber Optics: Physics and Technology'', Springer, 2010 {{ISBN|3642037038}}.</ref> डेसीबल में एक स्तर के रूप में एक अनुपात को व्यक्त करने की विधि इस बात पर निर्भर करती है कि माप गुण एक विद्युत् की मात्रा एक मूल-उर्जा  है।

=== विद्युत्           की मात्रा ===

दो  विद्युत्           मात्रा के अनुपात का आधार -10 लघुगणक बी ई एल एस की संख्या है। डेसीबल की संख्या बी ई एल एस की संख्या से दस गुना है ,समकक्ष, एक डेसीबल  एक बेल का दसवां हिस्सा है। पी और पी₀  को एक ही प्रकार की मात्रा से मापना चाहिए, और अनुपात की गणना से पहले समान इकाइयाँ हों। यदि {{nowrap|1=''P'' = ''P''₀}} उपरोक्त समीकरण में, एल_''P'' = 0. यदि पी₀ से अधिक है तब एल_''P'' सकारात्मक है;अगर पी₀ से कम है तब एल_''P'' नकारात्मक है।

डेसीबल बड़े अनुपात का प्रतिनिधित्व करने और गुणक प्रभावों के प्रतिनिधित्व को सरल बनाने के लिए उपयोगी है, जैसे कि एक संकेत श्रृंखला के साथ कई स्रोतों से क्षीणन योगात्मक प्रभाव प्रणाली  में इसका आवेदन कम सहज है, जैसे कि दो यंत्रो के संयुक्त ध्वनि दबाव स्तर में एक साथ काम करना डेसीबल के साथ सीधे अंशों में और गुणक संचालन की इकाइयों के साथ परिवेक्षण आवश्यक है।

अंतर्निहित उर्जा मूल्यों को गुणा करने केअतिरिक्त  डेसीबल में स्तर के मान जोड़े जा सकते हैं, जिसका अर्थ है कि एक बहु-घटक प्रणाली का समग्र लाभ, जैसे कि [[ एम्पलीफायर |संवर्धक]] चरणों की एक श्रृंखला, व्यक्तिगत घटकों के डेसिबल में लाभ को संक्षेप में गणना की जा सकती है। प्रवर्धन कारकों को गुणा करने केअतिरिक्त ;वह है, {{nowrap|(''A'' × ''B'' × ''C'') }}= लॉग (ए) + लॉग (बी) + लॉग (सी) व्यावहारिक रूप से, इसका मतलब यह है कि, केवल इस ज्ञान के साथ सशस्त्र कि 1 ;डीबी लगभग 26%, 3 ;डीबी लगभग 2 ×  विद्युत् लाभ है, और 10 ;डीबी 10 ×  विद्युत् लाभ है, यह निर्धारित करना संभव है की केवल सरल जोड़ और गुणन के साथ डीबी में लाभ से एक प्रणाली का विद्युत् अनुपात उदाहरण के लिए:एक प्रणाली में श्रृंखला में 3  संवर्धक के होते हैं, जिसमें 10 ;डीबी 8 ;डीबी और 7 क्रमशः 25 ;डीबी  के कुल लाभ के लिए लाभ  विद्युत् का अनुपात होता है। यह 10, 3, और 1 ;डीबी  के संयोजन में टूट गया, है:

}} उपर्युक्त  रूप से परिकलित,  निर्गत  w × 10 है^{{{frac|25|10}}} & 316.2 w अनुमानित मूल्य में वास्तविक मूल्य के संबंध में केवल +0.4% की त्रुटि होती है, जो कि आपूर्ति किए गए मूल्यों की सटीकता और अधिकांश माप यंत्रो की सटीकता को देखते हुए नगण्य है।

प्रायः इसके आलोचकों के अनुसार, डेसीबल भ्रम पैदा करता है, , आधुनिक डिजिटल प्रसंस्करण की तुलना में [[ स्लाइड नियम | स्लाइड नियमो]] के युग से अधिक संबंधित है, और व्याख्या करने के लिए भारी और कठिन  है।<ref name="Hickling">R. Hickling (1999), Noise Control and SI Units, J Acoust Soc Am 106, 3048</ref><ref>Hickling, R. (2006). Decibels and octaves, who needs them?. Journal of sound and vibration, 291(3-5), 1202-1207.</ref>

डेसीबल  ls में मात्रा जरूरी नहीं कि [[ आयामी समरूपता ]] हो,<ref>Nicholas P. Cheremisinoff (1996) Noise Control in Industry: A Practical Guide, Elsevier, 203 pp, p. [{{Google books |plainurl=yes |id=rrpEuUOkT3UC |page=7}} 7]</ref><ref>Andrew Clennel Palmer (2008), Dimensional Analysis and Intelligent Experimentation, World Scientific, 154 pp, p.13</ref> इस प्रकार [[ आयामी विश्लेषण ]] में उपयोग के लिए अस्वीकार्य रूप का होना।<ref>J. C. Gibbings, ''Dimensional Analysis'', [{{Google books |plainurl=yes |id=Q6iflrgVaWcC |page=37}} p.37], Springer, 2011 {{ISBN|1849963177}}.</ref>

इस प्रकार, इकाइयों को डेसीबल संचालन में विशेष देखभाल की आवश्यकता होती है।उदाहरण के लिए, [[ वाहक-से-शोर-घनत्व अनुपात ]] c/n को लें₀ वाहक उर्जा  सी  और शोर उर्जा  स्पेक्ट्रल घनत्व एन को सम्मिलित करना डेसीबल में व्यक्त, यह अनुपात एक घटाव होगा (सी/एन)₀)_dB = सी_dB - n_0dB।प्रायः  , रैखिक-पैमाने की इकाइयां अभी भी निहित अंश में सरल बनाती हैं, ताकि परिणाम डीबी  -HZ में व्यक्त किए जाए।

यदि दो मशीनें व्यक्तिगत रूप से एक निश्चित बिंदु पर 90 dB का ध्वनि दबाव स्तर उत्पन्न करती हैं, तो जब दोनों एक साथ काम कर रहे हों तो हमें विश्वास करनी चाहिए कि संयुक्त ध्वनि दबाव स्तर 93 dB तक बढ़ जाएगा, लेकिन निश्चित रूप से 180 dB तक नहीं!; मान लीजिए कि एक यन्त्र से शोर मापा जाता है और 87 डीबीए पाया जाता है लेकिन जब यन्त्र को बंद कर दिया जाता है तो अकेले पृष्ठभूमि शोर को 83 डीबीए के रूप में मापा जाता है।यन्त्र शोर [ संयुक्त स्तर से 83 डीबीए पृष्ठभूमि शोर को 'घटाना' द्वारा प्राप्त किया जा सकता है  लेकिन जब यन्त्र को स्विच किया जाता है तो अकेले पृष्ठभूमि शोर को 83 ;डीबी  A के रूप में मापा जाता है। ] अर्थात , 84.8 ;डीबी एक कमरे में ध्वनि स्तर के प्रतिनिधि मूल्य को खोजने के लिए कमरे के भीतर विभिन्न पदों पर कई माप लिया जाता है, और एक औसत मूल्य की गणना की जाती है। ] [[ अंकगणित औसत | अंकगणित औसत]] = 80 ;डीबी ।  

[[ प्रकाशित तंतु ]] संचार और रेडियो प्रसार पथ हानि जैसे विषयों में क्षीणन स्थिरांक, प्रायः संचरण की दूरी के लिए एक [[ अंश (गणित) | अंश]] या अनुपात के रूप में व्यक्त किए जाते हैं।इस मामले में, डीबी/एम प्रति मीटर डेसिबल का प्रतिनिधित्व करता है, उदाहरण के लिए, डीबी/एमआई प्रति मील डेसीबल का प्रतिनिधित्व करता है।इन मात्राओं को आयामी विश्लेषण के नियमों का पालन करते हुए परिवर्तन किया जाना है, उदाहरण के लिए, एक 3.5 के साथ एक 100-मीटर रन;डीबी/km  फाइबर 0.35 डीबी = 3.5 ;डीबी /km × 0.1;

ध्वनि और प्रकाश की तीव्रता की मानवीय धारणा लगभग एक रैखिक संबंध केअतिरिक्त तीव्रता के लघुगणक को अनुमानित करती है  जिससे डीबी पैमाने को एक उपयोगी उपाय बन जाता है।

जहां पी  माप ध्वनि दबाव और पी का मूल माध्य वर्ग है_ref हवा में 20 [[ micropascal | संधिवेधन]]  का मानक संदर्भ ध्वनि दबाव या पानी में  [[ micropascal |संधिवेधन]]<nowiki/>l है।<ref>ISO 1683:2015</ref>

डेसीबल का उपयोग टेलीफोनी और [[ श्रव्य संकेत ]] में किया जाता है। इसी तरह ध्वनिकी में उपयोग के लिए, एक आवृत्ति भारित उर्जा का उपयोग प्रायः किया जाता है। विद्युत परिपथ में श्रव्य शोर माप के लिए,भार को मनोमिति भारित कहा जाता है।<ref name="Reeve">{{Cite book |last=Reeve |first= William D. |year= 1992 |title= Subscriber Loop Signaling and Transmission Handbook – Analog |edition= 1st |publisher=IEEE Press |isbn= 0-87942-274-2}}</ref>

विद्युतीय में, डेसीबल का उपयोग प्रायः [[ अंकगणित | अंकगणितीय]] अनुपात या [[ प्रतिशत ]] के लिए उर्जा या आयाम अनुपात लाभ विद्युतीय के लिए को व्यक्त करने के लिए किया जाता है। एक फायदा यह है कि घटकों की एक श्रृंखला जैसे कि संवर्धको  और विद्युतीय की कुल डेसिबल लाभ की गणना केवल व्यक्तिगत घटकों के डेसीबल लाभ को संक्षेप में की जा सकती है। इसी तरह, दूरसंचार में, डेसीबल एक [[ बजट को लिंक करें |बजट का]] का उपयोग करके कुछ [[ मुक्त अंतरिक्ष ऑप्टिकल संचार | मुक्त अंतरिक्ष]] के माध्यम से एक ट्रांसमीटर से एक ट्रांसमीटर से संकेत लाभ या नुकसान को दर्शाता है।

इस प्रकार, एक कैमरा संकेत -शोर अनुपात या गतिशील क्षेत्र  40 के रूप में उद्धृत;डीबी प्रकाश संकेत तीव्रता और प्रकाश -समतुल्य अंधेरे-शोर तीव्रता के बीच 100: 1 के अनुपात का प्रतिनिधित्व करता है, न कि 10,000: 1 तीव्रता  विद्युत्         )अनुपात 40 और  एनबीएसपी के रूप में;डीबी सुझाव दे सकता है।<ref>

कभी -कभी 20 लाग अनुपात परिभाषा को विद्युत् गणना  या फोटॉन गणना पर सीधे लागू किया जाता है, जो प्रकाशीय संकेत आयाम के लिए आनुपातिक हैं, इस पर विचार करने की आवश्यकता के बिना कि क्या तीव्रता के लिए विभव प्रतिक्रिया रैखिक है।<ref>

डीबी के लिए प्रत्यय संलग्न करने का यह रूप व्यवहार में व्यापक है, यद्यपि मानकों के निकायों द्वारा प्रख्यापित नियमों के विपरित है,<ref name=NIST2008>Thompson, A. and Taylor, B. N. sec 8.7, "Logarithmic quantities and units: level, neper, bel", ''Guide for the Use of the International System of Units (SI) 2008 Edition'', NIST Special Publication 811, 2nd printing (November 2008), SP811 [http://physics.nist.gov/cuu/pdf/sp811.pdf PDF]</ref> इकाइयों को जानकारी संलग्न करने की अस्वीकार्यता को देखते हुए{{efn|"When one gives the value of a quantity, it is incorrect to attach letters or other symbols to the unit in order to provide information about the quantity or its conditions of measurement. Instead, the letters or other symbols should be attached to the quantity."{{r|NIST2008|p=16}}}} और इकाइयों के साथ जानकारी मिश्रण की अस्वीकार्य{{efn|"When one gives the value of a quantity, any information concerning the quantity or its conditions of measurement must be presented in such a way as not to be associated with the unit. This means that quantities must be defined so that they can be expressed solely in acceptable units..."{{r|NIST2008|p=17}}}}।[[ IEC 60027-3 | आई ई सी  60027-3]] मानक निम्नलिखित प्रारूप का अनुमोदन करता है:<ref name="IEC60027-3"/>एल_''x'' रे एक्स_ref या एल के रूप में_{''x''/''x''_ref}, जहां x मात्रा प्रतीक और x है_ref संदर्भ मात्रा का मूल्य है, जैसे, एल_''E'';  re 20;डीबी या l_{''E''1&nbsp;μV/m 1} 20 [[ विद्युत क्षेत्र शक्ति | विद्युत क्षेत्र उर्जा]] ई के लिए 1; μV/m संदर्भ मूल्य के सापेक्ष यदि माप परिणाम 20 डीबी अलग से प्रस्तुत किया जाता है, तो इसे कोष्ठक में जानकारी का उपयोग करके निर्दिष्ट किया जा सकता है। 20 डीबी (आरई: 1 & एनबीएसपी; μV/एम) या 20 डीबी ( । μV/m)।