데시벨

소개글

신호나 잡음의 전력레벨 또는 전압레벨을 표현하거나 비교하는데 dB단위를 많이 사용한다. dB 의 어원은 10분의 1을 의미하는 deci 와 1876년 세계최초로 전화기를 발명한 Alexander Graham Bell의 공적을 기념하기 위해서 그 이름에서 유래하였다. (Bell, Alexander Graham ; 1847~1922 : 영국 태생 미국 과학자로서 음성생리학을 연구하여 농아교육에 진력 하였으며, 음파연구에서 1876년 자석식 전화기를 발명하고 벨 회사를 설립.)
인간 감각기관의 반응(Response)는 외부의 자극(Stimulus)에 대해서 대수적으로 반응한다.(Weber-Fechner 법칙)

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본문내용

신호나 잡음의 전력레벨 또는 전압레벨을 표현하거나 비교하는데 dB단위를 많이 사용한다. dB 의 어원은 10분의 1을 의미하는 deci 와 1876년 세계최초로 전화기를 발명한 Alexander Graham Bell의 공적을 기념하기 위해서 그 이름에서 유래하였다. (Bell, Alexander Graham ; 1847~1922 : 영국 태생 미국 과학자로서 음성생리학을 연구하여 농아교육에 진력 하였으며, 음파연구에서 1876년 자석식 전화기를 발명하고 벨 회사를 설립.)
인간 감각기관의 반응(Response)는 외부의 자극(Stimulus)에 대해서 대수적으로 반응한다.(Weber-Fechner 법칙)

dB을 사용하는 이유로는 인간의 귀로 느끼는 소리의 크기는 실제음의 에너지에 대하여 대수 함수적으로 느껴지기 때문에 통신 관계에서는 전력이나 각종 레벨을 나타내는데 대수(logarithm)를 써서 표현(dB ; 데시벨)하는 편이 여러 가지로 편리하여 많이 사용하고 있다.
B단위는 실제로 사용하기에 너무 크므로 B의 1/10인 dB(deci-Bell)을 실용단위로 많이 사용하게 되었다. 전송 채널 내에서 종속적으로(Cascaded) 연결된 이득과 감쇠의 계산을 , 대신에 +, -로 간결하게 할 수 있고, 두 개의 신호 전력을 비교하는데 큰 숫자 대신에 작은 숫자로 표현하므로 취급이 용이하다.

소리나 소음 측정에서의 단위를 데시벨을 사용하는데 일반적으로 사람이 느끼는 소리는 공기의 압력 변화가 인간의 고막에 가해질 때 느끼게 되며, 이와 같이 소리로서 느끼게 되는 최소 음압은 2 10-5 N/m2 이다. 따라서 소리의 크기는 이 음압의 크기에 비례하여 들리게 된다. 인간의 귀로 느끼는 소리의 크기는 실제음의 에너지에 대하여 대수 함수적(log)으로 느껴지며, 정상적인 사람의 청력을 기준으로 하여 1 kHz의 평면파의 소리에 대한 최소가청값 p0=2 10-5 N/m2=2 10-4 dyn/cm2=2 10-4 bar를 기준음압(0 dB)으로 한다.
1 이 아닌 양수 a와 양수 N이 주어 졌을 때, N=ab 라는 관계를 만족시킬 수 있는 실수 b를, a를 밑으로 하는 N의 대수라 하며, b=logaN으로 나타낸다. 데시벨에서는 상용대수를 사용하는데, 상용대수(Common logarithm)는 10을 밑으로 하는 로그로서 b=log10N, N=10b으로 나타낸다.

참고 자료

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