Перевести децибелы в ватты
Мощность — это физическая величина, равная скорости изменения энергии системы.
Формула перевода децибел в ватты:
W — мощность в ваттах
D — мощность в децибеллах
Быстро выполнить эту математическую операцию можно с помощью нашей онлайн программы. Для этого необходимо в соответствующее поле ввести исходное значение и нажать кнопку.
На этой странице представлен самый простой онлайн калькулятор для перевода децибел в ватты по простой математической формуле в зависимости от исходного значения децибел. С помощью этой программы вы в один клик сможете перевести децибеллы в ватты.
Децибел-ватт (дБВт)
дБВт или децибел-ватт — единица мощности в децибелах , относящаяся к 1 ватту (Вт).
Мощность в децибел-ваттах ( P (дБВт) ) равна десятикратному логарифму мощности в ваттах ( P (Вт) ):
P (дБВт) = 10 log 10 ( P (Вт) / 1 Вт)
Мощность в ваттах ( P (Вт) ) равна 10, умноженному на мощность в децибел-ваттах ( P (дБВт) ), деленную на 10:
P (Вт) = 1 Вт ⋅ 10 ( P (дБВт) / 10)
1 ватт равен 0 дБВт:
1 милливатт равен -30 дБВт:
1 мВт = 0,001 Вт = -30 дБВт
Калькулятор преобразования дБВт в дБм, ватт, мВт
Преобразовать дБВт в дБм, ватт, милливатт.
Введите мощность в одно из текстовых полей и нажмите кнопку Конвертировать :
Как преобразовать дБВт в ватт
Как преобразовать мощность из дБВт в ватты (Вт).
Мощность в ваттах ( P (Вт) ) равна 10, умноженному на мощность в дБВт ( P (дБВт) ), деленную на 10:
P (Вт) = 1 Вт ⋅ 10 ( P (дБВт) / 10)
Например: какова мощность в ваттах при потребляемой мощности 20 дБВт?
P (Вт) = 1 Вт ⋅ 10 (20 дБВт / 10) = 100 Вт
Как преобразовать ватт в дБВт
Как преобразовать мощность в ваттах (Вт) в дБВт.
Мощность в дБВт равна основному 10 логарифму мощности в ваттах (Вт):
P (дБВт) = 10 log 10 ( P (Вт) / 1 Вт)
Например: какая мощность в дБВт при потребляемой мощности 100 Вт?
P (дБВт) = 10 log 10 (100 Вт / 1 Вт) = 20 дБВт
Как преобразовать дБВт в дБм
Как преобразовать мощность из дБВт в дБм.
Мощность в дБм равна основному 10 логарифму мощности в ваттах (Вт):
Например: какова мощность в дБм при потребляемой мощности 20 дБВт?
P (дБм) = 20 дБВт + 30 = 50 дБм
Как преобразовать дБм в дБВт
Как преобразовать мощность из дБм в дБВт.
Мощность в дБВт ( P (дБВт) ) равна 10, умноженному на мощность в дБм ( P (дБм) ), деленную на 10:
Что измеряется в децибелах, перевод в децибелы, децибел в разы, вольты, ватты и т.д.
Мы часто встречаем уровни звука, указанные в децибелах — дБ или dBu и привыкли считать что это единица измерения шума, звука. А вот и нет. Это совсем не так. Децибел — это не единица измерения вообще. Это относительная характеристика, которая может отражать напряжение, мощность, силу тока и т.д. Что-то типа процентов, долей, но в логарифмической зависимости. Сначала понять, что такое децибел, непросто, но затем оказывается, что это очень удобно.
Понятие децибела
Мы хорошо воспринимаем измерение каких-либо параметров в прямых величинах. Например, напряжение измеряется в вольтах, сила тока — в амперах, сопротивление — в омах и т.д. Когда говорим об этом, все ясно и понятно. Когда говорим об увеличении или снижении в этих прямых единицах измерения тоже все понятно. Например, напряжение с 220 вольт снизилось до 150 вольт. Все понятно. Выражение «мощность возросла на 50 ватт» тоже вопросов не вызывает.
Как понять что такое децибел и что он означает
Но иногда говорят об увеличении или уменьшении того же напряжения или мощности на 2 децибела. Как это понять? Что измеряется в децибелах? Ведь мощность меряем в ваттах? Как соотнести децибелы с ваттами или вольтами, амперами и другими величинами. Ведь так описывают многие параметры. Тут надо разбираться. Не очень просто сначала понять, но потом все становится очевидным.
Что значит бел и децибел
Сразу стоит уяснить, что бел и децибел — это не единицы измерения чего-либо. Это не результат измерений. Децибел — это величина, которая показывает насколько/во сколько раз изменился тот или иной параметр. То есть бел или децибел — это относительная величина, которая высчитывается при сравнении двух измерений одного и того же параметра.
Например, на рисунке дан график, который построили по результатам измерения напряжение на выходе прибора при изменении подаваемой на вход частоты (АЧХ). Сняты были характеристики при уровне сигнала 1 V (график 1) и 100 мV (график 2). Если смотреть на графики прямых измерений, понять что-то сложно. На втором рисунке график построен в децибелах. На этом графике очевидно, что реакция прибора одинаковая, изменился только уровень сигнала на выходе, что и понятно.
Два графика измерений. Левый — прямая зависимость (напряжения от частоты), правый — изменение напряжения в дБ при изменении частоты
Первоначально стали использовать единицу Бел. Международное обозначение бела — B, российское — Б (например, 10Б или 10B). Но более удобным оказалось применение одной ее десятой доли — децибела или дБ в российском обозначении и dBu в международном. То есть один децибел — это 0,1 Бела.
Дальше, к сожалению, без математики не обойтись. Придется вспомнить что такое десятичный логарифм. Десятичный логарифм показывает, в какую степень надо возвести число 10 чтобы получить требуемую цифру. На рисунке вы видите соотношение, возможно будет понятнее в таком виде.
Несколько значений десятичных логарифмов
Теперь, собственно о Белах и децибелах. Если говорить об определениях, то Бел — это десятичный логарифм отношения двух величин. Любых двух величин. Мощностей, напряжения, силы звука, частоты и т.д. Давайте на примере. Надо понять, что выдает прибор на выходе при изменении параметров на входе. Выбирают какую-то точку отсчета — базу. Затем изменяют параметр, проводят измерение результата, делят его на «базу» и берут десятичный логарифм. Получают результат измерения в децибелах. Так измеряют параметры, пересчитывают в децибелы и строят зависимости.
Формула, которая поясняет что такое дБ (децибел) и как их считают
На рисунке даны две формулы — для вычисления энергетических величин (по мощности) и амплитудных (по напряжению). Как видите, они отличаются только коэффициентом. U1 тут — это результат измерений, а Uo — базовая величина, с который сравнивают измерений.
Почему используют децибелы, а не прямые величины
Использование логарифмических зависимостей часто более понятно и несет больше информации, чем прямые измерения. Это видно на примере построения графиков амплитудно-частотной характеристики. И такой случай не единичный, многие зависимости более информативны в логарифмической зависимости.
Кроме того, децибелы используют в тех областях, где параметры изменяются в очень широком диапазоне. Более понятна нам ситуация со звуками. Человек в состоянии воспринимать частоты от 20 Гц до 20 000 Гц. Ничего себе разброс! В тысячу раз.
Интенсивность звука и его соответствие в дБА
С уровнем звука еще круче. Нижний предел восприятия — 10 -12 Вт/м, а уровень, при котором возникает боль — 10 Вт/м. То есть, диапазон измерения значений — 13 порядков. Это 10 000 000 000 000 раз. Оперировать такими цифрами, как минимум неудобно. С использованием относительных величин — децибел — цифры получаются значительно меньше, работать, воспринимать и запоминать их легче. Несколько примеров:
- Если показатель увеличился в 10 раз, говорят, что он увеличился на 1 Бел.
- Если тот же показатель увеличился в 100 раз, то говорят об увеличении на 2 Бела.
- Увеличение в 100 000 тысяч раз — всего на 5 Бел.
Заметили разницу? Показатель увеличился в 100 раз, а в белах увеличился на 2 Б. Это удобнее. Согласитесь, проще оперировать единицами, чем сотнями тысяч. Важно просто понимать смысл сказанного. При возрастании прямых величин их надо умножать на то число, на которое параметр увеличился. При оперировании децибелами их складывают. Согласитесь, это проще.
Что такое dBm, dBv, dBA (дБм, дБв, дБА)
Как вы уже поняли, децибел — это относительная величина и отражать она может что угодно. Надо только выбрать точку отсчета, базу, эталон, с которым сравнивают все последующие изменения. База для сравнения может быть взята произвольно. Но тогда непонятно как соотносить разные измерения. В таком случае, обычно, указывают относительно чего считался логарифм. То есть, что подставляли в знаменатель (в формуле выше это Uo).
Для электротехники и мощностей были выбраны базовые точки отсчета — две величины напряжения, с которыми сравнивают большую часть измерений электрических величин.
- Основная база — это мощность в один милливатт (1 мВт) при нагрузке 600 Ом. Если пересчитать, то напряжение получаем 0,775 Вольта. Именно эти значения и являются той базой, относительно которой высчитывают логарифмы. Это принято и в международных измерениях, и в отечественных. Именно при использовании такой базы ставят обозначение dBu или дБ в русском варианте. Реже встречается обозначение dBm. Это тоже, что dBu.
- Иногда выходное напряжение сравнивают с 1 В. В этом случае результат подписывают как dBv или дБв.
На что влияет точка отсчета? Просто на уровень, на котором строится зависимость. Если же по данным построить график, он будет иметь ту же форму.
При описании звуков и шумов употребляют дБА (dBA) или акустические децибелы. При таком исчислении за точку отсчета берут нижний порог слышимости или частоты, которую различает человеческое ухо. Это 2·10 -5 Па и относительно нее вычисляют отношение.
Как считают децибелы
Больше в ходу не Белы, а их десятая часть — децибелы (обозначение dB или дБ). Ведь чаще увеличение не в сотни и тысячи раз, а чуть поскромнее. Так что обычно говорят об увеличении того или иного показания или характеристики на 5 дБ или на 10 дБ.
Пример соответствия децибел и «раз»
Но важно помнить, что описанная выше прямая зависимость характерна только для энергетических величин (это если мощность возросла в 10 раз, то она увеличилась на 10 дБ). Для других зависимость тоже логарифмическая, но вычисляется по другой формуле. И это надо помнить.
| Децибелы | Соотношение мощностей | Соотношение амплитуд |
|---|---|---|
| -3 | 0,5 | 0,7 |
| -6 | 0,25 | 0,5 |
| -10 | 0,1 | 0,3 |
| -20 | 1,01 | 0,1 |
| -25 | 0,03 | 0,05 |
| -40 | 0,01 | 0,0001 |
| -60 | 0,001 | 0,000001 |
Возможно, поможет понять что такое децибел следующие сравнение. Представим, что мощность изменяется литрами. Соотношение между 0,5 литра и 1 литром такое же как и между 1 литром и 2 литрами. Это 0,5 и равно оно 6 дБ. Но если сравнивать 0,5 и 0,75 литра, то они относятся как 0,66(6) что в децибелах около 3,6 дБ. Примерно так.
Децибелы в акустике
Вы, возможно, удивитесь, но для акустики децибелы подходят просто идеально. Собственно, Александр Белл ввел понятие Бел при исследовании порога слышимости. Он определил, что «громкость» мы воспринимаем не по реальной мощности сигнала, а по десятичному логарифму от этой мощности. Как так? Давайте рассмотрим пример.
Имеется усилитель, который выдает сигнал мощностью 1 Вт. Чтобы увеличить его в 1,1 раза, добавить надо только 0,1 Вт. А если на выходе у нас 100 Вт, то чтобы увеличить мощность в 1,1 раза надо поднять мощность на 10 Вт. Увеличение громкости в обоих случаях будет «для уха» одинаковым, а увеличение мощности имеет явно нелинейный характер.
Мы воспринимаем не реальный уровень сигнала, а логарифмическую зависимость
На основании вот этого явления Белл и вывел то самое логарифмическое отношение. В его честь и названа эта относительная единица измерений. Что еще это нам дает? А вот такие факты:
- 1 дБ — это минимальный уровень слышимости сигнала. Звуки с более низкой мощностью (о дБ и ниже) большинство людей не замечают и определяют как «абсолютную тишину».
- Если говорят о том, что мощность сигнала/звука возросла на 3 дБ, то значит она возросла в два раза. Не путайте с громкостью.
- При увеличении мощности звука на 10 дБ, громкость увеличивается в 2 раза.
- Увеличение напряжения в два раза — это 6 дБ.
Принять децибелы не так легко. Но наверное, вы уже поняли, что в децибелах громкость звука/шума не измеряется. Эта цифра показывает насколько изменился сигнал относительно «нулевой» точки восприятия. Примерно так можно это сформулировать.
Таблица уровней шумов
Ну, а чтобы было понятнее, приведем таблицу сравнений привычных, знакомых звуков и их среднего уровня.
| дБ | С чем можно сравнить | дБ | С чем можно сравнить |
|---|---|---|---|
| 0 дБ | Полная тишина | 90 дБ | Звук работающего фена, мотоцикла, поезда |
| 1 дБ | Самый нижний порог слышимости | 100-105 дБ | Ремонт и рок-концерт |
| 10-24 дБ | Шелест листвы | 110 дБ | Музыка в ночном клубе |
| 20 дБ | Шепот | 120 дБ | Автомобильный гудок |
| 40 дБ | Так звучит дождь | 130-135 дБ | Звук работающей дрели |
| 45 дБ | Тихий разговор | 140 дБ | Шум турбин самолета |
| 60 дБ | Громкий разговор | 160 дБ | Звук выстрела возле уха |
| 80-90 дБ | Шоссе с интенсивным движением | 200 дБ | Смертельный уровень шума |
Каждый шум или звук имеет определенный уровень мощности, но проще его описывать в децибелах
Факты, которые позволят оценить важность акустики и децибелов:
- Комфортным уровнем шума считается 50-55 дБ. Как видите, эту величину можно сравнить с разговором обычной «громкости». Именно этот уровень по СНиПу определен как приемлемый для дневного времени.
- Уровень 70-90 дБ относится к «терпимым», но длительное воздействие может привести к заболеваниям нервной системы.
- Длительное воздействие шума в 100 дБ приводит к снижению слуха и глухоте.
- Звуки мощностью 130 дБ вызывают болевые ощущения.
- Мощность звука в 200 дБ может быть смертельной.
Вообще, постоянное нахождение в шумном помещении сильно снижает способность воспринимать звуки. Мало того, оно приводит к расстройствам психики, сна, что негативно сказывается и на общем самочувствии. Поэтому шумные производства — зона риска. Чтобы хорошо себя чувствовать, просто необходимо время от времени находится если не при полной тишине, то при низком уровне шума.
Перевод децибелов в разы
Давайте попробуем сформулировать что такое децибел по-другому. Децибел — это логарифм соотношения двух величин. Эта относительная величина, которая показывает во сколько одно значение больше или меньше другого (базового). «Во сколько раз» это нам понятно. Поэтому часто приходится переводить децибелы в разы и наоборот. Можно, конечно, посчитать, но проще пользоваться таблицей.
| дБ | Увеличение напряжения (силы тока) в разы | Увеличение мощности (энергетической составляющей) в разы | дБ | Увеличение напряжения (силы тока) в разы | Увеличение мощности (энергетической составляющей) в разы |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 1 | 1 | 28 | 25,12 | 631 |
| 1 | 1,12 | 1,26 | 29 | 28,17 | 794 |
| 2 | 1,26 | 1,59 | 30 | 31,64 | 1000 |
| 3 | 1,41 | 2 | 31 | 35,46 | 1257 |
| 4 | 1,59 | 2,51 | 32 | 39,84 | 1587 |
| 5 | 1,78 | 3,16 | 33 | 44,64 | 1993 |
| 6 | 2 | 2,98 | 34 | 48,08 | 2312 |
| 7 | 2,24 | 5,01 | 35 | 56,82 | 3165 |
| 8 | 2,51 | 6,31 | 36 | 63,29 | 4006 |
| 9 | 2,82 | 7,94 | 37 | 70,92 | 5030 |
| 10 | 3,16 | 10 | 38 | 79,36 | 6298 |
| 11 | 3,55 | 12,59 | 39 | 89,29 | 7973 |
| 12 | 3,98 | 15,85 | 40 | 100 | 10000 |
| 13 | 4,47 | 19,96 | 41 | 112,23 | 12596 |
| 14 | 5,01 | 25,12 | 42 | 125,94 | 15861 |
| 15 | 5,62 | 31,65 | 43 | 141,24 | 19949 |
| 16 | 6,31 | 39,84 | 44 | 158,48 | 25116 |
| 17 | 7,08 | 48,08 | 45 | 177,94 | 31663 |
| 18 | 7,94 | 63,59 | 46 | 199,60 | 39840 |
| 19 | 8,91 | 79,36 | 47 | 223,71 | 50046 |
| 20 | 10 | 100 | 48 | 251,26 | 63132 |
| 21 | 11,22 | 125,94 | 49 | 281,69 | 79349 |
| 22 | 12,59 | 158,48 | 50 | 316,5 | 100 000 |
| 23 | 14,12 | 199,60 | 60 | 1 000 | 1 000 000 |
| 24 | 15,85 | 251,26 | 70 | 3165 | 10 000 000 |
| 25 | 17,79 | 316,50 | 80 | 10 000 | 100 000 000 |
| 26 | 19,96 | 398,4 | 90 | 31650 | 1 000 000 000 |
| 27 | 22,37 | 500,42 | 100 | 100 000 | 10 000 000 000 |
Как видите, чтобы напряжение увеличилось в три раза, мощность необходимо поднять в 10 раз. Впечатляющая разница. Эта таблица позволяет точно понять связь между этими величинами.
Но сигналы и величины не только увеличиваются, они могут и снижаться. Следующая таблица дана для падения значений относительно эталона.
| дБ | Снижение напряжения (силы тока) в разы | Снижение мощности (энергетической составляющей) в разы | дБ | Снижение напряжения (силы тока) в разы | Снижение мощности (энергетической составляющей) в разы |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 1 | 1 | -8,0 | 0,398 | 0,159 |
| -0,1 | 0,989 | 0,977 | -9,0 | 0,355 | 0,126 |
| -0,2 | 0,977 | 0,955 | -10 | 0,316 | 0,1 |
| -0,3 | 0,966 | 0,933 | -11 | 0,282 | 0,0794 |
| -0,4 | 0,955 | 0,912 | -12 | 0,251 | 0,0631 |
| -0,5 | 0,944 | 0,891 | -13 | 0,224 | 0,0501 |
| -0,6 | 0,933 | 0,871 | -14 | 0,2 | 0,0398 |
| -0,8 | 0,912 | 0,832 | -15 | 0,178 | 0,0316 |
| -1,0 | 0,891 | 0,794 | -16 | 0,159 | 0,0251 |
| -1,5 | 0,841 | 0,708 | -18 | 0,126 | 0,0159 |
| -2,0 | 0,794 | 0,631 | -20 | 0,1 | 0,01 |
| -2,5 | 0,750 | 0,562 | -30 | 0,0316 | 0,001 |
| -3,0 | 0,668 | 0,501 | -40 | 0,01 | 0,0001 |
| -3,5 | 0,631 | 0,447 | -50 | 0,00316 | 0,00001 |
| -4,0 | 0,596 | 0,398 | -60 | 0,001 | 0,000001 |
| -4,5 | 0,562 | 0,355 | -70 | 0,000316 | 0,0000001 |
| -5,0 | 0,501 | 0,316 | -80 | 0,0001 | 0,00000001 |
| -6,0 | 0,501 | 0,251 | -90 | 0,0000316 | 0,000000001 |
| -7,0 | 0,447 | 0,2 | -100 | 0,00001 | 0,0000000001 |
Ослабление того или иного сигнала проще описывать в децибелах. Простые цифры легче запоминаются. Но иногда надо знать и реальный уровень мощности. Для этого используют таблицы (перевод дБ в мкВ)
Перевод величин из децибелов в абсолютные значения и мощность
При проведении измерений параметров радиоаппаратуры довольно часто приходится иметь дело с относительными величинами выраженными в децибелах [дБ]. В децибелах выражают интенсивность звука, усиление каскада по напряжению, току или мощности, потери передачи или ослабление сигнала, и т.д.
Децибел — это универсальная логарифмическая единица. Широкое использование представления величин в дБ связано с удобством логарифмического масштаба, а при расчетах децибелы подчиняются законам арифметики — их можно складывать и вычитать, если сигналы имеют одинаковую форму.
Существует формула для пересчета отношения двух напряжений в число децибелов (аналогичная формула справедлива и для токов):
Например, если выходной сигнал U2 имеет уровень вдвое больше, чем U1, то это отношение составит +6 дБ (Ig2=0,301). Если U2>U1 в 10 раз, то отношение сигналов составляет 20 дБ (Ig10=1). Если U1>U2, то знак у отношения меняется на минус 20 дБ.
Так, например, у измерительного генератора аттенюатор для ослабления выходного сигнала может иметь градуировку в дБ. В этом случае для перевода величины из децибелов в абсолютное значение быстрей будет получен результат, если воспользоваться уже посчитанной табл. 6; 1. Она имеет дискретность 1 дБ (что вполне достаточно в большинстве случаев) и диапазон значений 0. -119 дБ.
Табл. 6.1 можно использовать для перевода децибелов ослабления аттенюатора в уровень выходного напряжения. Для удобства использования таблицы потребуется на выходе генератора установить при отсутствии ослабления (0 дБ на аттенюаторе) уровень напряжения 1 В (действующего или амплитудного). В этом случае соответствующее нужное значение выходного напряжения после установки ослабления находится на пересечении горизонтальной и вертикальной граф (значения в децибелах складываются арифметически).
Величина выходного напряжения в таблице указана в микровольтах (1 мкВ=10-6 В). I
Воспользовавшись данной таблицей, не трудно решить и обратную задачу — по необходимому напряжению определить, какое нужно установить ослабление сигнала на аттенюаторе в децибелах. Например, чтобы получить на выходе генератора напряжения 5 мкВ, как видно из таблицы, на аттенюаторе потребуется установить ослабление 100+6=106 дБ. Отношение мощностей двух сигналов в децибелах вычисляется по формуле:
Формула для мощности справедлива при условии, что входное и выходное сопротивления устройства одинаковые, что часто выполняется в высокочастотных устройствах для облегчения их согласования между собой.
Для определения мощности можно воспользоваться посчитанной табл. 6.2
Нередко при практическом использовании дБ важно знать и абсолютное значение соотношения двух величин, т.е. во сколько раз напряжение или мощность на выходе больше, чем на входе (или наоборот). Если отношение двух величин обозначить: K=U2/U1 или К=Р2/Р1, то можно воспользоваться табл. 6.3 для перевода величины из дБ в разы (К) и наоборот.
Так, например, антенный усилитель обеспечивает усиление сигнала по мощности на 28 дБ. Из табл. 6.3 видно, что усиление сигнала выполняется в 631 раз.