Detsibell: erinevus redaktsioonide vahel

'''Detsibell''' (tähis '''dB''') on [[logaritm|kümnendlogaritmiline]] mõõtühik, mis väljendab kahe füüsikalise suuruse (sageli [[võimsus]]e või [[Pinge (elekter)|pinge]]) suhet või ühe suuruse taset võrreldes mingi võrdlus- ehk baassuurusega. Kuna väljendatakse kahe suuruse suhet, mille ühikud on samad, siis on detsibell [[dimensioon]]ita suurus. Detsibellides mõõdetakse näiteks [[helirõhutase|helirõhutaset]], [[elektrisignaal]]i [[võimendus]]t või nõrgendust jms.

| colspan="5" style="padding:1ex; text-align:left;" | Tabelis on näited, milline on võimsuste suhe (''x'') ja vastav

Üks detsibell on võrdne kümnendiku [[bell]]iga, sest bell on praktiliseks kasutamiseks liiga suur mõõtühik. Hoolimata temaselle laialdasest kasutusest [[helitehnika]]s ja, [[elektrotehnika]]s ningja [[elektroonika]]s, ei ole detsibell [[SI-süsteem|SI]]-süsteemi ühik.

Selle ühiku eeliseks on väga suurte ja väga väikeste suhtarvude lihtne esitamine, mille tingib logaritmiline skaala. See lubab meil näiteks väga suurt ja väga väikest signaalitasemete suhet kergesti ja arusaadavalt kirjeldada tülikalt pikki arve kasutamata.

Detsibell pärineb aegadest, mil vajati ühikut, et kirjeldada helitaseme vähenemist telefoniliinides ehk ülekande efektiivsust. Algselt mõõdeti neid kadusid ühikutes, mille nimi oli MSC (''Mile of Standard Cable''), kus 1 MCS oli võrdne võimsuse kaoga ühe [[miil]]i pikkuses tavalises [[kaabel|telefonikaablis]]. See suurus oli ka ligikaudu võrdne väikseima [[sumbumus]]ega, mida keskmine telefonikasutaja tähele paneb.

TU (''Transmission Unit'') ehk ülekandeühik töötati välja 1920ndatel aastatel BelliBell LaboratooriumiLabi inseneride poolt ja sellega kavatseti MSC asendada. Selle põhjuseks oli peamiselt [[telefonside]] moderniseerumine. 1TU1 TU defineeriti kui kümnendlogaritm mõõdetud võimsuse ja võrreldava võimsuse (etalonvõimsuse) suhtest ja see võrdus ligikaudu 1 MCSiga. Teisisõnu mõõdeti taaskordtaas võimsuse kadu ülekandeliinides. 1928. aastal otsustati TU ümber nimetada [[bell]]iks; seda Bell Telephone Laboratory looja ja telekommunikatsiooni pioneeritelekommunikatsioonipioneeri [[Alexander Graham Bell]]i auks. Kuna aga [[bell]] oli liiga suur ühik, siis jagati see kümnega ja kasutuseleühikuna võeti kasutusele hoopis detsibelli mõistedetsibell. 1 dB = 1/10 B. <ref name="The Decibel (dB) and the decibel micro volt(dBµV)" />

Huvitav on veel teada, et samal ajal, kui ameeriklased võtsid kasutusele belli, kasutati Euroopas teist logaritmil põhinevat ühikut – [[neeper|neeprit]]. See on [[logaritm]] alusel [[e (arv)|e]] ning oli oma nime saanud šoti matemaatiku [[John Napier|Napieri]] järgi. Tänaseks päevaksTänapäeval on siiski detsibell võetudjäänud selleks ühikuks, millega kahe suuruse suhet väljendada.

*Kui muidu peab [[võimendi |võimendusastmete]] [[jadaühendus]]e korral võimenduse leidmiseks astmete võimendustegurid korrutama, siis teades võimenduste väärtuseidväärtusi, on võimalik astmete võimendused aritmeetiliselt liita:

*Väga suuri ja väga väikeseidväikseid suhteid on detsibellides mugavam kujutada janing see on lugejaleka lugeja jaoks palju arusaadavam.

*Inimene tajub [[valgus]]e ja [[heli]] muutust pigem [[logaritm|logaritmiliselt]] ([[WeberWeberi-Fechneri seadus]]). <ref name="Bel" /> . Seega on detsibelli [[skaala]] kasulik, kui peame kirjeldama tajutasemeid. Väiksemat muutust kui 1 dB inimene tõenäoliselt ei taju.

[[Helitehnika]]s kasutatakse detsibelli [[helivaljus]]e väljendamiseks. Mõõdetakse [[heli intensiivsus]]e muutumist, mitte heli valjust. Näiteks [[mootorsaag|mootorsae]] ja [[sisepõlemismootor|automootori]] helidel võib olla sama detsibellilinedetsibelline väärtus, kuid mootorsaag tundub meile valjem, sest inim[[kõrv]] on kõrgemate helide suhtes tundlikum.

Detsibelli kasutatakse [[akustika]]s, et väljendada [[Helirõhk|helirõhutaset]] (tähis ''L_p'') 0 dB suhtes. Selleks nulltasemeks (lähtetasemeks) on õhus valitud [[helirõhk]] 20 [[paskal|mikropaskalit]] (μPa), mis vastab [[kuuldelävi|kuuldelävele]], s.o [[kuulmine|inimkuulmise]] alampiirile. Väga hea kuulmisega inimesed tajuvad siiski ka helisid, mille tugevus on isegi ‒10 dB, ehk 10 korda vaiksemat heli, kui seda on tavainimese kuuldelävi.

Põhjuseid, miks helitehnikas just detsibelli kasutatakse, on mitu. Nimelt on inimkõrva kuulmistaju ulatus väga suur ja kõrv tajub helimuutuseidhelimuutusi vahemikuga, mis on ligikaudu [[logaritm|logaritmiline]] ([[WeberWeberi-Fechneri seadus]]). See tähendab, et 1dB1 dB on väikseim helitugevuse muutus, mida kõrv eristada suudab. See on võimalik ainult ideaalsetes tingimustes, kui inimene kuulab keskmisel muutumatul sagedusel "puhast" [[lihtheli|tooni]] ja tema ümber ei ole teisi [[müra]]sid. On kokku lepitud, et normaalsetes tingimustes saab terve kõrv vaevu aru 3-detsibellisest helimuutusest.

[[Telekommunikatsioon]]is ja [[elektrotehnika]]s üldse on detsibell väga laialdaselt kasutuses olev ühik. Kui signaal mingist seadmest läbi juhtida, siis see kas võimendub või sumbub. Seadmeks võib olla näiteks [[atenuaator]] (sumbelüli), [[võimendi]], ülekandeliin, [[antenn]] vms. Signaali võimendust väljendab positiivne detsibellide arv ja nõrgendust (sumbumust) negatiivne arv (miinusmärgiga). Siiski tuleb vältida lauset „signaali sumbumus on ‒3 detsibelli“ ning jätta kas miinus ära, või siis öelda sumbumuse asemel võimendus.

Detsibelli tähisele lisatakse [[sufiks]]eid (järelliiteid), selleks et viidata baastasemele, millega mõõdetud väärtust võrreldakse. Kuna detsibell pole [[SI-süsteem|SI]]-süsteemi ühik, siis pole nende ühikute tähiste puhul arvestatud keeldu varustada ühiku tähiseid indeksite või erimärkidega.

Elektrotehnikas kasutatav '''[[dBm]]''' (dBmW) väljendab signaali võimendust või nõrgendust 1[[vatt|millivati]] suhtes, mis on baasväärtus ehk nullnivoo (0 dB). Seega kui öeldakse, et signaali tugevus on ‒63 dBm, siis on see sama, kui öelda, et see signaal on 63 detsibelli võrra nõrgem kui 1-millivatine signaal.

*'''dBd ''' ‒ suundantenni võimendus [[poollainedipool]]i suhtes;

Heli ja müra valjusega seotud mõõtmistel on kasutusel ühik '''[[dBA]] ''', kus täht A osutab mõõteahelasse ühendatud sagedusfiltri tüübile, mis võtab arvesse seda, et kõrv on vähem tundlik 1000 hertsist madalate ja sellest kõrgete sageduste suhtes.