[음향 이론] 데시벨, dBu, dBV, dBm 계산

[음향 이론] 데시벨, dBu 계산

* Vrms(Root Mean Square Voltage)
    - 전압의 제곱에 대한 평균값에 루트를 취한 것
    - 전압의 실효값
    - 평균전력량 = Vrms^2 / R


* 상대값
- dB(decibel, 데시벨) :   두 가지 양의 비율
    벨의 10/1이라는 뜻, 상대값
    사람이 소리 크기를 느끼는 감각은 대수적(Logalithmic)
    사람이 들을 수 있는 소리 세기의 범위는 0 dB - 130 dB 정도
    P2가 P1보다 10 LOG ( P2 / P1 ) dB 크다
    소리에너지가 2배가 되면 3dB (10 LOG 2 dB= 3.01 dB) 크다
        10배 = 10dB, 100배=20dB

스피커의 능률을 나타낼 때 90 dB SPL/W/m
    - 1 W의 앰프 출력을 스피커에 가하면 스피커로부터 1 m 떨어진 곳의 소리 크기가 90 dB SPL


* 전기적인 신호레벨에 대한 데시벨의 관계(절대값)

* 단위 변환 계산:

dBV -> Volt :  http://www.sengpielaudio.com/calculator-db-volt.htm

Volt -> dBm : http://www.sengpielaudio.com/calculator-volt.htm

전력 이득     dB = 10log(출력전력/입력전력)
전압 이득     dB = 20log(출력전압/입력전압)
전류 이득     dB = 20log(출력전류/입력전류)

 

역으로 dB를 이득으로 계산하려면
전력dB를 이득으로        10^db/10  =  전력이득(출력전력/입력전력)
전압dB를 이득으로        10^db/20  =  전압이득(출력전압/입력전압)
전류dB를 이득으로        10^db/20  =  전류이득(출력전류/입력전류) 

■ 배율 →  dB 환산표

배율 전력 비 전압·전류 비   배율 전력 비 전압·전류 비   배율 전력 비 전압·전류 비 1 0 dB 0 dB   15 11.8 dB 23.5 dB   200 23 dB 46 dB 2 3 dB 6 dB   16 12 dB 24 dB   300 25 dB 50 dB 3 4.8 dB 9.5 dB   17 12.3 dB 24.6 dB   400 26 dB 52 dB 4 6 dB 12 dB   18 12.5 dB 25 dB   500 27 dB 54 dB 5 7 dB 14 dB   19 12.8 dB 25.6 dB   600 28 dB 56 dB 6 7.8 dB 15.5 dB   20 13 dB 26 dB   700 28.5 dB 57 dB 7 8.5 dB 16.9 dB   30 14.8 dB 29.5 dB   800 29 dB 58 dB 8 9 dB 18 dB   40 16 dB 32 dB   900 29.5 dB 59 dB 9 9.5 dB 19 dB   50 17 dB 34 dB   1000 30 dB 60 dB 10 10 dB 20 dB   60 17.8 dB 35.5 dB   2000 33 dB 66 dB 11 10.4 dB 20.8 dB   70 18.5 dB 36.9 dB   5000 37 dB 74 dB 12 10.8 dB 21.6 dB   80 19 dB 38 dB   10000 40 dB 80 dB 13 11.1 dB 22.3 dB   90 19.5 dB 39 dB   20000 43 dB 86 dB 14 11.5 dB 23 dB   100 20 dB 40 dB   50000 47 dB 94 dB

* 제로기준전압(Zero Reference Voltage) =  0.775V(Volts)
600옴 : 기준 임피던스 , 전화라인

- dBm : 전력,
    - 0 dBm = 1mW
    - 600옴의 회로에 0.775Vrms의 전압이 걸리면 1mW의 전력

- dBu : 전압, <- 많이 사용
    - 0 dBu = 0.775V
    - 전압의 강함을 dB로 나타낸 것.
    - 부하( 임피던스) 와 관계없다.

- dBV : 전압
    - 0 dBV = 1volt rms
    - 0 dBv(소문자) = 0.775volts
    - 저항과 관련 없음
    - 통상 마이크의 출력이 -40dB(10mVrms)에서 -50dB(3mVrms) 정도이다.

- dBW : 전력,
    - 100watt 앰프는 20dBW앰프, (1000watt = 30dBW)

//====================================================================
* 음향레벨에 대한 데시벨 관계
- dB SPL : 음압(소리의 압력), 전압의 다른 표현
    - dB SPL = 20 log (P1/P0)
    - 2배 큰 소리는 6dB SPL, (10배=20dB SPL)

- dB PWL : 음향의 능률(acoustic power), 음향의 watts
    - dBPWL = 10 log (P1/P0)

- RMS (Root Mean Square ; 실효치)
    -  200W,8ohm 의 앰프는 8옴의 부하에서 40Vrms의 성능

- 다이나믹 레인지 : 신호의 가장 큰 부분과 가장 작은 부분의 차이

- 공칭 레벨 (Nominal level) :
    - 기기의 일반 동작시 레벨
    - 기계를 설계할때 동작 기준이 되는 레벨
    - 일반적으로, 업무용 : 0 VU = +4 dBu, 가정용 : 0 VU = −10 dBV

- SNR(Signal to Noise ratio, 신호대 잡음비)
    - 공칭(nominal)레벨과 기본 노이즈 레벨의 차이

- 헤드룸(Headroom)
    - 평균적인 공칭레벨과 피크레벨 사이의차이

//====================================================================

http://www.cdmb.co.kr/board2/board.php?board=consults&command=body
참고 : http://www.jbchurch.kr/bbs/board.php?bo_table=sub_3010&wr_id=84