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Basics: Dezibel

Was sind Dezibel?

Dezibel ist keine Einheit wie andere physikalische Größen z.B. Spannung, Strom, Widerstand etc. Dezibel ist ein Verhältnismaß, dass ein Verhältnis zwischen 2 Größen beschreibt.

z.B. bei einem Verstärker wird die Eingangsleistung zur Ausgangsleistung ins Verhältnis gesetzt und dieses Verhältnis wird in Dezibel angegeben.

Dieses Verhältnis kann z.B. Leistung, Spannung, Strom beschreiben. Weiterhin gibt das Verhältnis an ob es sich über eine Verstärkung oder eine Dämpfung handelt.

Ein Dezibel ist der 10. Teil (dezi) eines Bel. Die Bezeichnung Bel wurde zur Ehrung von Alexander Graham Bell genommen.

Wenn die Ausgangsgröße größer ist als die Eingangsgröße, dann handelt es sich um eine Verstärkung.

Wenn die Ausgangsgröße kleiner ist als die Eingangsgröße, dann handelt es sich um eine Dämpfung.

Bei einer Dämpfung erhält man ein negatives Ergebnis.

Formelzeichen:

v = Verstärkungs- oder Dämpfungsverhältnis in Dezibel (dB) / Bel (B)

Bei absoluten Bezugswerten wird der Einheit dB noch die Einheit der Bezugsgröße angehängt.

z.B. Bezugswert Eingang = 30µV -> Verhältnis wird in dBµV angegeben

Formeln:

Für Leistung in dbm (milliwatt) / dBW (Watt)

Für Spannung in dBµV (Microvolt) / dBmV (millivolt) / dbV (Volt)

Für Strom in dBmA (milliampere) / dbA (Ampere)

Beispiel Verstärker:

Ein Vierpol Verstärker hat eine Eingangsspannung von 10 Volt und einen Verstärkungsfaktor von  30. Wie hoch ist die Ausgangsspannung und die Verstärkung?

Gesucht: Ua & Vu

Ua = Ue * V = 10V * 30 = 300V

Vu = 20 * log(Ua / Ue) = 20 * log(300V / 10V) = 29.542425094393248 dBV -> 29,5 dBV

Beispiel Dämpfung:

Ein Vierpol Verstärker hat eine Eingangsleistung von 10 Watt und eine Ausgangsleistung von 5 Watt. Wie hoch ist die Verstärkung bzw. Dämpfung?

Gesucht: Vp

Verstärkung Vp = 10 * log(Pa / Pe) = 10 * log(5W / 10W) = -3.010299956639812 dbW -> – 3 dbW

Dämpfung Vp = 10 * log(Pe / Pa) = 10 * log(10W / 5W) = 3.010299956639812 dbW -> 3 dbW

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