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電圧や電力、音の大きさなどの物理量のレベルを表す単位、デシベルについてご説明します。

日常生活での音の大きさとデシベル(dB)の関係(概要)について下表に示します。

デシベル(dB) 0 dB 20 dB 40 dB 60 dB 80 dB
音の大きさ 人間の聴力限界 小さな寝息 図書館内 普通の会話 電車内
トータル減衰比は、0.1×0.1×0.01=0.0001となり、数字の扱いとしては、桁数も多くなるため扱いにくいものになります。

これをデシベル(dB)で表現すると、Aポイント(ー10dB)、Bポイント(ー10dB)、Cポイント(ー20dB)となり、トータル (ー10)+(ー10)+(ー20)=ー40デシベル(dB)と表現でき、扱いやすい数字になります。

このように一見すると意味が理解しがたいデシベルですが、便利な計算と表現のために生み出された便利なツールであることが理解できます。

20dB毎に10倍大きさが変わります。 表にすると下表のようになり、プラスのときと同様にdBを20で割った値が0の数になっています。

基準値比(倍率) 1 倍 0.1 倍 0.01 倍 0.001 倍 0.0001 倍
デシベル(dB) 0 dB ー20 dB ー40 dB ー60 dB ー80 dB

(2) 電力の場合
すべてのdBが20dBで10倍ということではありません。
電力の場合は10dB基準になっており、10dB毎に10倍変わることになります。 たとえば、電話回線上の減衰を考えた場合、電圧がー20dBなら電力もー20dBであれば、同じ数値となり便利に扱えます。
・電話回線などの電力(dBm)
 1mWを0dBmとしています。

・電話回線などの電圧(dBv)
 0.775Vを0dBvとしています。(*1)
電話回線用に使われる600Ωのインピーダンスに1mWの電力がかかっているときの電圧(0.775V)を基準とした単位です。

・音圧(dBspl)   log(A×B)は、logA+logB に変換できます。
 基準値をデシベルから表現すると、電圧などは
 [基準値比=10^(デシベル/20)]となる指数関数となります。 図1 指数関数グラフ

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