Desibel
Vikipedi, özgür ansiklopedi
Bu madde Ocak 2006 tarihinden beri etiketli olarak durmaktadır.Düzenleme yapıldıktan sonra bu not silinmelidir.
Telefon kullanılmaya başlandığında ilgili kurumlar bir iletim birimi bulmak/kullanmak sorunu ile karşılaşmışlardı. Doğal olarak o zaman iletim ya da haberleşme denince akla çoğunlukla telefon gelmekte idi. Bu konuda ki ilk öneri, Bell tarafından telefonun bulunmasından iki yıl sonra 1887 de W. H. Pierce tarafından ortaya atılmıştı. O zaman Amerika ve Avrupa da kullanılmaya başlanan telefon standartları arasında bir uyum yoktu. Amerikalı ve Avrupalı telefon şirketlerinin kendi kıtaları için daha uygun olacağını düşündükleri ve ısrar ettikleri birkaç birim üzerinde uzlaşmalar oldu. 1927 Eylül İtalya'da tam olarak bir uzlaşma sağlanamasa da iki adet birim üzerinde karar verildi. Birinci birimde "e" doğal logaritmanın tabanını ve üst kuvvetleri oranını temel alan birim ile 10 sayısının güçleri oranının temel alan birim kaldı. Birinci birimde doğal logaritma kullanıldığı için bulucusu John NAIPER onuruna "neper" denmesi önerildi. İkinci birimde ondalık logaritma kullanılıyordu ve bu birimede telefonu bulmuş olan Alexander Graham BELL onuruna "Bell" denilmesi önerildi.
Desibel, telefon işletmelerince benimsenmesinden hemen sonra, öbür teknik alanlarda da kullanılmaya başlandı. Özellikle akustik ve radyo yayınlarında.
1968 Arjantin de toplanan CCITT bu sorunu tamamen hallederek özetle şu kararı verdi. Bütün uluslar, kendi içinde isterlerse neper kullanmaya devam edecekler. Fakat uluslararası işlemlerde yalnızca desibel kullanılacak.
Desibel alışılmışın dışında bir birimdir. O kadar dışındaki birçok kişi onun bir ölçü birimi olduğundan şüpheye düşer. Elektrik mühendisliğinin geleneksel yaklaşımına dayanan telekomünikasyon ölçü felsefesinin tamamını değiştirdiğinden desibelin telekomünikasyon ölçü birimi olarak tanımlanması gerçek bir devrim sayıldı. Elektriksel devrelerde gerilim, akım ve güç; volt, amper ve watt`la ölçülür. Bu değerler ölçümün yapıldığı devreye bağlıdır. Desibelin kullanıldığı iletim ve yayılım (propagasyon) ölçülerinde, yeni birim, ölçünün yapıldığı devreden bağımsızdır. Örneğin akustik dalga kadar onun elektriksel eşdeğerini ölçmekte de kullanılır. Bu, desibelin boyutsuz bir sayı olmasındandır. Amper veya volt cinsinden elektriksel ölçmelerde eski değer,akımın veya gerilimin yönünde bir değişim ifade etmesine rağmen desibel ölçmelerinde eski değer, sadece ölçülen gücün karşılaştırıldığı güçten küçük olduğunu gösterir.
Desibel daima iki değer arasındaki karşılaştırmadır. Bunun sonucu olarak da, çoğu kez ölçülen güç değeri değişik olmasına rağmen desibel sayısı aynıdır. Örneğin bir vericinin gücü 1W`tan 2W`a çıkartılırsa, güçteki desibel cinsinden artış;
N=10 log (2/1) = 3dB
Şimdi elimizde 5KW`lık bir verici olsa, biz bunun gücünü 10KW`a çıkartırsak desibel cinsinden artış, güçlerin değişik olmasına rağmen önceki örnekle aynıdır.
N=10 log (10/5) = 3dB
Bu örneklerlerden bir sonuç çıkaracak olursak güçteki iki katlık bir artış +3dB, yarı yarıya azalış ise -3dB ile ifade edilir.
Görüldüğü gibi desibel bize göreceli (relatif) sonuçlar verir. Bu yüzden desibel ile ifade edilen sayılarla, aritmetik işlemler yapmak tehlikelidir. Örneğin desibel ile kalibre edilmiş değerler istatistiksel olarak kullanılacaksa, bunlardan örneğin ortalama gibi sonuçlar çıkarılacaksa yönteme dikkat etmek gerekir. Örnek olarak 10dB ve 20dB değerlerinin aritmetik ortalamasının 15dB olduğu görülebilir. Gerçekte biraz dikkat edilirse 10dB nin belirtilmiş seviyeden 10 kat büyük bir niceliği, 20 dB nin ise 100 kat büyük bir nceliği ifade ettiği görülecektir. Gerçek aritmetik ortalama;
(10+100)/2=55`tir.
Ya da desibel olarak 10log10 55=17.4dB dir.
Logaritmik tabanlı olması nedeniyle, desibel ile ifade edilen değerlerin küçük olmaları desibelin bir üstünlüğüdür. Örneğin diğerinden 1.000.000 kere daha büyük olan bir güç desibel olarak 60dB olarak ifade edilir.
Desibelin diğer tipik bir özelliği sıfır değerinin anlamıdır. Bütün ölçü birimlerinde sıfır, ölçülen niceliğin yokluğunu gösterir. Örneğin bir devrede giriş ve çıkış güçleri birbirine eşit olacak olursa;
N=10log10 (P1/P2)
P1=P2 olursa P1/P2=1 olur ve N=0 olacaktır.
0dB bize farklı bir kavramı da getirir. 0dB ile ifade edilecek herhangi bir güç seviyesi bize dayanak "referans" seviyesi oluşturur.
İletişimde seviye kavramı gibi desibelin kullanılışıyla yakından ilgili başka bir kavram da kazanç veya kayıptır. Bunlar şu şekilde tanımlanabilir. Güçleri P1 ve P2 olan 1 ve 2 noktaları arasındaki iletim birimi cinsinden P2/P1 ve P1/P2 olar ifade edilen güç artışı veya azalışıdır. Örneğin bir devreye bir güç yükselteci sokulduğunda çıkış gücü giriş gücüne göre daha büyüktür, yani kazanç vardır. Aksine bir filitre sokulduğunda da girişteki sinyal gücü çıkıştakine göre daha büyüktür, yani kayıp vardır. Bazı devrelerde gerilim için kayıp güç için kazanç vardır. Kollektörü topraklı devre olan bir tampon devrede çıkış gerilimi giriş geriliminden küçük olmasına rağmen çıkış gücü giriş gücünden daha büyüktür.
Sonuç olarak desibel karşılaştırdığımız büyüklüklerin ölçüm sırasına göre kazanç ya a kayıp olarak yorumlanabilir. Elektronikte çoğunlukla bir devrenin girişinden çıkışına doğru ölçme yapıldığı düşünülürse aşağıdaki formül uygulamalarının sonuçları pozitif çıkarsa bir kazançtan, negatif çıkarsa kayıptan söz edebiliriz.
N=10 log10 (Pçıkış/Pgiriş)
N=20 log10 (Eçıkış/Egiriş)
Referans; Elektrik Mühendisleri Yayın Organından derlenmiştir.
