ここから本文です

デシベル単位について

anteoke_raraさん

2013/5/3100:22:04

デシベル単位について

dB、dBi、dBmのそれぞれの意味と違いが知りたいです。

正直どれもよくわかりません。

値として何故マイナスを使用してるのかもわかりません。
マイナスが大きい方が良い値なのか、悪い値なのかも教えてほしいです。

閲覧数:
47,113
回答数:
2

違反報告

ベストアンサーに選ばれた回答

atoz_146さん

編集あり2013/5/3121:05:19

anteoke_raraさん こんにちは。

電気電子の分野では、数値を実数で扱う場合もありますが、対数表現の[dB](デシベル、人によってはディービーと読みます)を使う場合も多いので、実数とdBの間の換算は自由自在にできるようにしておきましょう。[dBi]はディービーアイ、[dBm]は ディービーエム と読みます。

デシベルの定義を最初に書いておきます。

実数による表現を P、対数による表現をA[dB]とすれば、電力dBの場合

A [dB] = 10log(P)

P = 10の(A/10)乗

という関係になります。つまり、dBは、1を0dB(基準)にした対数表現です。

実数とdBの関係を書いてみると
1/10000 倍 = -40 dB
1/1000 -30
1/100 -20
1/10 -10
1 0
10 10
100 20
1000 30
10000 40

のようになります。このようにして、実数では非常に桁数の大きな数字を、デシベルでは少ない桁数で表すことができます。例えば、百万 = 1,000,000 = 10の6乗 = 60 dB、10億 = 1,000,000,000 = 10の9乗 = 90dBのようになります。

デシベルでは、基準となる値より小さいときに、マイナスの数字になり、基準よなる値よりも大きいときに、プラスの数字になります。

次にdBiについて。アンテナの利得を表すのにも、dBを使います。アンテナの利得をdBで表すときに、基準となる数値を、自由空間のダイポールの利得と同じ値にする場合、dBdで表します。また、点アンテナの利得を基準にした場合、dBiで表します。
0dBd = 2.15 dBiです。

dBmについて。
基準となる値を1mWとしたデシベルです。

例えば1W = 1000mW = 30dBm、2mW = 3dBmです。
端数を丸めているものもありますが、

0dB = 1倍 0dBm = 1mW
3dB = 2倍 3dBm = 2mW
6dB = 4倍 6dBm = 4mW
7dB = 5倍 7dBm = 5mW
9dB = 8倍 9dBm = 8mW
10dB = 10倍 10dBm = 10mW=0.01W
20dB = 100倍 20dBm = 100mW=0.1W
30dB = 1000倍 30dBm = 1000mW=1W

また、上の定義から、0dBm = 1mW 未満の電力は、dBやdBm表示ではマイナスの値になります。

0dB = 1倍 0dBm = 1mW
-3dB = 1/2倍 -3dBm = 0.5mW
-6dB = 1/4倍 -6dBm = 0.25mW
-7dB = 1/5倍 -7dBm = 0.2mW
-9dB = 1/8倍 -9dBm = 0.125mW
-10dB = 1/10倍 -10dBm = 0.1mW=100μW
-20dB = 1/100倍 -20dBm = 0.01mW=10μW
-30dB = 1/1000倍 -30dBm = 0.001mW=1μW

となります。

また、1Wを基準の値とした、dBwという表現もあります。例えば1W = 0dBw、2W = 3dBw、10W = 10dBwのようになります。

> マイナスが大きい方が良い値なのか、悪い値なのかも教えてほしいです。

デシベルは、基準の値に対する比を表すものです。
ラジオを受信しているとき、アンテナから放送局の信号が10mWで入力され、雑音が0.1mW入力された場合、S/N比(信号と雑音の比)は100倍=20dBとなります。雑音が大きくて、10mWとなった場合、S/N比 = 1 = 0dBとなり、かなり雑音がうるさくて聞きにくくなるでしょう。ですから、S/N比の場合はプラスで大きな値の方が良い、ということになります。

アンテナの利得の場合は、これも用途によって異なりますが、デシベルは大きい方が良い、ということになります。

ですから、何と何を比較するかにもよりますが、一般的にはプラスの値で大きい方が良く、プラスの値で小さいとか、マイナスの値で大きい場合には悪い、ということになるでしょう。

あと、対数やdBをなぜ使うか、対数を使う場合の利点については、以下のQ&Aに書きましたから、読んでください。

http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1311839703

ご参考まで。

この質問は投票によってベストアンサーに選ばれました!

ベストアンサー以外の回答

1〜1件/1件中

プロフィール画像

カテゴリマスター

2013/5/3101:56:23

「dB」
デシベルです。
あるものを基準として、どのくらい違うのかを対数を使って比で表したものです。
http://www.seas.or.jp/datafile/EData/decibel.html

たとえば増幅回路の入力と出力を比較して、「この増幅回路の利得は○○dB」などと表します。
dBを使うときには、何と比較したものか? 何を基準としたものか? に注意してください。


dBだけなら相対値ですが、基準を特定の数値に決めると絶対的な値を表します。
このような場合は dBの後にもう一文字追加されます。(業界によって、扱うものによって dBだけで絶対的な値を表す場合があるので ちょっと話がややこしいですが)

「dBi」
アンテナの利得の単位です。
基準となるのは「アイソトロピックアンテナ」という架空のアンテナです。
http://www.gxk.jp/elec/musen/1ama/H17/html/H1708B04_.html

アンテナの利得の場合、「dB」と表記してあったら たいていの場合はダイポールアンテナを基準としていますが、なかにはそうではない場合もありますから注意してください。
「dBd」と表記してあったら間違いなくダイポールアンテナが基準です。

アイソトロピックアンテナ比の利得(dBi)とダイポールアンテナ比の利得(dBd)では2.14dBの違いがあります。
同じアンテナでも dBiの方が数字が大きくなります。 0dBd = 2.14dBi
以前はアンテナのカタログはたいていdBでしたが、最近ではdBi表記が多くなっています。dBi表記の方が数字が大きくなるので一見すると利得が高いように見えるからでしょうか?

「dBm」
>600Ωという条件で0dB=1mWとした電力表示単位及び電圧表示単位(この場合電圧では0dB=0.775Vになりますがこれは0dB=1mWと同じことです)。
http://home.s00.itscom.net/large/ELEC/db/


>値として何故マイナスを使用してるのかもわかりません。

比べる元、あるいは基準としたものより小さかったらマイナスになります。

>マイナスが大きい方が良い値なのか、悪い値なのかも教えてほしいです。

何の機械の、何を測ったかによります。
たとえば送信出力だったら大きい方がいいでしょう。
たとえば受信感度は、特定の了解度を得られる最低限のアンテナ入力などで表しますから、数値が小さいほど弱い電波で必要な了解度が得られる、つまり感度が良い受信機ということになります。

あわせて知りたい

みんなで作る知恵袋 悩みや疑問、なんでも気軽にきいちゃおう!

Q&Aをキーワードで検索:

Yahoo! JAPANは、回答に記載された内容の信ぴょう性、正確性を保証しておりません。
お客様自身の責任と判断で、ご利用ください。
本文はここまでです このページの先頭へ

「追加する」ボタンを押してください。

閉じる

※知恵コレクションに追加された質問や知恵ノートは選択されたID/ニックネームのMy知恵袋で確認できます。