No.2ベストアンサー
- 回答日時:
デシベルのデシとは1/10を表す接頭語です。
液体の容量などで使用するデシリットルとデシと同じ物です。
つまりデシベルとは、ベルという単位の1/10を示しています。
次にベルというのは、ある基準値に対する比(倍率)の常用対数の値です。つまりlogは常用対数を意味しています。
ある値をベルに直すには、
log10(ある値/基準値)で、デシベルにするにはこの値に10をかけることになります(例えば、mmはcmの1/10の単位ですので、cmの値をmmにするには10をかけるのと同じことです)。
これが、logの前にある10の意味です。
質問の式ではある値/基準値=倍率と表現しているようです。
なお数学の公式集を見てもらえばわかるように対数では、
log(a)^b=b×log(a)
log(a)+log(b)=log(a×b)
の関係があり、
log10(10)=1
log10(2)=0.3
です。
10倍すれば、それぞれ10と3となります。
つぎになぜ2で割って10と3にしているかですが、
電力関連はよくわからないので、自分が知っている音を例にとり説明します。
先に述べたように通常倍率の常用対数を10倍したものがデシベルです。
しかし、場合によって倍率に2乗がかかることがあります。
音の場合もそうです。
音の場合音圧で考えると2乗がかかります。一方エネルギーで考えると2乗はかかりません。音圧とエネルギーの間には、音圧の2乗がエネルギーに比例するという関係があります。
音の基準値はエネルギー上で考えて定義されておりますので、音圧で考えた場合は2乗する必要があります。
なお、2乗は「^2」で表現するとたいていの人はわかると思います。
また昔は音の単位としてフォンが使用されていましたが、海外で使用されるphonと紛らわしいので、現在は音の単位はdBで統一されており、フォンは使用しないことになっています。
電力関連はよくわかりませんが、利得の2乗がエネルギーに比例するのではないかと思います。だから2乗を用いていると思います
つまり、2×10,2×3の2は単位をエネルギーに変換するために2乗とし、10、3からlog10(10),log(2)が導かれます。
10^2=100,2^2=4ですので、100×4=400が求まります。
まあ、わざわざこんなこんなことしなくとも
G=10^(利得/10)
で計算すれば求まるんですが(log(2)=0.3は近似なのでこの式で求めると398になりますが)。
No.3
- 回答日時:
常用対数の底「10」が表記されていると真数の数値と混乱しやすいので省略して記します。
また提起された式についてのみ記します。Log10=1です。26(dB)=2*10(dB)+2*3(dB) これを計算式で書くと
2*10Log10+2*10Log2=10Log10^2+10Log2^2
=10Log100+10Log4=10Log400
=10LogG 従ってG=400
No.1
- 回答日時:
電力のdBは10dBで10倍を意味します
-10dBでは1/10
20dBは 10dBの10dB つまり10倍の10倍で 100倍です
有効数字1桁で近似すると
3dB 2倍、6dB 4倍 9dB 8倍になります
真数の掛け算を dBでは足し算で表現します
ですので 26dBは 10*10*4=400倍になります
地震のマグニチュードも 星の明るさの何等星も 音の大きさのフォンも 考え方は同じです
自然界の物理量を表すのに適した表現方法です(細かい部分から大きい部分まで直感的に捉え易い)
なお、参考までに 電圧や電流の場合 20dBで10倍です
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