home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / rec / audio / car / 5529 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1993-01-02  |  3.0 KB  |  65 lines
  1. Newsgroups: rec.audio.car
  2. Path: sparky!uunet!paladin.american.edu!howland.reston.ans.net!wupost!spool.mu.edu!eng.ufl.edu!tunica.eel.ufl.edu!brian
  3. From: brian@tunica.eel.ufl.edu (Brian Gentry)
  4. Subject: Re: dB, volts vs. watts (was Re: Why so much power?
  5. Message-ID: <1993Jan2.204415.1166@eng.ufl.edu>
  6. Sender: news@eng.ufl.edu (Usenet Diskhog System)
  7. Organization: UF EE Department (student)
  8. References: <26130135@hpcc01.corp.hp.com> <1992Dec30.132026.1044@cmkrnl.com> <demaine.725929293@ee.ualberta.ca> <C07G4n.MHF@ecf.toronto.edu>
  9. Distribution: na
  10. Date: Sat, 2 Jan 93 20:44:15 GMT
  11. Lines: 52
  12.  
  13. There seems to be a lot of confusion about what dB is.  dB is a power
  14. ratio.  This is very important so I'll say it again:  dB is a power
  15. ratio.  Terms like dBV and dBW don't really have any meaning.  Before
  16. I'm attacked let me explain.  The DEFINITION of dB is:
  17.  
  18. dB gain = 10 * log{base 10}[power_out/power_in]
  19.  
  20. So, if you have a black box with a set of input terminals and a set of
  21. output terminals you can measure the dB gain from one port to the other
  22. (a port is two terminals which voltage is applied to).
  23.  
  24. The confusion comes when you don't have a watt-meter to measure the power
  25. with.  Most engineers know the formulas V=I*R and P=I*V.  You can combine
  26. these to get P = V^2/R.  Substituting this for the powers in the definition
  27. of dB you get:
  28.  
  29. dB gain = 10 * log[(Vout^2 * Rin) /(Vin^2 * Rout)]
  30.  
  31. Now if (and only if) the input resistance (Rin) is equal to the output
  32. resistance (Rout), they cancel leaving us with:
  33.  
  34. dB gain = 10 * log[ Vout^2/Vin^2 ] 
  35.  
  36. This simplifies (using laws of logarithms) to:
  37.  
  38. dB gain = 20 * log[Vout/Vin]
  39.  
  40. Unfortunately most manufacturers and engineers have forgoten that the 
  41. output resistance MUST be equal to the input resistance in order to
  42. use this last form.  Because of this, we get lots of meaningless units
  43. like dBV.  To be fair, dBV does tell you the ratio of voltages--and this
  44. is useful.  Unfortunately dBV has very little relation to the definition
  45. of dB.  dBV is NOT a POWER ratio.
  46.  
  47. To add even more confusion, acoustical phenomenon are quantified using
  48. dB.  So we see formulas for SPL that contain 20 * log[Pressure1/Pressure2].
  49. This formula doesn't really measure a power ratio of any black box.  It
  50. compares a measured pressure to a reference pressure.  This reference pressure
  51. is assumed to be radiating in the the same ACOUSTIC impedance as the pressure
  52. being compared.  This should hold true for any measurement made in full space
  53. at close to standard temperature and standard pressure.  (25 deg. C and 1 atm).
  54.  
  55. As someone else mentioned "dBA" is an A-weighted measurement of SPL.
  56. A-weighting is only valid for SPLs in the vicinity of 60 dB.  This makes
  57. it very inappropriate for most real world audio situations.  Because it
  58. rolls of the highs and the lows, it can make a piece of noisy equipment
  59. seem less noisy by lessening the effects of the high and low frequency 
  60. noise.  Manufacturers the specify any of their ratings in dBA are not
  61. showing the whole picture.
  62.  
  63.             Brian L. Gentry
  64.             (brian@sioux.eel.ufl.edu)
  65.