Was ist das Dezibel-System des Ultraschalls?
What is the decibel system in ultrasound?
Von ihnen lebt die Ultraschall-Meßtechnik. Viele Meßgrößen interessieren dort nicht nach ihrem Absolutwert, sondern nur in ihrem relativem Verhältnis zu einer Bezugsgröße. Um Größenverhältnisse auszudrücken, benutzt man ein eigens dafür geschaffenes Maß: das
Dezibel ( dB).
Dezibel bedeutet also nichts anderes als der 20-fache dekadische
Logarithmus eines Größenverhältnisses.
In der Ultraschalltechnik werden meistens Druckamplituden verglichen p2/p1 ,oder auch elektrische Signalspannungen U2/U1.
Dazu ein Beispiel:
p2 = 3p1
p2/p1 = 3
20 Ig ( p2/p1) = 20 • (0.47712) = + 9,5 dB
wenn das Umgekehrte gilt:
p2 = p1/3
p2/p1 = 1/3
20 Ig (p2/p1) = 20 (- 0.47712) = - 9,5 dB.
Wenn zwischen den Spannungen U2/U1 die Beziehung 3 dB gilt, wie groß ist ihr Verhältnis?
20 Ig (U2/U1) = 3 dB
Ig (U2/U1) = 0,15
U2/U1 = 100,15
U2/U1 = 1,4125
Eine Zusammenstellung von Größenverhältnissen, und dB-Werten gibt die Tabelle 3. Da dB eine logarithmische Größe ist, bietet sie Vorteile bei der Behandlung rationaler Ausdrücke der
Daraus wird Gl. 8
Aus Multiplikation und Division wie in Gl. ( 7) wird bei der Benutzung von dB-Werten einfache Addition und Subtraktion.
Welches Größenverhältnis entspricht -14 dB?
20Ig (A2/A1) = - 14 dB = - 20 dB + 6 dB
Ig ( A2/A1) = - 1 + 0,3
A2/A1 = 10-1 • 100,3
A2/A1 = 0,1 • 2,0 = 0,2