Предыдущая Следующая
На рис. 1
изображены две частотные характеристики. (На этом рисунке по вертикали отложено
реальное выходное напряжение исследуемого устройства в вольтах). Как видим, эти
две АЧХ не очень-то похожи.
На рис. 2 по
вертикали отложены не вольты, а децибелы. Сразу стало видно, что эти
характеристики идентичны, только одна находится чуть выше, а другая - ниже. На
самом деле все четыре характеристики принадлежат одному и тому же регулятору
тембра, просто характеристики 1 и 3 снимались при подаче на его вход сигнала в
1 вольт, а 2 и 4 - 100 милливольт. Очевидно, что сравнение характеристик
устройств по рис 2. более удобно.
Характеристики "в
децибелах" не зависят от реальных физических величин сигналов, применяемых
в процессе измерений. Это - одна из главных причин того, почему логарифмический
способ отображения АЧХ получил наибольшее распространение. Хотя на самом деле, помимо
удобства чтения графиков, существует и другая, гораздо более существенная и
глубокая причина: по закону Вебера-Фихнера между
воспринимаемым ощущением и вызывающим его внешним воздействием имеется
логарифмическая зависимость, т.е. чтобы ощущение изменилось "на"
какую-то величину, вызвавшее его воздействие должно измениться "в"
раз.
Пояснить это можно на
следующем примере: от 20 до 40 Герц - одна октава, и от 10000 до 20000 Герц -
тоже одна октава. Только в первом случае частота изменилась на 20Гц, во втором
- на 10000Гц, а результат - одинаков: и в том, и в другом случае частота
изменилась "в" два раза и мы слышим повышение высоты звукового тона
"на" одну октаву. Таким образом, отображение данных в логарифмическом
масштабе нам просто по-человечески "ближе".
Ранее в технике
связи широкое применение получила единица НЕПЕР, основанная на натуральных
логарифмах и названная в честь их изобретателя Дж. Непера (1550-1617г). 1 непер
соответствует изменению уровня сигналов в =2,718 раз (в "е" раз).
Интересно, что непер существует давным-давно - а на практике пользуются
децибелом. Но почему именно децибелом, если уже существуют натуральные
логарифмы, а есть ещё двоичные и т.д.?
Применяемое для
вычисления Неперовых логарифмов число "е" -
число трансцендентное, и для расчётов крайне неудобное. Поэтому по свойственной
всем нам любви к круглым числам логарифмы, имеющие в своём основании число 10,
и получили более широкое распространение. На десятичных логарифмах основан бел
- единица, названная в честь изобретателя телефона А.Г. Бела. Однако, при
ближайшем рассмотрении, он оказался "слишком крупным", а вот одна
десятая его - "децибел" - оказался в самый раз. Почему же? Предыдущая Следующая
|