デシベルの基礎と10log・20logの使い分け

dBの意味から、電気・音響でよく使う単位の基準値と換算方法までまとめました。

デシベルとは

デシベル(dB)は、ある量が基準の何倍かを対数で表す単位です。人の感覚や電気信号は非常に広い範囲の値を扱うため、倍率をそのまま書くと桁が大きくなりすぎます。対数にすると、100万倍は60dBのように扱いやすい数字になり、倍率の掛け算をdBの足し算で計算できるようになります。

10logと20logの使い分け

パワー量(電力・エネルギー・音の強さ):dB = 10·log₁₀(P₂ / P₁) 振幅量(電圧・電流・音圧) :dB = 20·log₁₀(V₂ / V₁)

電力は電圧の2乗に比例します(P = V²/R)。対数では2乗が2倍になるため、電圧の比で表すときは10logの2倍、つまり20logを使います。こうすることで、同じ現象を電力で表しても電圧で表しても、同じdB値になります。

dBパワー量の比振幅量の比
3 dB約 2 倍約 1.41 倍
6 dB約 4 倍約 2 倍
10 dB10 倍約 3.16 倍
20 dB100 倍10 倍
−3 dB約 0.5 倍約 0.71 倍

よく使う単位と基準値

dBのあとに付く記号は、何を基準(0dB)にしているかを表します。

単位基準(0dB)主な用途
dBm1 mW通信・高周波の電力
dBW1 W送信機などの大きな電力
dBV1 V民生オーディオ機器の信号レベル
dBu0.7746 V(√0.6 V)業務用オーディオ機器の信号レベル
dBμV1 μV受信電界強度、ノイズ測定
dB(音圧レベル)20 μPa騒音・音響

dBuの基準 0.7746V は、600Ωの抵抗で1mWを消費する電圧です。

換算の早見

dBW = dBm − 30 dBu = dBV + 2.21 dBμV = dBV + 120 dBμV = dBm + 106.99 (50Ωの場合) 1 Pa = 約 93.98 dB(音圧レベル)

dBmと電圧系の単位の換算はインピーダンスによって変わります。ツールの単位変換では、インピーダンスを指定して計算できます。

騒音のdBとdB(A)

騒音計で表示されるdB(A)は、人の耳の感度に合わせて周波数ごとに補正(A特性)した音圧レベルです。補正後のレベルどうしでも、合成・差引・距離減衰は同じ考え方で計算できます。

単位変換ツールで計算する

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