Detsibell

Ajalugu

Detsibell pärineb aegadest, mil vajati ühikut, et kirjeldada helitaseme vähenemist telefoniliinides ehk ülekande efektiivsust. Algselt mõõdeti neid kadusid ühikutes, mille nimi oli MSC (Mile of Standard Cable), kus 1 MCS oli võrdne võimsuse kaoga ühe miili pikkuses tavalises telefonikaablis. See suurus oli ka ligikaudu võrdne väikseima sumbumusega, mida keskmine telefonikasutaja tähele paneb. 
TU (Transmission Unit) ehk ülekandeühik töötati välja 1920ndatel Bell Labi inseneride poolt ja sellega kavatseti MSC asendada. Selle põhjuseks oli peamiselt telefonside moderniseerumine. 1 TU defineeriti kui kümnendlogaritm mõõdetud võimsuse ja võrreldava võimsuse (etalonvõimsuse) suhtest ja see võrdus ligikaudu 1 MCSiga. Teisisõnu mõõdeti taas võimsuse kadu ülekandeliinides. 1928. aastal otsustati TU ümber nimetada belliks; seda Bell Telephone Laboratory looja ja telekommunikatsioonipioneeri Alexander Graham Belli auks. Kuna aga bell oli liiga suur ühik, siis jagati see kümnega ja ühikuna võeti kasutusele hoopis detsibell. 1 dB = 1/10 B.
Algul kasutati detsibelle ainult võimsussuuruste, seejärel ka väljasuuruste suhte väljendamiseks. Võimsussuurusteks on elektriline, akustiline ja elektromagnetiline võimsus, väljasuurusteks näiteks elektrivälja tugevus, pinge, vool, helirõhk.
Huvitav on veel teada, et samal ajal, kui ameeriklased võtsid kasutusele belli, kasutati Euroopas teist logaritmil põhinevat ühikut – neeprit. See on logaritm alusel e ning oli oma nime saanud šoti matemaatiku Napieri järgi. Tänapäeval on siiski detsibell jäänud selleks ühikuks, millega kahe suuruse suhet väljendada.

Detsibell helitehnikas

Helitehnikas kasutatakse detsibelli helivaljuse väljendamiseks. Mõõdetakse heli intensiivsuse muutumist, mitte heli valjust. Näiteks mootorsae ja automootori helidel võib olla sama detsibelline väärtus, kuid mootorsaag tundub meile valjem, sest inimkõrv on kõrgemate helide suhtes tundlikum.
Detsibelli kasutatakse akustikas, et väljendada helirõhutaset (tähis Lₚ) 0 dB suhtes. Selleks nulltasemeks (lähtetasemeks) on õhus valitud helirõhk 20 mikropaskalit (μPa), mis vastab kuuldelävele, s.o inimkuulmise alampiirile. Väga hea kuulmisega inimesed tajuvad siiski ka helisid, mille tugevus on isegi ‒10 dB, ehk 10 korda vaiksemat heli, kui seda on tavainimese kuuldelävi.
Põhjuseid, miks helitehnikas just detsibelli kasutatakse, on mitu. Nimelt on inimkõrva kuulmistaju ulatus väga suur ja kõrv tajub helimuutusi vahemikuga, mis on ligikaudu logaritmiline (Weberi-Fechneri seadus). See tähendab, et 1 dB on väikseim helitugevuse muutus, mida kõrv eristada suudab. See on võimalik ainult ideaalsetes tingimustes, kui inimene kuulab keskmisel muutumatul sagedusel "puhast" tooni ja tema ümber ei ole teisi mürasid. On kokku lepitud, et normaalsetes tingimustes saab terve kõrv vaevu aru 3-detsibellisest helimuutusest.
Helisid, mis on tugevamad, kui 85 dB, peetakse kahjulikuks, 120 dB on ohtlik ning 150 dB põhjustab juba inimese organismile kahjustusi. Inimese kuulmekile puruneb umbes 190 dB helitugevuse juures ning 200 dB võib põhjustada juba inimese surma.

Detsibell elektrotehnikas

Telekommunikatsioonis ja elektrotehnikas üldse on detsibell väga laialdaselt kasutuses olev ühik. Kui signaal mingist seadmest läbi juhtida, siis see kas võimendub või sumbub. Seadmeks võib olla näiteks atenuaator (sumbelüli), võimendi, ülekandeliin, antenn vms. Signaali võimendust väljendab positiivne detsibellide arv ja nõrgendust (sumbumust) negatiivne arv (miinusmärgiga). Siiski tuleb vältida lauset "signaali sumbumus on ‒3 detsibelli" ning jätta kas miinus ära, või siis öelda sumbumuse asemel võimendus.