dB デシベル

誤解を恐れずに言えば音の大きさの単位。より正確に言えば比率の単位である。良く騒音の大きさが何デシベルと言う言い方をするがこれは正確にはdB SPLという音圧を表す単位であり、単なるデシベル(dB)は比率を表す単位である。

電話を発明した事で有名なベルという人の名前にちなんで、「ベル」という単位があり、「デシ」はデシリットルのデシと同じでその１０分の１の単位である。

デシベルは比率の単位であるので、２つの値がある時にAがBに対して何倍であるかをあらわし、アンプなどの入力に対して出力がどれだけ大きくなるかという増幅率などをあらわすために利用される。オーディオ機器関係で良く用いられる入出力の電圧の増幅率について言えば、入出力の大きさの比率に対し 20 * log10(出力/入力) がデシベルとなる。

例えば出力が入力に対して2倍になる場合、20*log10(2) = 6.02... で約6dBとなる。 6dB違うと電圧が２倍違うと覚えておけば良い。即ち、イコライザーで音質を調整する場合など、+6dBするという事は波形の振幅を２倍にする事であり、-6dBするという事は振幅を１／２にする事である。

他に良く使われる便利な値としては以下のようなものがある。

dB	比率
0	1
6	2
12	4
20	10
40	100
60	1000

表を見ればわかるようにdBの足し算は比率の掛け算に相当する。上の表の元になっている対応は6dB=2倍と20dB=10倍だけで、例えば40dBは20dB+20dB = 10倍×10倍 = 100倍となる。この2つの組み合わせだけでも、例えば26dBは20dB+6dB=10倍×2倍=20倍、などある程度の値を出す事はできる。

なお電力の比の場合は、入出力の比率のlog10を取りその数値を10倍したものがデシベルの値になり、こちらが直接的にデシベルの定義から導かれる値である。電圧比の場合に20倍されているのは電圧比の2乗が電力比になる事による。

フィルター特性で良くある6dB/Octというような表記であれば、１オクターブ変わると振幅が２倍変わるという事である。12dB/Octなら４倍、18dB/Octなら８倍となる。

また、dBから派生した単位として前述のdB SPL以外にも電力の単位dBm、電圧の単位dBu（dBv）、dBV、また、デジタル信号の大きさを表すdBFSなどがある。これらは0dBの基準値を定める事により、絶対値をデシベルで表示する単位である。

このように音や信号の強さを表す際にはdBがよく使用されるのは、耳にようやく聞こえる程度の小さな音から爆音までの間を単に数値化すると桁数の変化が大きくなりすぎるという事情があり、対数を使ったdB表示にする事により、取り扱いやすい数字にする事ができる。