데시벨이란?

신호를 케이블로 전송할 때 어느 정도 감쇄되는지, 또 앰프를 통하면 어느 정도 증폭되었는지를 수량적으로 표시할 때 데시벨(dB : Decibel)이란 단위를 사용한다. 케이블 감쇄량을 예로 들면 입력신호 전력을 P1(와트), 출력신호 전력을 P2(와트)로 하면 양자간의 전력비는 P2/P1로 표시하는데, 이것이 케이블 감쇄량이 된다.

P2/P1의 대수를 취해 10배로 한 것 즉 10log(P2/P1)가 데시벨로 표시한 감쇄량이다. 앰프로 증촉하는 경우도 마찬가지로 표시하는데 이 경우에는 증폭도가 되며, 차이점은 감쇄량은 데시벨 값이 마이너스인데 증폭도는 플러스로 된다는 점이다.

예를 들면 P1 = 10(와트), P2 = 1(와트)의 경우 10log(P2/P1) = 10log(1/10) = 10dB가 된다. 마이너스는 감쇄량을 표시하는데 보통은 마이너스를 쓰지 않고 감쇄량은 그냥 10dB라고 표시한다.
앰프를 두 대를 연결할 경우 각각의 앰프가 10배의 증폭도를 가진다면 전체는 10 x 10 = 100배가 되지만 이를 데시벨로 표시하면 10log100 = 20(dB)이 된다. 즉 두 대의 앰프를 연결했을 때 전체의 증폭도는 각각의 증폭도를 데시벨로 표시한 값을 합한 것이다.

이와 같이 데시벨로 표시하면 앰프를 많은 단계로 연결하더라도 전체의 증폭도(또는 감쇄량)는 앰프 각각의 증폭도(감쇄량)의 합계로 구하기 때문에(감쇄량은 마이너스로 계산한다.) 데시벨로 표시하면 그 만큼 큰 수가 아니기 때문에 간단하고 편리하다. 데시벨의 값을 구하는 데는 대수표가 있어야 되는데 대표적 수치는 외워두면 편리하다.

예를 들면 2배일 때 3dB, 10배이면 10dB, 100배면 20dB이다. 20배는 2 x 10이기 때문에 3 + 10 = 13dB로 간단히 계산할 수 있다. 전력(와트)에 대신해 전압(볼트)을 사용하는 경우는 마찬가지로 신호 전압의 비를 취해서 대수를 구하고 이를 20배한 값이 데시벨이 된다.

 

데시벨(dB)은 입력신호와 출력신호 비의 대수로 표현된다.

​

증폭기1(입력 P1, 출력 P2)과 증폭기2(입력 P2, 출력 P3)를 연결할 경우 전체 증폭도는 각 증폭기의 증폭도를 데시벨로 표시한 것의 합계이다.
전체 증폭도(dB) = 10log(P3/P1) = 10log(P2/P1)(P3/P2) = 10log(P2/P1) + 10log(P3/P2)