Absoluter Pegel
Mit Pegel L wird das (logarithmierte) Verhältnis zweier vergleichbarer Größen (n1,n2) bezeichnet, von denen eine Größe als Bezugspegel Ltba[0dB] (Referenzwert, Bezugswert) definiert ist.
Pegel:
L = Pegel
b = Basis
n = Leistungs- oder Leistungswurzelgröße (vormals Energie- oder Feldgröße)
Ltba[0dB] = Bezugspegel
Das Verhältnis des Bezugswerts zu sich selbst, also der Quotient n/n0 (für n = n0) ergibt immer die Zahl 1.
Der Logarithmus von 1 ergibt wiederum immer die Zahl 0.
Dadurch ist die Pegelgröße Ln des betrachteten Verhältnisses (n/n0) ebenfalls 0.
In der Literatur wird neben Pegel L und Maß L auch zwischen absoluten Pegeln und relativen Pegeln unterschieden.
Auf den Seiten hier wird versucht, für eine präzisere Abgrenzung der Begriffe, lediglich zwischen Pegel (i.w.S. abslouter Pegel) und Maß (i.w.S. relativer Pegel) zu unterscheiden.
Der Leistungsbezugspegel LP ist ein in der Funktechnik wichtiger Pegel L und stellt das Verhältnis der elektrischen Leistung P zu dem Leistungsbezugswert P0 von 1 mW dar.
LP = Leistungsbezugspegel [tba.]
P = Leistung [W]
P0 = Leistungsbezugswert [mW]
für P = P0 = 1 mW
Mit der Angabe von Pegeln L wird durch den definierten Bezugswert n0 der Absolutwert einer physikalischen Größe ablesbar und ist über große Dimension mathematisch einfacher zu berechnen sowie kompakter darstellbar.
Da Pegel L in der Physik und Tontechnik logarithmierte Verhältnisse sind, wird ihnen die Hilfsmaßeinheit dB angehängt, gefolgt von der Bezugsdimension, z.B. V => dBV, W => dBW, usw.
Sind die Bezugsdimensionen kleiner 1, bzw. kleiner als die jeweilig festgelegte SI-Einheit, werden Präfixe vorangestellt, z.B. dBµV (Mikrovolt), dBmW (Milliwatt; hier hat sich aber die Verkürzung auf dBm etabliert).
Das Maß L beschreibt sogenannte "relative" Pegel L und geben somit nicht den Absolutwert einer physikalischen Größe an sondern lediglich den Größenunterschied zwischen den betrachteten Werten.
Das Maß L ist aber nicht ohne Bezug anzugeben, da sich die Maße von Leisungsgrößen (vormals Energiegrößen) und Leistungswurzelgrößen (vormals Feldgrößen) gravierend unterscheiden.
So entpricht die Erhöhung einer Leistungsgröße um 3 dB (z.B.: Leistung P; dBm) einer Verdopplung.
Bei Leistungswurzelgrößen (z.B.: Spannung U; dBµV) ist eine Verdopplung aber erst mit 6 dB erreicht.
Tabelle Leistung | Spannung | |||
|---|---|---|---|
| Leistung | dBm | dBµV | Spannung |
| 100 W | 50 dBm | 157 dBµV | 70.8 V |
| 10 W | 40 dBm | 147 dBµV | 22.4 V |
| 1 W | 30 dBm | 137 dBµV | 7.08 V |
| 100 mW | 20 dBm | 127 dBµV | 2.24 V |
| 10 mW | 10 dBm | 117 dBµV | 708 mV |
| 1 mW | 0 dBm | 107 dBµV | 224 mV |
| 100 µW | -10 dBm | 97 dBµV | 70.8 mV |
| 10 µW | -20 dBm | 87 dBµV | 22.4 mV |
| 1 µW | -30 dBm | 77 dBµV | 7.08 mV |
| 100 nW | -40 dBm | 67 dBµV | 2.24 mV |
| 10 nW | -50 dBm | 57 dBµV | 708 µV |
| 1 nW | -60 dBm | 47 dBµV | 224 µV |
| 100 pW | -70 dBm | 37 dBµV | 70.8 µV |
| 10 pW | -80 dBm | 27 dBµV | 22.4 µV |
| 1 pW | -90 dBm | 17 dBµV | 7.08 µV |
| 100 fW | -100 dBm | 7 dBµV | 2.24 µV |
| 10 fW | -110 dBm | -3 dBµV | 0.708 µV |
| 1 fW | -120 dBm | -13 dBµV | 0.224 µV |
Bei der Betrachtung von Leistungen P und Spannungen U in der Hochfrequenztechnik kommen schnell große und unübersichtliche Zahlen zustande.
Beispiel Zahlenangaben: Leistung P
| SI-Einheit: Watt | Präfix | Pegel L | |
| P[W] | P['Präfix'W] | P[dBm] | |
| 0,1 W | 1*10-1 W | 100 mW | 20 dBm |
| 0,000000000000001 W | 1*10-15 W | 1 fW | -120 dBm |
So stehen z.B. bei Funkmikrofonen oder In-Ear-Sendern maximale Sendeleistungen im Milliwatt-Bereich (< 100 mW) Eingangsempfindlichkeiten bei Empfängern bis in den Femtowatt-Bereich (> 1fW) gegenüber.
Die Angabe der Präfixe (Milli-, Femto-) verbessert zwar die schriftliche Darstellung der Werte, jedoch nicht deren mathematische Berechnung.
In dieser Spanne u.a. Verlust- und Verstärkerleistungen beteiligter Komponenten einzurechnen, ist mehr als umständlich.
Daher wird i.d.R. mit Pegeln L, bzw. Maßen L gerechnet, da die logarithmierten Verhältnisse (dB-Werte) einfacher zu verarbeiten sind.
⇒ Dezibel
Formelsammlung
⇒ Leistung
⇒ Leistungsbezugspegel 0dBm [ ⇒Leistungsbezugspegel Milliwatt ]
⇒ Maß
| J |
| O |
| U |
| X |
| Y |