dB와 %의 차이(선형구간의 설정)

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그래프의 선형구간을 dB나 %로 선정하는 이유는 다양한 용도(수학, 물리, 계측, 의학, 통계 등)에서 신뢰성있는 정도에 대한 기준을 정할 때 사용되고 있다. 특히 센서분야에서 정확한 계측 및 선택을 위해서는 필수적인 확인조건이다. 이 때 dB와 %는 수학적인 원론상으로 이해할 수도 있으나 실제로 비교하기는 어려울 수 있어서 이를 비교하여 설명하였다.

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dB와 %의 비교

​dB는 log(변화율의 비)를 표현하는 진폭값이고 %는 Linear(산술)값의 크기를 표현하는 방법이다. %가 50%변했다면 이 것은 설명이 필요 없어도 이해하기는 쉽지만 dB가 3dB변했다는 것은 어떤 의미를 갖는 것일까?

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우선 소음에서 6dB는 거리감쇠의 효과로 흔히 계산되는데 거리가 2배로 증가하였을 경우, 음압이 2배가 줄어든다는 것을 의미한다. 이 때 log는 원칙적으로 동력의 비율이므로 압력과 전압 및 진폭의 자승에 입력하여 10log(2배)²으로 정의되므로 동력비(출력, 음밀도, 에너지 등)의 비는 20log가 아닌 10log가 맞다.

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다시 한번 설명하면 3dB는 따라서 압력, 전압, 진폭이 √2배가 변화된 것을 의미한다. 이것이 전기, 물리, 진동, 센서 등에서 많이 사용되는 이유는 바로 rms개념(면적개념)과 관련이 있는데 바로 에너지가 2배 변동되는 것과 상통하기 때문이다.

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아주 어렵게 들릴 수도 있지만 결론적으로 %와 비교하자면 진폭의 ‘+3dB’는 41%증가한 것으로, ‘-3dB’는 29%가 하락한 것으로 계산된다.

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