Nell'elettronica e nelle comunicazioni, il decibel (abbreviato in dB e anche come db e DB) è un'espressione logaritmica del rapporto tra due livelli di potenza, tensione o corrente del segnale. In acustica, il decibel è utilizzato come indicatore assoluto della potenza sonora per unità di area. Un decibel è un decimo di Bel, un'unità usata di rado che prende il nome da Alexander Graham Bell, inventore del telefono.
Supponiamo che un segnale abbia una potenza di P1 watt e un secondo segnale abbia una potenza di P2 watt. Quindi la differenza di ampiezza di potenza in decibel, simbolizzata SdBP, è:
SdBP = 10 log10 (P2 / P1)
I decibel possono essere calcolati in termini di tensione effettiva se l'impedenza di carico rimane costante. Supponiamo che un segnale abbia una tensione rms (radice quadrata) di V1 su un carico e un secondo segnale abbia una tensione rms di V2 su un altro carico avente la stessa impedenza. Quindi la differenza di ampiezza della tensione in decibel, simbolizzata SdBV, è:
SdBV = 20 log10 (V2 / V1)
I decibel possono anche essere calcolati in termini di corrente effettiva (amperaggio) se l'impedenza rimane costante. Supponiamo che un segnale fornisca un amperaggio rms (root-mean-square) di A1 attraverso un carico e un secondo segnale fornisca un amperaggio rms di A2 attraverso un altro carico avente la stessa impedenza. Quindi l'attuale differenza di ampiezza in decibel, simbolizzata SdBA, è:
SdBA = 20 log10 (A2 / A1)
Quando una cifra in decibel è positiva, il secondo segnale è più forte del primo segnale. Quando una cifra in decibel è negativa, il secondo segnale è più debole del primo segnale. Negli amplificatori, il guadagno, chiamato anche fattore di amplificazione, è spesso espresso in decibel. Un circuito si amplifica solo se la cifra in decibel per il rapporto di potenza tra uscita e ingresso (SdBP) è positiva.
Nel suono, i decibel sono definiti in termini di potenza per unità di superficie su una scala dalla soglia dell'udito umano, 0 dB, verso l'alto verso la soglia del dolore, circa 120-140 dB. Ad esempio: il livello sonoro in una casa residenziale media è di circa 40 dB, la conversazione media è di circa 60 dB, i livelli di ascolto tipici della musica domestica sono di circa 85 dB, una banda rock rumorosa di circa 110 dB e un motore a reazione ravvicinato è di 150 dB.
Le unità decibel sono comunemente utilizzate negli equalizzatori audio, sia del tipo hardware che del tipo software, come comodo punto di riferimento durante l'editing. Aumentare una banda dell'equalizzatore il cui punto centrale è 1000 di 3 dB significa che hai alzato il livello del volume di quella banda di frequenza di 3 dB rispetto alle altre frequenze del suono. Un tipico equalizzatore ha una gamma per aumentare o diminuire un livello sonoro di +/- 18 dB.