2014年09月12日

デシベル(decibel,dB)電気・振動・音響無次元単位

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#デシベル - Wikipedia
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デシベル


ベル
bel
記号 B
種類 SI併用単位
量 無次元量

定義 二つの基準値AとBに10xの比があるとき、これをx[B]とする量

語源 アレクサンダー・グラハム・ベル


デシベル(decibel, dB)は、電気工学や振動・音響工学などの分野で使用される無次元の単位。


ベル[編集]

ある物理量を基準となる量との比の対数によって表すとき(これをレベル表現という)、対数として底が10である常用対数を採る場合の単位がベル(bel, B)と定義される。

すなわち、ある基準量Aに対するBの比がxベルであるとき、
の関係がある。

ベル(bel)は十進法における桁の差を表したものと言える。

例えば上の場合、xがちょうど3であれば、BがAより1000倍、すなわちちょうど3桁大きい。

たとえばゲインが1段で100倍のアンプを2段重ねると、全体のゲインは100×100で10000倍になる。

これをベルであらわすと、1段は2ベルである。それが2+2=4で、全体で4ベルすなわち10000倍となる。

このように、対数で表現することで、倍率と倍率の組み合わせで乗算になる計算を、加算で済ませることができる、という利便性がある。

さらに1000倍×1000倍といった値を扱う分野では1/100万〜100万のように幅広い桁数の値を扱うことになるが、ベルの値であれば-6〜+6と扱い易い値でとりあつかうことができる。

しかし、ベルでは、日常よく使う2倍から10倍の範囲が0.3〜1.0となり使い勝手が悪い。

そこで数字が10倍になるように単位のほうを10-1倍した、次に述べるデシベルが通常よく使われる。

なお、ベル(bel)の語源は、アレクサンダー・グラハム・ベル(Alexander Graham Bell)が電話における電力の伝送減衰を表わすのに最初に用いたことに由来する[1]。


デシベル[編集]

ベル[B]に10-1を意味するSI接頭辞であるデシ[d]を付け、使い勝手を良くした単位が、デシベル[dB]である。

その定義から、1倍=0デシベル、10倍=10デシベル、100倍=20デシベルである。

また「10デシベルで1桁違う」ということから「1デシベルは0.1桁違う」という単位であるとも言える。

1デシベルは約1.26倍である。

ある基準値Aに対するBのレベル表現をデシベル[dB]によって表すと、
[dB]
となる。

デシベルによる表現は、音の強さ(音圧レベル)や、電力の比較、減衰などをエネルギー比で表すのに使用される。

また、デシベルは基準値に対する相対値を表現するものだが、絶対値を表現するために、各分野で0dbとして扱うための基準値が定義されている。

絶対値としてのデシベルの節で後述する。

電磁波の減衰、音圧レベル、振動加速度レベルについては、計量法において、「取引又は証明」に用いるべき単位としてデシベルを定めている。

後2者は、それぞれ、音圧(Pa)および振動の加速度(m/s )の基準値に基づいて定義された、絶対デシベルである。

電磁波の減衰は相対比をデシベル表現したもの(相対デシベル)である。


電圧と電力[編集]

電気関係ではオームの法則により、電圧の倍率に対して電力の倍率がその2乗倍になる、という性質があるため、アンプなどでは電圧のデシベルの倍が電力のデシベルになる。

以下、詳しく述べる。

オペアンプなど増幅器の、入力と出力の電圧比(利得、ゲイン)をあらわす単位としても用い、次の換算式にあてはめて求める。
[dB][dB]
(ただし、G:デシベル換算した入力/出力比 x:入力 y:出力) 電圧比の2乗が電力比だから、先の電力比の定義式を電圧比に書き換えると対数の係数が2倍の20となる。

yがxの二倍の大きさであるとき、log2=0.301であるので、Gは約6になる。

つまり電圧のdBが3のとき、電力のdBは6である。

電力は電圧(あるいは電流)の2乗に比例するので、10倍の電圧(電流)比は100倍の電力比となり、デシベルで表すと20dBになる。

音圧レベルについても同様である。

電気信号のレベルの表現などでは、そのデシベルが電圧と電力のどちらを表現するものかも決める必要がある。

いくつかの例を次の節で述べる。


絶対値としてのデシベル[編集]

デシベルは本来2つの物理量の比を表す次元のない量であるが、工学では慣習により絶対基準値を定めて絶対単位として使うことが広く行われている。

dBSPL(Sound Pressure Level)

音を構成する空気の圧力の実効値である音圧のレベルを表し、2×10-5Paを基準値(0dB)とする。

dBSIL(Sound Intensity Level、音の強さレベル)

単位断面積を単位時間に通過する音のエネルギーである音の強さのレベルを表し、10-12W・m-2を基準値(0dB)とする。

dBFS(Full Scale)

S/PDIFやAES/EBUなどのPCM音声信号において規格上の最大値を基準値(0dB)とする。

dBm

1mWを0dBとして、電力の大きさをdBで表したもの。例えば、600オームの抵抗負荷に1mWの電力を供給するのに必要な交流電圧は、約0.775Vrmsである。

dBf

1fW(1フェムトワット)を0dBとして、電力の大きさをdBで表したもの。無線通信の分野で受信機の感度を表現する場合に、dBmでは数値が小さくなりすぎるためこの単位が使われる。

dBv

0.775Vを0dBとして、電圧の高さをdBで表したもの。負荷のインピーダンスは無関係。主に業務用オーディオ機器で利用される音声信号レベルの単位。先述のdBmでは入出力機器を600オームでインピーダンス整合した場合に約0.775Vrmsが得られれば0dBであるが、インピーダンス不整合(いわゆる「ロー出しハイ受け」)な接続、すなわち入出力インピーダンスが600オームではない機器も多用されるようになったために、dBmにおける0dBで得られる電圧に着目して派生した表記方法。

dBu

上記dBvに同じ。dBvが下記dBVと非常に紛らわしいことから案出された表記方法。

dBs

上記dBvあるいはdBuと同じ。

dBV

1Vを0dBとして、電圧の高さをdBで表したもの。負荷のインピーダンスは無関係。主に家庭用オーディオ機器で使われる音声信号レベルの単位。通常のマイクロホン出力が-40dB(10mVrms)〜-50dB(3mVrms)程度。

dBμ

1μVrms(0.000001Vrms)を0dBとして、電圧の高さをdBで表したもの。主に無線通信の分野で使用される。

dBμEMF、dBμ(emf)

無線通信の分野で高周波信号発生器(SG)の出力電圧を表現する場合、SGの出力を信号源インピーダンスで終端したときの電圧(終端電圧)で表現する場合と、SGの出力を開放したときの電圧(開放電圧)で表現する場合があり、両者は6dBの差があるため、開放電圧で表現する場合は、dBμに続けてEMF(Electro Motive Forceの略)と付記するか、別に説明する必要がある。例えば50Ωの場合、113dBμEMFと107dBμはどちらも同じであり約0dBmである。日本では、業務用無線機やPDC方式携帯電話機でdBμEMFが使われることが多い。米国やアマチュア無線ではdBμが使われることが多い。規格や仕様でEMFが省略されて書かれていることもあるため注意が必要である。例えば、-6dBμの受信感度の業務無線機と、-12dBμの受信感度のアマチュア無線機は、どちらも同じ受信感度であるが、アマチュア無線機のほうが受信感度が良いと誤認するおそれがある。dBmやdBfで表示すれば間違うおそれはない。

dBi

アイソトロピックアンテナ(全ての方向に均等に電波を放射する仮想的なアンテナ)を基準としたアンテナの利得。ダイポールアンテナを基準にする場合はdBdまたは単にdBと表す。dBi表記はdBdより2.14大きい。


相対値としてのデシベル[編集]

相対的な値であるデシベルは「基本の物理量との比」を対数で示すものなので、慣れるまでに時間がかかるかもしれない。

ここでは「元の値との倍率」と「物理量(例として電圧比・電力比)」のdB表記を並べてみた。

倍率(比) 電圧比 電力比
1倍 0.00dB 0.00dB
2倍 6.02dB 3.01dB
3倍 9.54dB 4.77dB
4倍 12.04dB 6.02dB
5倍 13.98dB 6.99dB
10倍 20.00dB 10.00dB
50倍 33.98dB 16.99dB
100倍 40.00dB 20.00dB
500倍 53.98dB 26.99dB
1000倍 60.00dB 30.00dB
5000倍 73.98dB 36.99dB
10000倍 80.00dB 40.00dB

「1Vが100Vに」なら「40dB上昇」、「1Wが100Wに」なら「20dB上昇」と呼ぶ。

なお計測機器の出力をグラフ化する際に出力電圧1/2倍(最大値に対して)のラインを「-6dB」と表記する例が見受けられるが、照度などエネルギーと比例関係にある計測対象の場合は誤りである。


脚注[編集]

[ヘルプ]
^ “騒音の計測単位-なぜdBという対数尺度を使用するか”.小野測器.2014年4月15日閲覧。


関連項目[編集]

アレクサンダー・グラハム・ベル

ネーパ

減衰器

音響・聴覚関連

ホン

音圧-音圧レベル

聴覚障害者

等ラウドネス曲線


SI単位

基本単位
アンペア

カンデラ

ケルビン

キログラム

メートル

モル




組立単位
ベクレル

クーロン

セルシウス度

ファラド

グレイ

ヘンリー

ヘルツ

ジュール

カタール

ルーメン

ルクス

ニュートン

オーム

パスカル

ラジアン

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シーベルト

ステラジアン

テスラ

ボルト

ワット

ウェーバ


併用単位
統一原子質量単位

天文単位



デシベル



電子ボルト

ヘクタール

時間

リットル



分 (角度)

ネーパ

秒 (角度)

トン
原子単位系

自然単位系


関連項目
SI接頭辞

単位系

単位の換算一覧

新しいSIの定義


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2014年09月11日

肺子宮内膜症とは? 『異所性内膜症』

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#ккк #ррр #WW123 #兵器 #肺子宮内膜症 #異所性内膜症 #内膜症


月経期に血痰が出る肺子宮内膜症とは?
異所性内膜症
http://m.allabout.co.jp/gm/gc/424566/



最近耳にする「肺子宮内膜症」とは?


月経周期に併せて血痰が出るのは、「異所性子宮内膜症」が原因?


主に子宮や卵巣やその周囲の骨盤内臓器に発生する病気である「子宮内膜症」。

しかし、稀に子宮周辺ではなく、肺や腸管など全く異なる臓器に病変ができることがあります。

これらの内膜症病変は、「異所性子宮内膜症」「骨盤外子宮内膜症」など医学的にも様々な呼ばれ方をされており、まだ名称が統一されていません。

日本エンドメトリオーシス学会では、新しく「特異部位子宮内膜症」という呼び方を提唱しています。

子宮内膜症取扱い規約の中では、内膜症の病変がある場所を特定する呼び方として「肺子宮内膜症」や「臍子宮内膜症」といった名称が記載されているため、一般の方の間ではこの名称が広まっているようです。

以下では、「肺子宮内膜症」の場合の症状、治療法などを解説します。



肺子宮内膜症(異所性内膜症)の症状

骨盤外の臓器にできる内膜症の中でも、肺に病変ができるものは「肺子宮内膜症」の名称で周知されているようですが、自覚症状として月経周期と連動して血痰や喀血などがみられます。

肺そのものではなく、肺を包んでいる胸膜や肺の下にある横隔膜に内膜症ができたものは「胸膜子宮内膜症」と呼ばれ、月経期に気胸を起こす「月経随伴性気胸」や、月経周期と連動して胸に血がたまる「血胸」といった症状がみられます。気胸や血胸は約90%が右側の肺に発生するのが特徴です。

肺や胸膜に子宮内膜症ができるのは、子宮内膜症全体の約2%程度ですので、頻度としては非常にまれな病気です。



肺子宮内膜症(異所性内膜症)の診断方法・原因

診断方法は、月経周期に合わせて胸のレントゲンやCT検査を行ったり、画像的に診断が難しい場合は気管支鏡検査や胸腔鏡検査を行ったりします。

気管支鏡検査では肺の奥まで検査することは難しく、また胸腔鏡検査は体への負担が大きい検査になりますので、一般的には症状が月経周期としっかり連動しているかどうかで診断されるケースの方が多くなります。

発生の原因ははっきりとわかっていませんが、人工妊娠中絶手術など子宮内を操作する手術を受けたことのある人に発生することが多いことから、血管やリンパ管に乗って子宮内膜組織が肺まで移動することによって引き起こされるのではないかと考えられています。

もちろん、肺子宮内膜症だからといって、必ずしも人工妊娠中絶手術などを受けている、ということではありませんので、その点はご留意ください。



肺子宮内膜症(異所性内膜症)の治療法

確立した治療法はまだありませんが、骨盤内の子宮内膜症に対する治療と同じようにホルモン剤を使った薬物治療を行うか、手術によって内膜症病変を取り除くことで症状の改善を図ります。

薬物療法には、月経を完全に止める偽閉経療法や黄体ホルモン剤「ディナゲスト」による治療があります。

偽閉経療法は6ヶ月間しか継続的に使用できず、薬をやめた後の再発率が高いこともあり、長期的な治療には黄体ホルモン療法の方が向いています。

妊娠を希望している方の場合は、ホルモン剤は使えませんので、できるだけ早く妊娠を成立させることが、内膜症の病変を抑えることになります。

薬物療法が無効な場合や、妊娠を希望しているけれど毎月症状が強く出るという場合は、胸腔鏡手術によって胸腔内にできた内膜症病変を切り取ったり焼く治療を行います。


更新日:2013年08月09日
ガイド:清水 なほみ
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磁歪素子を使った振動スピーカー 『OmniBeat』

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磁歪素子を使った振動スピーカー OmniBeat(オムニ・ビート
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ポータブルオーディオ用スピーカーOmniBeat(オムニ・ビート)


ワイヤレススピーカー


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Bluetooth 通信で、テレビやラジオから離れたところでも音を聴くことが出来ます。

キッチンシンクにも置けるので食事の準備をしながらでも、テレビやラジオの重要なシーンを聴き逃しません。

※ 別途「オーディオトランスミッター」(イヤホンジャックタイプのBluetooth アダプタ等)が必要です。

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エンジョイ!お皿洗い(主婦向け)


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浴室のドアに取り付ければ、浴室全体に音が広がります。

オムニ・ビートとオーディオ機器は浴室の外側に設置するので、水に濡れる心配もありません。

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Bluetooth 対応の防水携帯なら、お風呂の中から選曲や音量調整もできます。

※1 オムニ・ビートは防水仕様ではありません。絶対に水に濡らさないでください。

※2 オーディオ機器の防水仕様については、オーディオ機器の取扱説明書などでご確認ください。


お風呂スピーカー用ガラス面設置治具の作成方法

 ※ガラス面がザラザラの場合は、市販の吸盤補助板やザラザラ面用吸盤を活用下さい。

レジャーのラジカセ等の代わり

コンパクトなため、どこにでもポケットに入れて持ち運べます。

テーブルや車など、その場にあるものを振動スピーカー化させて、みんなで音楽を楽しめます。

電池でも動作するので、AC電源が無くても安心です。

別売:専用ACアダプターもあります
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