데시벨(dB) 계산기
비를 데시벨로 바꾸고, dB를 비로 되돌리고, 여러 dB 소스를 합산하는 필수 온라인 도구 — 음향, 전자공학, 신호 처리에 유용합니다.
계산 유형을 선택하고, 전력 또는 진폭 항목을 고른 뒤 값을 입력하면, 사용한 공식과 함께 즉시 데시벨 결과를 확인할 수 있습니다.
데시벨(dB) 계산기
비를 데시벨로 바꾸고, dB를 비로 되돌리고, 여러 dB 소스를 합산하는 필수 온라인 도구 — 음향, 전자공학, 신호 처리에 유용합니다.
두 값의 비(예: 출력/입력 전력 또는 전압)를 해당하는 데시벨 값으로 변환합니다.
데시벨 (dB) 계산기 소개
데시벨 (dB)은 두 물리량의 비를 나타내는 로그 단위로, 가장 흔하게는 전력이나 장(field) 진폭에 사용됩니다. 데시벨은 매우 넓은 범위를 다루기 쉬운 숫자로 압축해 주고, 사람이 음량과 신호 세기를 인지하는 방식과도 잘 맞기 때문에 음향, 전기공학, 통신, RF 시스템의 공통 언어가 되었습니다.
핵심 아이디어는 단순합니다. 엔지니어는 “출력 전력이 입력 전력의 100배다”라고 말하기보다 “이득은 20 dB다”라고 말합니다. 로그를 쓰면 곱셈이 덧셈으로 바뀌므로, 직렬 단계는 각 단계의 dB 이득과 손실을 더하는 것만으로 분석할 수 있습니다. +3 dB 변화는 대략 전력 2배, +10 dB는 10배, +20 dB는 100배를 의미합니다. 이런 규칙은 빠른 시스템 예산 계산에 매우 중요합니다.
공식은 두 가지이며, 잘못 고르는 실수가 흔합니다. 전력량——와트, 밀리와트, 세기, 조사도——에는 전력 공식을 사용합니다: dB = 10 × log₁₀(P₂/P₁). 진폭(장)량——볼트, 암페어, 음압, 전기장 세기——에는 진폭 공식을 사용합니다: dB = 20 × log₁₀(A₂/A₁). 계수가 2배 차이 나는 이유는 전력이 진폭의 제곱에 비례하기 때문입니다(P ∝ A²). 따라서 진폭이 2배가 되면 전력은 4배가 되며, 이는 진폭 공식으로도 6 dB이고 전력비 4를 전력 공식에 넣어도 6 dB로, 서로 일치합니다.
비동기(코히어런트하지 않은) dB 소스(독립 잡음원, 별도의 음원, 여러 안테나)를 합산하려면 먼저 선형 전력으로 되돌린 뒤 더하고, 다시 dB로 변환해야 합니다: L_total = 10 × log₁₀(Σ 10^(Lᵢ/10)). 같은 60 dB 소스 두 개를 합치면 120 dB가 아니라 63 dB가 됩니다. 이 직관에 반하는 결과는 많은 학생들을 놀라게 합니다. 이 계산기의 ‘합산’ 모드가 이를 올바르게 처리합니다.
dB에는 많은 절대값 변형이 있습니다: dBm(1 mW 기준), dBW(1 W 기준), dBV(1 V 기준), dBu(0.775 V 기준), dBSPL(공기 중 20 μPa 기준) 등이 있습니다. 이 계산기는 순수한 비를 다루며 무차원 dB 값을 반환합니다. dBm이나 dBSPL 같은 절대 레벨을 얻으려면, 변환 후 선택한 기준 레벨에 대해 결과를 적용하세요.
계산 예시
각 계산 모드를 대표하는 실제 공학 값 4가지 사례입니다.
| 시나리오 | 결과 | 메모 |
|---|---|---|
| 증폭기 전력 이득: Pin = 10 W, Pout = 20 W (전력, 비를 dB로) | 3.01 dB | 10 × log₁₀(20/10) = 3.01 dB. 전력이 2배가 되면 항상 약 3 dB가 증가합니다. |
| 전압 이득: Vin = 5 V, Vout = 10 V (진폭, 비를 dB로) | 6.02 dB | 20 × log₁₀(10/5) = 6.02 dB. 전압 진폭이 2배가 되면 3 dB가 아니라 6 dB입니다. |
| 신호 감쇠: 진폭 −6 dB (dB를 비로, 진폭) | 선형 비 = 0.5012 | 10^(−6/20) ≈ 0.501. −6 dB 케이블 손실은 전압 진폭을 절반으로 줄입니다. |
| 두 음원: 80 dB와 85 dB를 합산 | 86.19 dB | 10 × log₁₀(10^8 + 10^8.5) ≈ 86.2 dB. 더 큰 소스가 우세하며, 더 작은 소스를 더해도 전체는 1.2 dB만 증가합니다. |
dB 계산기 사용법
- ‘비를 dB로’를 선택하면 측정값과 기준값의 비를 데시벨로 바꿀 수 있고, ‘dB를 비로’는 반대로 변환하며, ‘dB 값 합산’은 독립 소스를 로그적으로 더합니다.
- ‘비를 dB로’ 또는 ‘dB를 비로’에서는 대상이 전력(와트, 세기)인지 진폭(볼트, 압력)인지 선택하세요. 이렇게 해야 계산기가 10배 공식인지 20배 공식인지 결정합니다.
- 비 변환에서는 기준값 X1과 측정값 X2를 입력하고, dB를 비로 변환할 때는 dB 값을 입력하세요. 합산 모드에서는 모든 dB 값을 쉼표로 구분해 입력합니다.
- ‘계산’을 클릭하세요. 결과 영역에는 dB 값 또는 선형 비와 함께 사용한 정확한 공식이 표시되어 계산을 확인할 수 있습니다.
- ‘초기화’를 클릭하면 모든 입력란이 지워지고 새 계산을 시작할 수 있습니다. 다른 값은 유지한 채 언제든 모드를 전환할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
왜 전력은 2배면 +3 dB인데 전압은 2배면 +6 dB인가요?
전력은 전압의 제곱에 비례합니다(P = V²/R). 전압이 2배가 되면 전력은 4배가 되고, 전력 눈금에서는 +6 dB입니다. 하지만 진폭 눈금에서는 20 × log₁₀(2) = 6.02 dB입니다. 두 공식은 서로 일치합니다. 전압이 2배가 되는 변화는 전력비 4를 쓰는 전력 공식이든, 전압비 2를 쓰는 진폭 공식이든 모두 +6 dB입니다.
dB 값을 직접 더해도 되나요?
직렬 구성 요소의 dB 이득과 손실은 더할 수 있습니다. 선형 비의 곱셈이 로그의 덧셈에 해당하기 때문입니다. 하지만 독립 소스의 dB 레벨은 더할 수 없습니다. 이는 전력을 선형으로 합산해야 하기 때문입니다. ‘dB 값 합산’ 모드를 사용하세요. 같은 60 dB 소스 두 개는 120 dB가 아니라 63 dB가 됩니다.
dB와 dBm의 차이는 무엇인가요?
일반 dB는 두 값 사이의 무차원 비입니다. dBm은 1 밀리와트 기준의 절대 전력 레벨로, P(dBm) = 10 × log₁₀(P_mW / 1 mW)입니다. 이 계산기의 비 결과를 dBm으로 바꾸려면 먼저 기준값 X1 = 1 mW로 두고, X2를 당신의 전력(mW)으로 설정한 뒤 전력의 ‘비를 dB로’ 계산을 수행하세요.
음수 dB 값은 무엇을 의미하나요?
음수 dB 값은 측정값이 기준값보다 작다는 뜻으로, 이득이 아니라 감쇠 또는 손실이 있다는 의미입니다. 예를 들어 −3 dB는 전력이 절반이라는 뜻이고, −6 dB는 전압 진폭이 절반이라는 뜻입니다. 오디오 케이블, 감쇠기, 손실이 있는 전송선은 모두 음의 dB 삽입 손실을 가집니다.
두 개보다 많은 dB 소스는 어떻게 합산하나요?
‘dB 값 합산’ 입력란에 쉼표로 구분해 모두 입력하세요. 예: ‘75, 80, 82, 78’. 계산기는 각 값을 선형 전력 등가로 변환해 합산한 뒤 다시 dB로 변환합니다. 이 방법으로 임의 개수의 독립 소스를 합칠 수 있습니다.
같은 소스를 두 개 합치면 왜 3 dB만 늘어나나요?
dB가 로그 단위이기 때문입니다. 각각 L dB인 같은 전력 소스 두 개의 합산 전력은 2×10^(L/10)이고, 10 × log₁₀(2×10^(L/10)) = L + 10 × log₁₀(2) ≈ L + 3.01 dB입니다. 시작 레벨이 무엇이든, 같은 소스를 두 배로 늘리면 항상 약 3 dB가 증가합니다.