dBm, dBu là gì? By: Phạm Thanh Sơn (Sonkeyboard)
dBm
Thuật ngữ dBm diễn đạt một mức công suất điện, và luôn luôn tham chiếu đến 1 milliwatt. Nghĩa là, 0 dBm = 1 milliwatt. dBm không có mối liên hệ trực tiếp nào đến điện áp hay trở kháng. dBm thực sự được thiết lập như một tiêu chuẩn công nghiệp trong Kỷ yếu của Viện Kỹ sư Đài phát thanh, tập 28, tháng Giêng năm 1940, trong một bài viết của H.A. Chinn, D.K. Gannett và R.M. Moris có tiêu đề “A New Standard Volume Indicator and Reference Level.” Mạch điển hình trong đó dBm được đo khi thuật ngữ này được phát minh lần đầu tiên là đường dây điện thoại 600 ohm. Trong bài viết IRE, mức tham chiếu là 0,001 watt, là một milliwatt. Như vậy sẽ xảy ra rằng số lượng của công suất được tiêu thụ khi có một điện áp 0,775 Vrms được đưa vào đường dây 600 ohm. Vì lý do này, rất nhiều người tin tưởng một cách nhầm lẫn rằng 0 dBm nghĩa là “0,775 V,”, nhưng đó chỉ là trường hợp trong một mạch 600 ohm. 0 dBm chính nó, tuy nhiên, luôn luôn có nghĩa là một milliwatt. Ví dụ 1: “Mức đầu ra tối đa của một bàn điều khiển là +20 dBm.” Ví dụ này cho chúng ta biết một cách chính xác giống như Ví dụ 2 trong bài dB là gì, nhưng diễn đạt bằng ít chữ hơn. Thay vì diễn đạt “mức đầu ra tối đa là 100 milliwatts,” chúng ta nói đơn giản là “+20dBm.” Ví dụ 2: “Mức đầu ra tối đa của mixer là +20 dBm tại 600 ohms.” Ví dụ 2 này cho chúng ta biết rằng đầu ra gần như là giống với ví dụ 1 nhưng cung cấp cho chúng ta thêm thông tin rằng trở kháng tải là 600 ohms. Điều này cho phép chúng ta tính toán mức điện áp đầu ra tối đa tại điểm mà tải là 7,75 Vrms, thậm chí mặc dù điện áp đầu ra không được cung cấp trong bảng thông số kỹ thuật.
dBu
Phần lớn các thiết bị âm thanh hiện đại (bàn điều khiển, bộ xử lý tín hiệu…) nhạy cảm với các mức điện áp. Công suất đầu ra không thực sự quan trọng, trừ khi trong trường hợp công suất của amplifier dùng để xử lý loa, trong trường hợp này “watts” chứ không phải bất kỳ số lượng “dB” nào sẽ là thuật ngữ phổ biến nhất. Thuật ngữ “dBm” diễn tả một tỉ lệ công suất do vậy mối liên hệ của nó với điện áp là thế nào? Không trực tiếp, mặc dù điện áp có thể được tính toán nếu biết được trở kháng. Những vấn đề phức tạp, và như chúng ta đã đề cập từ trước, toàn bộ khái niệm của dB là để đơn giản hóa các con số liên quan. Vì lý do đó, một thuật ngữ khác của dB được đưa ra… dBu. dBu là một thuật ngữ phù hợp hơn để diễn đạt điện áp đầu ra hoặc đầu vào. Chính điều này dẫn đến sự nhầm lẫn chủ yếu với dB… dB thường được dùng với các tham chiếu khác 0; và dBu thì lại khác. Chúng tôi sẽ tiếp tục giải thích điều này và chỉ ra mối quan hệ giữa một vài thuật ngữ “dB” được dùng phổ biến.
Điện áp được đại diện bởi dBu tương đương với đại diện bởi dBmnếu, và chỉ nếu, ký hiệu dBm được cung cấp thêm một trở kháng 600 ohm. Tuy nhiên giá trị dBu không phụ thuộc vào trở kháng: 0 dBu luôn luôn là 0,775 V. dBu được định rõ như một đơn vị tiêu chuẩn để tránh nhầm lẫn với các đơn vị dB liên quan đến điện áp khác, chẳng hạn dBV mà sẽ được giải thích trong bài viết kế tiếp. Ví dụ 3: “Mức đầu ra tối đa của bàn điều khiển là +20 dBu tại 10k ohm hoặc trở kháng cao hơn.” Ví dụ này cho chúng ta biết điện áp đầu ra tối đa của bàn điều khiển là 7,75 V, chỉ với cách chúng ta đã tính toán ở ví dụ 2, nhưng có một sự khác biệt đáng kể. Đầu ra trong ví dụ 2 được xử lý tại 600 ohms, trong khi tại ví dụ 3 chỉ rõ trở kháng tối thiểu 10.000 ohms; nếu bàn điều khiển này kết nối với trở kháng 600 ohms, đầu ra của nó có thể sẽ bị giảm điện áp, tăng độ méo và có thể bị cháy. Làm thế nào chúng ta có thể thực hiện các giả thiết trên? Người ta sẽ học để đọc giữa các dòng đó. Ví dụ 2 chỉ ra mức đầu ra cho công suất (dBm), vì thế nếu một mức công suất đưa ra sẽ được cung cấp, và trở kháng cao hơn, sau đó một điện áp cao hơn sẽ được gửi đến bằng cùng công suất đầu ra. Ngược lại, ví dụ 3 nói rõ một trở kháng tối thiểu rõ ràng, và kết nối vào một trở kháng thấp hơn sẽ có xu hướng hút nhiều công suất hơn từ đầu ra. Việc tiêu hao nhiều công suất hơn từ một mạch đầu ra mà không có khả năng cung cấp công suất (mà chúng ta ngầm hiểu là dBu/điện áp chỉ rõ và trở kháng tối thiểu) sẽ có kết quả làm giảm điện áp đầu ra và có thể gây biến dạng hoặc hỏng hóc thiết bị.