VU Metre (Gürlük Göstergeci)

1930 larda ses yayını büyük bir hızla gelişirken, yayın stüdyolarında, yayın iletim evrelerinin, halkla ilişkiler servisinin ve alçak frekans denetimlerinin başında olan mühendisler, devrelerin değişik noktalarında müzik ve konuşmanın gürlüğünü saptamak için duyulur frekans sinyalleri şiddetinin nasıl ölçüleceği sorunuyla karşı karşıya kalmışlardı.  Bu sinyalin dalgaları çok karmaşıktı ve periyodik değildi.  Bunları ortalama, etkin veya tepe değerleri cinsinden ölçmeye çalışıldığında, zamana bağlı olmaları nedeniyle sonuçların basit sayısal terimler cinsinden ifadesinin olanaksız olduğu meydana çıkmıştı, yani ölçünün yapıldığı zamana göre değişiyorlardı.  Sonuçlar aynı zamanda ölçü aletine ve kullanılan yönteme dayanır gibi gözükmektedir.  Bu zorlukların çevresinde sinyal şiddetini basit sayısal biçimde ifade edebilmek için uygulamalı ölçü yöntemleri için araştırmalar başladı; bu nedenle herhangi bir andaki duyulur sinyal şiddetini belirten (Gürlük) kavramı bulundu.  Kavram tümden deneyseldi ve uygulamalı gereksinimleri karşılamak için yaratılmıştı.  Bu kavram, gerilim, akım ve gücün elektriksel birimleri ile tanımlanamazdı.  Gürlük ölçmeye yarayan ve kalibre edilmiş özel bir karakteristiği olan, bir gösterge ile beraber çalışan, isminden de anlaşılacağı gibi bir gürlük göstergecinden alınan değerlerle tanımlanmıştı.  Yayın sinyalinin seviyesindeki ani dalgalanmalar yüzünden, aygıtın dinamik karakteristikleri de (ileri geri hareket hızı) kalibrasyon için kullanılan sinüs dalgasının güç değeri kadar önemli idi.  Aslen, aygıt üzerindeki okumalar, deneysel olarak seçilmiş bir sıfır dayanak seviyesi olan belirli bir gürlük seviyesinin altında veya üstünde, desibel cinsinden yapılırdı.  Fakat desibelle yapılan tek frekanslı telefon ölçüleriyle karıştırılmasını önlemek için, gösterge yeni bir birimle, kısaca VU olarak gösterilen (gürlük birimi) ile kalibre edilmişti.  Desibele, logaritmik oranı kullanılması bakımından benzeyen bu birimin desibelden farklı deneysel olarak saptanmış bir dayanak (referans) seviyesinin olması ve kullanılan ölçü aletinin bu gibi ölçüler için gereken özel tipte olmasıdır.  Desibeli herhangi bir tür dalga için kullanma olanağına rağmen VU nun kullanılması karmaşık duyulur frekans sinyali ölçüleri ile kısıtlanmıştır.  Gürlük göstergecine gereksinme, duyulur frekans sinyalinin dalgalandığı maksimum ve minimum seviyeler için bir standart koyma ve bunu devam ettirme zorluğundan doğmuştur.  Aslında ana gereksinim sinyalin alt ve üst sınırlarını ölçebilmekti; böylece sinyal, bozulma sınırını aşmayacak ve devre gürültüsü seviyesinin altına düşmeyecekti.  Bu nedenle dileyince seçilmiş sıfır, ölçü aleti göstergesinin orta noktasını saptardı.  VU, gösterge iğnesinin hareketinin balistik karakteristikleri ve sönümü (damping) çok özel şartlara uyacak biçimde yapılan özel göstergelerle kullanılır.  Bütün VU göstergeleri benzer elektriksel ve mekaniksel karakteristiklere sahip olduğundan, karşılaştırılabilirler ve bunlara yapılan dalgalanan sinyallerin gürlük seviyesi ölçüleri aynı anlamlılığa sahiptirler.  Şu anda, VU metreler genellikle güç seviyesini ölçer ve o şekilde kalibre edilmişlerdir ki değişmez bir frekans ve kararlı bir güç seviyesi ile VU değeri, dBm le ifade edilen aynı güç seviyesini gösterir.  Kısaltılmış biçimiyle de dBm, tanım olarak, 1mW`a göre mutlak güç seviyesini gösterir.  dBm logaritmik göreceli birim aracılığı ile gücü gösterir ve bu maksatla miliwatt, dayanak seviyesi olarak alınmıştır.  Aslında dBm belirli dayanak noktasının olması nedeniyle, güç ölçü birimidir ve desibel gibi güçlerin oranı değildir; bu, dBm cinsinden verilen değerlerin watt cinsinden değerlere kolaylıkla dönüştürülebileceği gerçeği ile ispatlanmıştır.  DBm aşağıdaki deklemle ifade edilir;  

DBm=10 log10 (P1/P2) Burada P1 devrede ölçünün yapıldığı noktadaki güç, P2 de 1mW`tır. 

Sonuç olarak 17dBm lik bir okuma gücün 50mW olduğunu; 20dBm lik bir okuma 100mW olduğunu ve -10dBm lik bir okuma gücün 0.1mW olduğunu gösterir.  Şu akıldan çıkarılmamalıdır ki dBm logaritmik bir birimdir ve watt kadar kolaylıkla kullanılmaz.  Örneğin, taşıyıcı iletim aygıtındaki kanalların gücü dBm cinsinden ölçülüyorsa ve biz hatta iletilen toplam gücü bulmak istiyorsak, bunu, dBm cinsinden ölçülmüş kanal güç değerlerini toplayarak elde edebiliriz; dBm değerini watt`a dönüştürmeli, bunları toplamalı ve toplam watt değerini tekrar dBm`e dönüştürmeliyiz.  Örneğin bir devrenin, her biri +10dBm gücünde 5 kanalı varsa, hatta çıkan toplam güç +50dBm değil, +17dBm dir.  Telefonda kullanılan bir çok dBm göstergeçleri 600 ohm üzerindeki 1mW referans seviyesi için kalibre edilmişlerdir (600 ohm değeri en çok rastlanan hat karakteristik empedansıdır), başka bir değişle, göstergecin yaptığı, gerilimleri 600 ohmluk bir empedans üzerinden okumaktır.  Eğer ölçü, karakteristik empedansı 600 ohm dan değişik bir yük üzerine yapılırsa, göstergeç okuması, aşağıda gösterildiği biçimde düzeltme çarpanı ile ayarlanmalıdır.  DBm=dBm(aygıt okuması) + 10 log (600/devrenin karakteristik empedansı ohm) Telefonda, dBm göstergeci genellikle değişmez bir frekanstaki ölçüler için kullanılır, fakat VU göstergeci yayında, üzerinden, programların iletildiği, duyulur frekans devrelerinde kullanılır.  VU metreler olağan iletim ölçülerinde de kuşkusuz kullanılabilir.  Radyo devrelerinde (dBw) dBm den daha fazla kullanılan bir birimdir.  DBw, desibel cinsinden 1W referans seviyesine göre olan gücün sembolüdür.  Başka bir değişle 0dBw=30dBm dir.  Bazen seviye 1KW`a göredir ki bu durumda dBk kullanılır. 

0dBk=+30dBw=+60dBm Bir Dayanak Değerine Göre Desibel Cinsinden İfade Edilen Bazı Logaritmik Birimler DBr: "DB referans seviyesi" DBr devrenin herhangi bir noktasındaki sinyal gücünün devrenin başlangıcındakine oranıdır.  DBrn: "Referans Gürültüsünün üstündeki Desibel" Bu birim Ameika Birleşik Devletlerinde telefon telefon konuşmalarında gürültünün meydana getirdiği karışımı (enterferans) saptamak için üretilmiştir. 

                                                      VU Metre                                            PPM Metre

 Kaynak ; Elektrik Mühendisleri Yayın Organından derlenmiştir.