DB是什麽單位
是壹個純計數單位,在工程中有不同的定義方式(僅僅是看上去不同)。對於功率,dB
=
10*log()。對於電壓或電流,dB
=
20*log()。
dB的意義其實再簡單不過了,就是把壹個很大(後面跟壹長串0的)或者很小(前面有壹長串0的)的數比較簡短地表示出來。如(此處以功率為例):
X
=
100000
=
10*log(10^5)
=
50
dB
X
=
0.000000000000001
=
10*log(10^-15)
=
-150
dB
dBm
定義的是
miliwatt。
0
dBm
=
10log(1)
mW
=
1
mW;
dBw
定義
watt。
0
dBw
=
10log1
W
=
10*log(1000)
mw
=
30
dBm。
dB在缺省情況下總是定義功率單位,以
10*log
為計。當然某些情況下可以用信號強度(Amplitude)來描述功和功率,這時候就用
20log
為計。不管是控制領域還是信號處理領域都是這樣。比如有時候大家可以看到
dBmV
的表達。
在dB,dBm,dBw計算中,要註意基本概念。比如前面說的
0dBw
=
10log1W
=
10log1000mw
=
30dBm;又比如,用壹個dBm
減另外壹個dBm時,得到的結果是dB。如:30dBm
-
0dBm
=
30dB。
壹般來講,在工程中,dB和dB之間只有加減,沒有乘除。而用得最多的是減法:dBm
減
dBm
實際上是兩個功率相除,信號功率和噪聲功率相除就是信噪比(SNR)。dBm
加
dBm
實際上是兩個功率相乘,這個已經不多見(我只知道在功率譜卷積計算中有這樣的應用)。
簡單地說,分貝就是放大器增益的單位。放大器輸出與輸入的比值為放大倍數,單位是“倍”,如10倍放大器,100倍放大器。當改用“分貝”做單位時,放大倍數就稱之為增益,這是壹個概念的兩種稱呼。電學中分貝與放大倍數的轉換關系為:AV(I)(dB)=20lg[Vo/Vi(Io/Ii)];Ap(dB)=10lg(Po/Pi)分貝定義時電壓(電流)增益和功率增益的公式不同,但我們都知道功率與電壓、電流的關系是P=V2/R=I2R。采用這套公式後,兩者的增益數值就壹樣了:10lg[Po/Pi]=10lg(V2o/R)/(V2i/R)=20lg(Vo/Vi)。使用分貝做單位主要有三大好處。(1)數值變小,讀寫方便。電子系統的總放大倍數常常是幾千、幾萬甚至幾十萬,壹架收音機從天線收到的信號至送入喇叭放音輸出,壹***要放大2萬倍左右。用分貝表示先取個對數,數值就小得多。附表為放大倍數與增益的對應關系。
運算方便。放大器級聯時,總的放大倍數是各級相乘。用分貝做單位時,總增益就是相加。若某功放前級是100倍(20dB),後級是20倍(13dB),那麽總功率放大倍數是100×20=2000倍,總增益為20dB+13dB=33dB。
(3)符合聽感,估算方便。人聽到聲音的響度是與功率的相對增長呈正相關的。例如,當電功率從0.1瓦增長到1.1瓦時,聽到的聲音就響了很多;而從1瓦增強到2瓦時,響度就差不太多;再從10瓦增強到11瓦時,沒有人能聽出響度的差別來。如果用功率的絕對值表示都是1瓦,而用增益表示分別為10.4dB,3dB和0.4dB,這就能比較壹致地反映出人耳聽到的響度差別了。您若註意壹下就會發現,Hi-Fi功放上的音量旋鈕刻度都是標的分貝,使您改變音量時直觀些。分貝數值中,-3dB和0dB兩個點是必須了解的。-3dB也叫半功率點或截止頻率點。這時功率是正常時的壹半,電壓或電流是正常時的1/2。在電聲系統中,±3dB的差別被認為不會影響總特性。所以各種設備指標,如頻率範圍,輸出電平等,不加說明的話都可能有±3dB的出入。例如,前面提到的頻響10Hz~40kHz,就是表示在這段頻率中,輸出幅度不會超過±3dB,也就是說在10Hz和40kHz這二個端點頻率上,輸出電壓幅度只有中間頻率段的0.707(1/)倍了。0dB表示輸出與輸入或兩個比較信號壹樣大。分貝是壹個相對大小的量,沒有絕對的量值。可您在電平表或馬路上的噪聲計上也能看到多少dB的測出值,這是因為人們給0dB先定了壹個基準。例如聲級計的0dB是2×10-4μb(微巴),這樣馬路上的噪聲是50dB、60dB就有了絕對的輕響概念。常用的0dB基準有下面幾種:dBFS——以滿刻度的量值為0dB,常用於各種特性曲線上;dBm——在600Ω負載上產生1mW功率(或0.775V電壓)為0dB,常用於交流電平測量儀表上;dBV——以1伏為0dB;dBW——以1瓦為0dB。壹般讀出多少dB後,就不用再化為電壓、聲壓等物理量值了,專業人士都能明白。只有在極少數場合才要折合。這時只需代入公式:10A/20(或A/10)×D0計算即可。A為讀出的分貝數值,D0為0dB時的基準值,電壓、電流或聲壓用A/20,電功率、聲功率或聲強則用A/10。現在您就可以來回答本文開頭的問題了。第二只音箱在相同輸入時比第壹只音箱響壹倍,如果保持兩只音箱壹樣響的話,第二只音箱只要輸入壹半功率即可。第壹只功放只是很普通的品種,第二只功放卻很Hi-Fi,整個頻率範圍內輸出電壓只有±2.3%的差別!