单位意义：dB、dBm与dBw、dBμ与dBV、dBi与dBd、dBFS

• dB单位概念一直是以前比较模糊的地方，机缘下，就整体的把一些相关的dB单位的文献统一看了一些，下面就简单的解释一下这些基本单位的意义和基本换算。

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dB

• 简单解释下dB产生的由来，dB是decibel的缩写,意即十分之一贝尔(bel)，它是个没有量纲的对数计数单位。

• 那么为什么会使用这个相对值，而不使用我们常见的瓦特、伏特、安培等单位来定量地表述呢？这是因为,人们感官所感觉到声音响度的变化,是与有关量值在变化前后的比值的对数成正比的。也就是说,我们的听觉器官(耳朵)对于声音强度的响应是符合对数规律的。正是由于这个原因,我们采用像分贝这样的计量单位,能更客观地反映出人的感官的感觉特性。

• 在电子工程技术领域,dB是国际上统一使用的电信传输单位。为了准确计量信号在电路中各点的功率、电压和电流等的传输变化情况,一般不直接用瓦(W)、伏(V)和安(A)作为测量单位,而采用“电平”这样一个概念。采用分贝作为传输电平的计量单位,可以使工程中的乘除运算变成简单的加减运算。
  一个信号的大小用相对于某一基准值的功率比值、电压比值或电流比值的对数关系来表示。用公式可表示为:D=10lgP1/Po=20lgU1/U0=20lgl1/lo(dB)

其中,下标“0”表示参考点的基准值,下标“1”表示被计量点的值。也可以说,D所表示的分贝值是被测量点相对于参考点的“相对电平”。如果在一个系统中取定某一量值作为基准,那么由此所确定的电平值称为“绝对电平”，被取定的基准值的电平称为“零电平”。例如在电子工程系统中，由于传输的信号都是弱信号,一般来说功率很小,因而目前世界各国皆取1毫瓦(mW)为功率基准值,1毫瓦便称为“零电平功率”。

• 表示声音的大小

在实际日常生活中，住宅小区告知牌上面标示噪音要低于60分贝，也就是要低于60dB，在这里dB（分贝）的定义为噪声源功率与基准声功率比值的对数乘10的数值，不是一个单位，而是一个数值，用来形容声音的大小。

dB总说

• 分贝除了是一种测量声音的相对响度的单位外，
• 它还在以下两种情况中使用：一是表示两种电或声功率之比的一种单位,它是功率比的常用对数的10倍的缩写（即dB）。二是表示两种电压或电流值或类似声量(如声压或质点速度)之比的一种单位。如果两种电压或电流是在相同电阻上测得的话，那么它等于电压或电流比的常用对数的20倍。

dBm与dBw

• dBm：dBm是一个表示功率绝对值的值（如前文所述它是以1mW功率为基准的一个比值），计算公式为：10log（功率值/1mW）。
• dBw：与dBm一样，dBw是一个表示功率绝对值的单位（它是以1W功率为基准的一个比值），计算公式为：10log（功率值/1W）。

dBw与dBm之间的换算关系:
0dBw=10log1W=10log1000mw=30dBm。

dBm和dBw总结

• dBm是以1mw为基准的分贝，dmw是以1w为基准的分贝，记得一定基准下的阻抗值也必须固定，因为这影响dBm、dBw和dBμ、dBV的关系。

例如：取基准下的阻抗值为600Ω，这是在专业音频和广播领域常用的阻抗值。
那么0dBm的电路消耗情况就是，600Ω消耗1mW的电路消耗情况，其600Ω承担的电压值由功率计算公式P=U2/R可以算出为0.7746v。

dBμ与dBV

• 跟dBm相对应，dBμ则是以电压为基准的分贝单位，它是以0.7746V有效值做基准。所以说dBμ是和dBm对等的，0.7746V是600Ω电阻消耗1mw功率时该电阻两端的电压。
• dBV也是以电压为基准的分贝单位，它是以1V有效值做基准值。

注意：
其dBm是需要知道基准下的电阻值的，而dBμ是不需要的，这是他们的差别，也是它们在不同的场合表示的原因。

dBi与dBd

• dBi和dBd都是表示天线增益的计量单位，两者都是一个相对值，但参考基准不一样。dBi的参考基准为点源振子的全方向性天线，dBd的参考基准为半波偶极子天线。由于半波偶极子天线的增益为2.15dBi，所以对于同一个天线的增益，用dBi表示出来的值比用dBd表示出来的值要大2.15。

dBFS

• 以上为都度量模拟信号的分贝值，现在看一下数字时代是如何表示数字信号的。数字时代计量音频使用dBFS。dBFS的全称为Decibels Full Scale，全分贝刻度，是数字音频分贝值的表示方法。它和前面几个不一样，dBFS的基准并不是最小的或者是中间的某一个值，而是最大值。也就是说0dBFS是数字设备能达到的最大值，即0dBFS等于“满刻度”的数字音频参考电平，是用于带有A/D和D/A转换器的数字音频设备的一项指标。“满刻度”是指转换器可能达到“数字过载”之前的最大可编码模拟电平。

dBFS和dBμ之间的转换

• dBu是计量模拟信号的，dBFS是计量数字信号的，并且dBFS不会用于模拟信号，所以在dBu和dBFS之间没有统一的转换公式，实际使用时取决于于具体的数字设备。在dBu和dBFS转换时，需要规定一个峰值电压，该电压下产生的音频信号经过AD转换后得到值为0dBFS。

根据现行的
《中华人民共和国广播电影电视行业标准GY/T192-2003数字音频设备的满足电平》中规定，+24dBu对应于0dBFS。

总结

• 总的来说dB就是一个比值，有简化计数的作用，具体的值是依靠选择的基准值的。

（1）dBSPL：通常所说的dB，使用声压作为被测量；
（2）dBm：使用功率作为被测量，选择1mW作为基准值；
（3）dBu：使用电压作为被测量，选择0.775V作为基准值；
（4）dBV：使用电压作为被测量，选择1V作为基准值；
（5）dBFS：dBFS是测量数字音频的，其选择的基准值为量化后的最大电平值为0dBFS，其他的值都为负值。

全部内容为Sylanty本人总结文献所得，为大家解决一些基本的理解问题。

为了曾经那个轻易许下的梦