dBFS、dBm、dBV、dBW、0dB、-3dB概念解析

dBFS、dBm、dBV、dBW、0dB、-3dB概念解析  

   
 
 
  简单地说,分贝就是放大器增益的单位放大器输出与输入的比值为放大倍数,单位是“”,如10倍放大器,100倍放大器。当改用“分贝”做单位时,放大倍数就称之为增益,这是一个概念的两种称呼。
 
  电学中分贝与放大倍数的转换关系为:   
 
  AV (dB) = 20 lg ( Vo / Vi )  
  AI (dB) = 20 lg ( Io / Ii )
  Ap (dB) = 10 lg ( Po / Pi )
 
  分贝定义时电压(电流)增益和功率增益的公式不同,但我们都知道功率与电压、电流的关系是P = V . V / R = I . I .R ,采用这套公式后,两者的增益数值就一样了:
 
  10 lg ( Po / Pi ) = 10 lg ( Vo . Vo / R ) / ( Vi . Vi / R ) = 20 lg ( Vo / Vi )
 
  
  使用分贝做单位主要有三大好处:
 
  1) 数值变小,读写方便
 
  电子系统的总放大倍数常常是几千、几万甚至几十万,一架收音机从天线收到的信号至送入喇叭放音输出,一共要放大2万倍左右。
 
  用分贝表示先取个对数,数值就小得多
 
  2) 运算方便   
 
  放大器级联时,总的放大倍数是各级相乘;用分贝做单位时,总增益就是相加
 
  若某功放前级是100倍(20dB),后级是20倍(13dB),那么总功率放大倍数是100×20=2000倍,总增益为20dB+13dB=33dB。
 
  3) 符合听感,估算方便
 
  人听到声音的响度是与功率的相对增长呈正相关的。
 
  例如,当电功率从0.1瓦增长到1.1瓦时,听到的声音就响了很多;而从1瓦增强到2瓦时,响度就差不太多;再从10瓦增强到11瓦时,没有人能听出响度的差别来。
 
  如果用功率的绝对值表示都是1瓦,而用增益表示分别为10.4dB,3dB和0.4dB,这就能比较一致地反映出人耳听到的响度差别了。
 
  您若注意一下就会发现,Hi-Fi功放上的音量旋钮刻度都是标的分贝,使您改变音量时直观些。
 
 
  分贝数值中,-3dB和0dB两个点是必须了解的。
 
  -3dB也叫半功率点截止频率点,这时功率是正常时的一半电压或电流是正常时的1/2 在电声系统中,±3dB的差别被认为不会影响总特性,所以各种设备指标,如频率范围,输出电平等,不加说明的话都可能有±3dB的出入。
 
  0dB表示输出与输入或两个比较信号一样大
 
  分贝是一个相对大小的量,没有绝对的量值 可您在电平表或马路上的噪声计上也能看到多少dB的测出值,这是因为人们给0dB先定了一个基准
 
  常用的0dB基准有下面几种:
 
  1) dBFS,以满刻度的量值为0dB,常用于各种特性曲线上;
  2)  dBm,在600Ω负载上产生1mW功率(或0.775V电压)为0dB,常用于交流电平测量仪表上;
  3)  dBV,以1伏为0dB;
  4) dBW,以1瓦为0dB。
 
 
  一般读出多少dB后,就不用再化为电压、声压等物理量值了,专业人士都能明白。 只有在极少数场合才要折合,这时只需代入公式:   
 
  10的 A/20 (或A/10) 次方 × D0 计算即可。
  其中,
    A为读出的分贝数值;
    D0为0dB时的基准值;
    电压、电流或声压用A/20;
    电功率、声功率或声强则用A/10。

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