何謂dB , dB怎么理解?

dB 是什么單位 ?愈低愈好嗎?

對(duì)于聲頻 ( 聲學(xué)及電子聲學(xué) ) 方面的單位，它是以分貝(decibel ，dB ) 來(lái)做結(jié)果的。斯多里一生專注于科學(xué),1876 發(fā)明電話，我們都知道貝爾發(fā)明了電話，然而重要的是，他發(fā)現(xiàn)我們?nèi)祟惗鋵?duì)聲音強(qiáng)度的反應(yīng)是成對(duì)數(shù)形式，當(dāng)聲音的強(qiáng)度增加到某一程度時(shí)，人的聽(tīng)覺(jué)會(huì)變的較不敏銳，剛好近似對(duì)數(shù)的單位刻度。這使得對(duì)數(shù)的單位可以去拿來(lái)代表人類聽(tīng)覺(jué)變化的比例，當(dāng)然，這基本的單位為 Bell ( 貝爾 )為了紀(jì)念他的發(fā)現(xiàn)因而命名為Bell 簡(jiǎn)寫(xiě)符號(hào)為 Bel 。

用在小訊號(hào)方面時(shí)就須再細(xì)分以十分之一為一個(gè)單位，如同你在使用電表時(shí)欲量取小電壓，會(huì)自動(dòng)往下播切一格類似，此即 decibel ( 分貝 )，從英文字的 decibel 這字是個(gè)復(fù)合字英文的「十分之一」，「小數(shù)」是decimal，其縮簡(jiǎn)寫(xiě)是 deci .這樣的deci + bel 因此即成decibel 。而這又有簡(jiǎn)寫(xiě)符號(hào)為 dB，注意這「dB 」這前面的d 是小寫(xiě)而后面的 B 是大寫(xiě)

人耳對(duì)聲音感知具有很大的動(dòng)態(tài)范圍

從短期暴露即會(huì)永久損害聽(tīng)力的聲強(qiáng)到最靜的人耳能聽(tīng)到的聲強(qiáng)，其比值是1萬(wàn)億(1012)。這么大的比值范圍表示為對(duì)數(shù)度量：1萬(wàn)億基于10的對(duì)數(shù)為12，用分貝表示是240。人的聽(tīng)力并不是對(duì)所有頻率都是相同敏感，最敏感的頻率范圍是2到4kHz.

在實(shí)際日常生活中，住宅小區(qū)告知牌上面標(biāo)示噪音要低于60分貝，也就是要低于60dB，在這里dB(分貝)的定義為噪聲源功率與基準(zhǔn)聲功率比值的對(duì)數(shù)乘10的數(shù)值，不是一個(gè)單位，而是一個(gè)數(shù)值，用來(lái)形容聲音的大小。

常見(jiàn)表示形式：dB

0dB是人耳能聽(tīng)到的最微弱的的聲音，在90dB環(huán)境中聽(tīng)力會(huì)受到嚴(yán)重影響。

信號(hào)強(qiáng)度

在無(wú)線通信領(lǐng)域，衡量一個(gè)地點(diǎn)的某一無(wú)線基站通信信號(hào)強(qiáng)度也可以用dB表示。如測(cè)的某賓館402房間的1號(hào)無(wú)線基站通信信號(hào)強(qiáng)度為-90dBm,這里的定義為該房間的有用信號(hào)強(qiáng)度與所有信號(hào)(包括干擾信號(hào))的比值。常見(jiàn)表示形式：dBm、dBw

增益

在天線技術(shù)方面，dB是衡量天線性能的一個(gè)參數(shù)，名稱為增益。它是指在輸入功率相等的條件下，實(shí)際天線與理想天線在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的信號(hào)的功率密度之比。常見(jiàn)表示形式：dBi、dBd

其他領(lǐng)域中的意義

在電子工程領(lǐng)域，放大器增益使用的就是dB。放大器輸出與輸入的比值為放大倍數(shù)，單位是“倍”，如10倍放大器，100倍放大器。當(dāng)改用“分貝”做單位時(shí)，放大倍數(shù)就稱之為增益，這是一個(gè)概念的兩種稱呼。電學(xué)中分貝與放大倍數(shù)的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：

A(V)(dB)=20lg(Vo/Vi);電壓增益

A(I)(dB)=20lg(Io/Ii);電流增益

A(p)(dB)=10lg(Po/Pi);功率增益

掌握了以上知識(shí)，在電磁兼容領(lǐng)域就可以容易看懂測(cè)試結(jié)果了。

【問(wèn)】功率增大為10倍，用?dB表示

答案：

這里請(qǐng)大家記住一個(gè)口訣。記住了這個(gè)口訣，你基本就可以橫著走路了。

+3dB，表示功率增加為2倍;+10dB，表示功率增加為10倍。

-3dB，表示功率減小為1/2;-10dB，表示功率減小為1/10。

可見(jiàn)dB是個(gè)相對(duì)值，它的使命就是把一個(gè)很大或者很小的數(shù)，用一個(gè)簡(jiǎn)短的形式表達(dá)出來(lái)。

這可以極大的方便我們計(jì)算和描述。尤其是繪制表格的時(shí)候，大家可以自行腦補(bǔ)下，沒(méi)換算成dB前，這么多的0，坐標(biāo)軸得拉到外太空了吧…… 理解了dB，你只能橫著走，理解了dB家族的其它成員，你就可以躺贏了。

我們還是從最常用的dBm、dBw來(lái)說(shuō)說(shuō)吧! dBm、dBw就是把dB公式中的參考功率P0分別換成1 mW、1 W：

1 mW、1 W都是確定的值，因此dBm、dBw都可以表示功率的絕對(duì)值。 直接上個(gè)功率換算表供大家參考：

這里，我們要記住：

1 W = 30 dBm。

簡(jiǎn)化口訣是“30是基準(zhǔn)，等于1 W整”。 記住了這條，再結(jié)合前面的“加3乘2，加10乘10;減3除2，減10除10”，你就可以進(jìn)行很多口算了。

趕緊出道題來(lái)檢驗(yàn)下。

【問(wèn)】44 dBm=?W

答案：

你算對(duì)了嗎? 這里我們需要注意，等式右側(cè)除了30 dBm，其余的拆分項(xiàng)都要用dB表示。也就是說(shuō)，用一個(gè)dBx減另一個(gè)dBx時(shí)，得到的結(jié)果用dB表示。 [例] 如果A的功率為46 dBm，B的功率為40 dBm，可以說(shuō)A比B大6 dB。 [例] 如果A天線為12 dBd，B天線為14 dBd，可以說(shuō)A比B小2 dB。

例如，46 dB表示P1為P0的4萬(wàn)倍，46 dBm則表示P1的值為40 W。符號(hào)中僅僅差了一個(gè)m，代表的含義可完全不同。 dB家族中常見(jiàn)的還有dBi、dBd、dBc。它們的計(jì)算方法與dB的計(jì)算方法完全一樣，表示的還是功率的相對(duì)值。 不同的是，它們的參考基準(zhǔn)不同，即分母上的參考功率P0所代表的含義不同。

一般認(rèn)為，表示同一個(gè)增益，用dBi表示出來(lái)比用dBd表示出來(lái)要大2.15。這個(gè)差值是兩種天線的不同方向性導(dǎo)致的，這里咱們就不展開(kāi)說(shuō)了。 此外，dB家族不僅可以表示功率的增益和損耗，還可以表示電壓、電流、音頻等，大家要具體場(chǎng)景具體應(yīng)用。 需要注意的是，對(duì)于功率的增益，我們用10lg(Po/Pi)，對(duì)于電壓和電流的增益，要用20lg(Vo/Vi)、20lg(Io/Ii)。

多的這個(gè)2倍是怎么來(lái)的呢? 這個(gè)2來(lái)源于電功率轉(zhuǎn)換公式的平方上。對(duì)數(shù)里面的n次方，計(jì)算后對(duì)應(yīng)的就是n倍啦。

絕對(duì)值：

審核編輯：湯梓紅