DB(分貝)

DB(分貝)

dB是一個比值,是一個數值,是一個純計數方法,沒有任何單位標註。

在不同領域有著不同的名稱,因此它也代表不同的實際意義。

基本介紹

  • 中文名:分貝
  • 外文名:decibel
  • 用途:一種測量聲音的相對響度的單位
  • 套用領域:電子工程,天線技術,日常生活
含義,1、聲音的大小,2、信號強度,3、增益,4、其他領域中的意義,計算方法,分貝的特點,

含義

1、聲音的大小

在實際日常生活中,住宅小區告知牌上面標示噪音要低於60分貝,也就是要低於60dB,在這裡dB(分貝)的定義為噪聲源功率與基準聲功率比值的對數乘10的數值,不是一個單位,而是一個數值,用來形容聲音的大小。
常見表示形式:dB
0dB是人耳能聽到的最微弱的的聲音,在90dB環境中聽力會受到嚴重影響。

2、信號強度

在無線通訊領域,衡量一個地點的某一無線基站通信信號強度也可以用dB表示。如測的某賓館402房間的1號無線基站通信信號強度為-90dBm,這裡的定義為該房間的有用信號強度與所有信號(包括干擾信號)的比值。
常見表示形式:dBm、dBw

3、增益

在天線技術方面,dB是衡量天線性能的一個參數,名稱為增益。它是指在輸入功率相等的條件下,實際天線與理想天線在空間同一點處所產生的信號的功率密度之比。
常見表示形式:dBi、dBd

4、其他領域中的意義

在電子工程領域,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,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,這是一個概念的兩種稱呼。
電學中分貝與放大倍數的轉換關係為:
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

計算方法

以功率為例:
信號功率為X = 100000W = 10^5
基準功率為Y=1W
dB的值:Lx(dB) = 10*lg(10^5W/1W) dB= 10*lg(10^5) dB= 50 dB
同理:
X = 10^-15
Lx(dB) = 10*lg(X) dB= 10*lg(10^-15) dB= -150 dB
一般來講,在工程中,dB和dB之間只有加減,沒有乘除。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)。比如:30dBm - 0dBm = 1000mW/1mW = 1000 = 30dB。
dBm 加 dBm 實際上是兩個功率相乘,沒有實際的物理意義。

分貝的特點

和所有取對數的“單位”一樣,分貝有著:數值變小,讀寫方便;運算方便;符合聽感,估算方便。
-3dB也叫半功率點或截止頻率點。這時功率是正常時的一半,電壓或電流是正常時的1/√2。【∵P=I^2*R或P=U^2/R且10^0.1505=√2】
0dB表示輸出與輸入或兩個比較信號一樣大。
簡單地說,dB是一個比值,舉個例子,音頻行業中,功率大一倍即是大3dB。
dBm,dBw,dBu,dBc的含義和之間的關係
dBm是一個考徵功率絕對值的值,計算公式為:10lgP(功率值/1mw),這是一個絕對值,0dBm即使1毫瓦所轉換的能量。
dBw與dBm一樣,dBw是一個表示功率絕對值的單位(也可以認為是以1W功率為基準的一個比值),計算公式為:10lg(功率值/1w)。dBw與dBm之間的換算關係為:0 dBw = 10lg1 W = 10lg1000 mw = 30 dBm,由此可見,0dBw是一個比0dBm大得多的多的單位,功率上相差1000倍,因此專業音頻設備上,最典型的例子就是功放,0dB的刻度是最大值,功放的旋鈕其實是一個衰減器;
dBu是以.775v電壓作為基準值的一個單位參數,dBv則是1V為基準值,因此,0dBv大概等於2.2dBu;它們換算公式是:x dBv = (x + 2.2)dBu
dBc在數字音頻系統中比較常見,這也是一個考量相對功率的值。比如某處理器內部設定的0dBc實際等同於是-24dBm;
而我們在統計聲音響度或者聲壓級時也會採用分貝dB作為單位去衡量,這是因為dB的步階可以如實地反映人對聲音的感覺。實踐證明,聲音的分貝數增加或減少一倍,人耳聽覺響度也提高或降低一倍。即人耳聽覺與聲音功率分貝數成正比。
db dbm dbi dbc dBw 的區別是:
1、dBm和dBw
dBm意即分貝毫瓦。
功率單位 與P(瓦特)換算公式:
10lg ( P(單位為毫瓦特) )=30+10lg(P (單位瓦特))
首先, dB 是一個純計數單位:dB = 10lgX。dB的意義其實再簡單不過了,就是把一個很大(後面跟一長串0的)或者很小(前面有一長串0的)的數比較簡短地表示出來。如:
dBm 定義的是 miliwatt。 0 dBm=10lg1mw;
dBw 定義 watt。 0 dBw = 10lg1 W = 10lg1000 mw = 30 dBm。
dB在預設情況下總是定義功率單位,以 10lg 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計算中,要注意基本概念。比如前面說的 0dBw = 10lg1W = 10lg1000mw = 30dBm;又比如,用一個dBm 減另外一個dBm時,得到的結果是dB。如:30dBm - 0dBm = 30dB。
dBm是一個表示功率絕對值的單位,計算公式為:10lg功率值/1mW。
2、dBi 和dBd
dBi和dBd是考徵增益的值(功率增益),兩者都是一個相對值,但參考基準不一樣。dBi的參考基準為全方向性天線,dBd的參考基準為偶極子,所以兩者略有不同。一般認為,表示同一個增益,用dBi表示出來比用dBd表示出來要大2. 15。
3、dB
dB是一個表征相對值的值,當考慮甲的功率相比於乙功率大或小多少個dB時,按下面計算公式:
10lg(甲功率/乙功率)
4、dBc
有時也會看到dBc,它也是一個表示功率相對值的單位,與dB的計算方法完全一樣。一般來說,dBc 是相對於載波(Carrier)功率而言,在許多情況下,用來度量與載波功率的相對值,如用來度量干擾(同頻干擾、互調干擾、交調干擾、帶外干擾等以及耦合、雜散等的相對量值,採用dBc的地方也可以用dB。

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