分贝电平电压功率电压

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1、分贝 电平电压 功率电压 DB 与 dBmdB，dBm 意义其实再简单不过了，就是把一个很大（后面跟一长串 0 的）或者很小（前面有一长串 0 的）的数比较简短地表示出来。它们都是功率增益的单位，不同之处如下： 1. dB dB 是一个表征相对值的值，纯粹的比值，只表示两个量的相对大小关系，没有单位，当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个 dB 时，按下面的计算公式： 10log（甲功率/乙功率），如果采用两者的电压比计算，要用 20log（甲电压/乙电压）。 例 甲功率比乙功率大一倍，那么 10lg（甲功率/乙功率）=10lg2=3dB。也就是说，甲的功率比乙的功率大 3 dB。反之，如果甲

2、的功率是乙的功率的一半，则甲的功率比乙的功率小 3 dB。 2. dBm dBm 是一个表示功率绝对值的值（也可以认为是以 1mW 功率为基准的一个比值），计算公式为：10log（功率值/1mw）。 例 如果功率 P 为 1mw，折算为 dBm 后为 0dBm。 例 对于 40W 的功率，按 dBm 单位进行折算后的值应为： 10log（40W/1mw)=10log （40000）=10log4+10log10000=46dBm。 总之，dB 是两个量之间的比值，表示两个量间的相对大小，而 dBm 则是表示功率绝对大小的值。在dB，dBm 计算中，要注意基本概念，用一个 dBm 减另外一个 d

3、Bm 时，得到的结果是 dB，如：30dBm - 0dBm = 30dB。 一般来讲，在工程中，dBm 和 dBm 之间只有加减，没有乘除。而用得最多的是减法：dBm 减 dBm 实际上是两个功率相除，信号功率和噪声功率相除就是信噪比（SNR）。dBm 加 dBm 实际上是两个功率相乘。 音箱_ 信噪比 是指音箱回放的正常声音信号与无信号时噪声信号(功率) 的比值。用 dB 表示。例如，某音箱的信噪比为80dB，即输出信号功率比噪音功率大 80dB。国际电工委员会对信噪比的最低要求是前置放大器大于等于 63dB，后级放大器大于等于 86dB，合并式放大器大于等于 63dB。CD 机的信噪比可达

4、 90dB 以上，高档的更可达 l10dB 以上。信噪比低时，小信号输入时噪音严重，所以信噪比低于 80dB 的音箱不建议购买，而低音炮 70dB 的低音炮同样原因不建议购买dB 与 dBm dB 是 decibel 的缩写,意即十分之一贝尔 (bel)分贝。分贝(dB)是国际上统一使用的电信传输单位,它是没有量纲的对数计数单位。 在电信技术领域,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。 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,便称之为“传输电平”

5、。分贝就是传输电平的单位,称为“ 传输单位”。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”。由于在电信系统中传输的信号都是弱信号,一般功率很小,因而目前世界各国皆取 1 毫瓦(1mW)为功率基准值,1 毫瓦便称为“零电平功率” 图 1-23 分别以电缆和放大器为例,说明传输单位分贝的应用。 上面已经提到,分

6、贝是一个对数计数单位。那么,为什么要采用对数计数法呢?这是因为,人们感官所感觉到声音响度、光的亮度等的变化,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)和视觉器官( 眼)对于声音强度或光的强度的响应是符合对数规律的。例如,当扬声器的输出功率从 1瓦增大到 2 瓦时, 我们并不感到响度也增加了 1 倍,而只增加了 lg2(=0.3)倍。正是由于这个原因,我们采用像分贝这样的计量单位,更能客观地反映出人的感官的感觉特性。 此外,采用分贝作为传输电平的计量单位,还可以使工程中的乘除运算变成为简单的加减运算。例如,在图 1-24 所示多级放大器串接的情况下,要计算总增益就

7、只需要将各部分增益求代数和即可。传输单位采用分贝,还便于书写和记忆。其换算关系可通过查表(见 I 表) 得出。 在 D=10lgP1/P2(dB)一式中,如果 P2 取基准值 1 毫瓦,那么计算所得功率电平便是绝对功率电平,其单位用dBm 来表示。其中的“m”即代表毫瓦(mW)。DB 是一个纯计数单位：dB = 10logX。dB 的意义其实再简单不过了，就是把一个很大（后面跟一长串 0的）或者很小（前面有一长串 0 的）的数比较简短地表示出来。如： X = 1000000000000000（多少个了？）= 10lgX = 150 dBX = 0.000000000000001 = 10lgX

8、 = -150 dB dBm 定义的是 miliwatt。 0 dBm = 10lg1 mw； dBw 定义 watt。 0 dBw = 10lg1 W = 10lg1000 mw = 30 dBm。 DB 在缺省情况下总是定义功率单位，以 10log 为计。当然某些情况下可以用信号强度（Amplitude）来描述功和功率，这时候就用 20log 为计。不管是控制领域还是信号处理领域都是这样。比如有时候大家可以看到 dBmV 的表达。 在 dB，dBm 计算中，要注意基本概念。比如前面说的 0dBw = 10log1W = 10log1000mw = 30dBm；又比如，用一个 dBm 减另外

9、一个 dBm 时，得到的结果是 dB。如：30dBm - 0dBm = 30dB。dB 是功率增益的单位，表示一个相对值。当计算 A 的功率相比于 B 大或小多少个 dB 时，可按公式 10 lg A/B 计算。例如：A 功率比 B 功率大一倍，那么 10 lg A/B = 10 lg 2 = 3dB。也就是说，A 的功率比 B 的功率大 3dB；如果 A 的功率为 46dBm，B 的功率为 40dBm，则可以说，A 比 B 大 6dB；如果 A 天线为12dBd， B 天线为 14dBd，可以说 A 比 B 小 2dB。 一般来讲，在工程中，dB 和 dB 之间只有加减，没有乘除。而用得最多

10、的是减法：dBm 减 dBm 实际上是两个功率相除，信号功率和噪声功率相除就是信噪比（SNR）。比如：30dBm - 0dBm = 1000mW/1mW = 1000 = 30dB。dBm 加 dBm 实际上是两个功率相乘，没有实际的物理意义。在电子工程领域，放大器增益使用的就是 dB（分贝）。放大器输出与输入的比值为放大倍数，单位是“倍”，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：A(V)(dB)=20lg(Vo/Vi)；电压增益A(I)(dB)=20lg(Io/Ii)；电流增益Ap(dB)

11、=10lg(Po/Pi)；功率增益分贝定义时电压(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=V2/R=I2*R。采用这套公式后，两者的增益数值就一样了：10lgPo/Pi=10lg(Vo2/R)/(Vi2/R)=20lg(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(20d

12、B)，后级是 20 倍(13dB)，那么总功率放大倍数是 10020=2000 倍，总增益为20dB13dB=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，HiFi 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

13、贝数值中，3dB 和 0dB 两个点是必须了解的。3dB 也叫半功率点或截止频率点。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。例如，前面提到的频响10Hz40kHz，就是表示在这段频率中，输出幅度不会超过3dB，也就是说在 10Hz 和 40kHz 这二个端点频率上，输出电压幅度只有中间频率段的 0.707(1/)倍了。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

14、出值，这是因为人们给 0dB 先定了一个基准。例如声级计的 0dB 是 2104b( 微巴) ，这样马路上的噪声是 50dB、60dB 就有了绝对的轻响概念。常用的 0dB 基准有下面几种： dBFS以满刻度的量值为0dB，常用于各种特性曲线上；dBm在 600 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；dBV以 1 伏为 0dB；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：10A/20(或 A/10)D0 计算即可。A 为读出的分贝数值，D

15、0 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。现在您就可以来回答本文开头的问题了。第二只音箱在相同输入时比第一只音箱响一倍，如果保持两只音箱一样响的话，第二只音箱只要输入一半功率即可。第一只功放只是很普通的品种，第二只功放却很 HiFi ，整个频率范围内输出电压只有2.3的差别! 信噪比,即 SNR（Signal to Noise Ratio）又称为讯噪比，即放大器的输出信号的电压与同时输出的噪声电压的比，常常用分贝数表示。设备的信噪比越高表明它产生的杂音越少。一般来说，信噪比越大，说明混在信号里的噪声越小，声音回放的音质量越高，否则相反。信噪比一

16、般不应该低于 70dB，高保真音箱的信噪比应达到 110dB 以上。分贝 - 简介分贝（decibel） dB声音的响度 声音其实是经媒介传递的快速压力变化。当声音於空气中传递，大气压力会循环变化。每一秒内压力变化的次数叫作频率，量度单位是赫兹(Hz)，其定义为每秒的周期数目。 频率越高，声音的音调越高。如下图显示，击鼓产生的频率远较吹哨子产生的频率低。请按一下【示范】按钮，听听它们发出的声音，及细察其音调的不同。 分贝 - 响亮度和分贝标度响亮度是声音或噪音的另一个特性。犟的噪音通常有较大的压力变化，弱的噪音压力变化则较小。压力和压力变化的量度单位为巴斯卡，缩写为 Pa。其定义为牛顿/平方米 ( N/m2)。 人类的耳朵能感应声压的范围很大。正常的人耳能够听到最微弱的声音叫作听觉阈，为 20 个微巴斯卡 (缩写为 Pa) 的压力变化，即 20x10-6 Pa (百万分之二十巴斯卡) 。另一方面，非常噪吵的情况能产生很大的压力变化，例如一架太