dB單位含義及換算.doc

1、dB 單位含義及換算以 10 為底的常用對(duì)數(shù)ln 和以 =為底的自然對(duì)數(shù)log1、 dBm即 dB 毫瓦，是用分貝表示功率的方式，是一個(gè)表征功率絕對(duì)值的量，也叫功率電平。它在分貝 ( decibel )的領(lǐng)域內(nèi)代表所依據(jù)的基準(zhǔn)是1 mW（毫瓦）的分貝。0dBm等于跨接在600 歐負(fù)載上的功率值，即1mW（毫瓦）dBm=10log(P/(W)P為所測(cè)功率值瓦（W）。如： 0dBm=1mW，10dBm=10mW，20dBm=100mW， 30dBm=1000mW=1W，40dBm=10W 46dBm=40W， -10dBm=100uW，-20dBm=10uW， -30dBm=1uW，利用功率關(guān)系所

2、確定的電平可以稱為功率電平Pm（需要計(jì)量的功率值和功率為一毫瓦的零電平功率比較） 。 m=10log (/1)，代表需要計(jì)量的絕對(duì)功率值，單位為毫瓦；零電平功率為一毫瓦。利用電壓關(guān)系所確定的電平稱為絕對(duì)電壓電平，簡(jiǎn)稱電壓電平v功率電平和電壓電平之間可用下面公式來換算：m= v 10 log （ 600/ ） (dBm),式中的電壓電平v=20 log （ / ） (dB)代表需要計(jì)量的絕對(duì)電壓值，單位為伏（V）。零電平電壓為伏。功率電平 m的計(jì)量單位是（ dBm），電壓電平 v 的計(jì)量單位是（ dB）當(dāng)阻抗 =600時(shí)， 10Log（600/ ） =0 ，此時(shí) m= v ，即功率電平與電壓電平

3、數(shù)值上相等。當(dāng)600時(shí)，即使是同一功率，用功率電平表來測(cè)，讀數(shù)是 m ，用電壓電平表來測(cè)卻是v，兩者讀數(shù)是不相等的。功率1mW1mW1mW1mW阻抗 Z600300 7550電壓 U功率電平讀數(shù) m0dBm0dBm0dBm0dBm電壓電平讀數(shù) v 0dB-3dB-6dB在有線通信系統(tǒng)和設(shè)備常常采用600 歐的輸入 / 輸出端口，無線通信系統(tǒng)和設(shè)備的平衡輸入 / 輸出端口常常采用300歐的阻抗，電視、圖像、視頻系統(tǒng)的輸入/ 輸出端口常常采用75 歐的阻抗，無線通信系統(tǒng)和設(shè)備的射頻不平衡輸入/ 輸出端口往往采用 50 歐的標(biāo)準(zhǔn)阻抗。我們國內(nèi)現(xiàn)在使用的測(cè)量?jī)x器中, 有以一毫功率為0 電平刻度的功率電

4、平表 ,也有以電壓為0 電平刻度的電壓電平表，我們?cè)谑褂眠@些測(cè)量?jī)x器時(shí)，要留心這一點(diǎn)。對(duì)于同樣是以為0dB 來刻度的電壓電平表，在測(cè)量時(shí)（比如，測(cè)量天線的靈敏度、天線的增益、接收機(jī)的靈敏度）還要注意儀器的測(cè)量端子與被測(cè)設(shè)備、電路端口的阻抗匹配，否則會(huì)產(chǎn)生反射損耗，引起測(cè)量誤差。這些測(cè)量?jī)x器的面板上或檔位上常常標(biāo)有600、 300、 150、 75、50的不同阻抗，這是提供在阻抗匹配的條件下作終端測(cè)量時(shí)用的，其儀表面板的讀數(shù)都是電壓電平。2、 dBuV即 dB 微伏，是用分貝表示電壓的方式，也叫電壓電平。它在分貝 ( decibel )的領(lǐng)域內(nèi)代表所依據(jù)的基準(zhǔn)是1 uV （微伏）的分貝。dBuV

5、=20log （ U/1(uV) ）代表需要計(jì)量的絕對(duì)電壓值，單位為伏（0 dBuV=1 uV ， 120 dBuV=1 VV）。dBuV與 dBmdBuV=90+dBm+10log(R)， R 為電阻值。對(duì)于 75 歐系統(tǒng)， dBm=（ log75= ） -60dBV=0dBmV=60dBuV 對(duì)于 50 歐系統(tǒng)， dBm=（ log50= ） dBuVemf 與 dBuVemf： electromotive force(電動(dòng)勢(shì) )對(duì)于一個(gè)信號(hào)源來講，dBuVemf是指開路時(shí)的端口電壓，dBuV是接匹配負(fù)載時(shí)的端口電壓。3、 dBW它在分貝的領(lǐng)域內(nèi)，所依據(jù)的基準(zhǔn)是明確的在dBW=10log(

6、P/1(W) P為所測(cè)功率值W。1W的分貝。dBW = dBm 30對(duì)于聲頻方面，如麥克風(fēng)電平位準(zhǔn)及線性電平位準(zhǔn)(Line Level)而言，運(yùn)用dBm 來求取數(shù)值剛好，如果用dBW 來導(dǎo)入就不太恰當(dāng)，它是太大了。4、 dBu /dBvdBu= dBv =20log(U/(V)代表被測(cè)電壓值，單位為伏（V）。伏（ V）為參考電壓。5、 dBVdBV=20log(U/1(V)代表被測(cè)電壓值，單位為伏（V）。 1 伏（ V）為參考電壓。6、 dBi和dBddBi 和 dBd 是表征增益的量（功率增益），兩者都是一個(gè)相對(duì)值，但參考基準(zhǔn)不一樣。dBi 的參考基準(zhǔn)為全方向性天線，dBd 的參考基準(zhǔn)為偶極

7、子，所以兩者略有不同。一般認(rèn)為，表示同一個(gè)增益，用dBi 表示出來比用dBd 表示出來要大2. 15 。 例 對(duì)于一面增益為16dBd 的天線， 其增益折算成單位為dBi 時(shí)，則為（一般忽略小數(shù)位，為 18dBi ）。 例 0dBd= 。 例 GSM900 天線增益可以為 13dBd（ 15dBi ）， GSM1800天線增益可以為15dBd（ 17dBi) 。7、 dBdB 是一個(gè)表征相對(duì)值的量，當(dāng)考慮甲的功率相比于乙功率大或小多少個(gè)dB 時(shí)，按下面計(jì)算公式： 10log （甲功率 / 乙功率） 例 甲功率比乙功率大一倍，那么10lg （甲功率 / 乙功率） =10lg2=3dB 。也就是說

8、，甲的功率比乙的功率大 3 dB ，則功率大一倍。 例 7/8 英寸 GSM900饋線的 100 米傳輸損耗約為。 例 如果甲的功率為46dBm，乙的功率為 40dBm，則可以說，甲比乙大6 dB 。 例 如果甲天線為12dBd，乙天線為 14dBd，可以說甲比乙小 2 dB 。8、 dBcdBc 是一個(gè)表示功率相對(duì)值的單位，與dB 的計(jì)算方法完全一樣。一般來說， dBc 是相對(duì)于載波（ Carrier ）功率而言，在許多情況下，用來度量與載波功率的相對(duì)值，如用來度量干擾（同頻干擾、互調(diào)干擾、交調(diào)干擾、帶外干擾等）以及耦合、雜散等的相對(duì)量值。 在采用 dBc 的地方，原則上也可以使用 dB 替

9、代9、 dBrdBr 是表示以某個(gè)指定的分貝數(shù)值為基準(zhǔn)值，所測(cè)量出來的值與基準(zhǔn)值的相對(duì)差值。 例 某放大器 20Hz-20kHz 的電壓增益為 20dB， 10Hz-100kHz 的電壓增益為 17 dB 。以 20Hz-20kHz 的電壓增益為基準(zhǔn)，則其 10Hz-100kHz 的 dBr 為 -3dB 。（ 17-20=-3 ）10、 dBFS分貝滿刻度 （ dBFS）也就是一般數(shù)字設(shè)備上的指示單位。這“滿刻度”之意就是使用在一模擬訊號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字訊號(hào)或者數(shù)字訊號(hào)換成模擬訊號(hào)時(shí)的過程。這轉(zhuǎn)換之間所能記錄編碼的最大電平量（在數(shù)字訊號(hào)失真切割之前“ digital clipping ”） 。這個(gè)

10、最大的記錄編碼電平量就寫成 0dBFS。 0dBFS 數(shù)字訊號(hào)滿刻度又等于 +24dBu 的模擬訊號(hào)輸出。然而一般的數(shù)字設(shè)備會(huì)架構(gòu)于 +18dBu 輸出。dBFS 的全稱是 Decibels FullScale（全分貝刻度）是一種為數(shù)字音頻設(shè)備創(chuàng)立的分貝值表示方法。 0dBFS 是數(shù)字設(shè)備能夠到達(dá)的最高響度水平。此外所有的值都會(huì)小于這個(gè)數(shù)值都是負(fù)數(shù)。dBFS = 20log (采樣信號(hào)/ 1111 1111 1111 1111); -16bit的數(shù)字音頻 例 16bit的數(shù)字音頻動(dòng)態(tài)范圍是96dB， 24bit的數(shù)字音頻動(dòng)態(tài)范圍是144dB最小 20 * log (0000 0000 0000

11、 0001 / 1111 1111 1111 1111) = -96dBFS 最大 20 * log (1111 1111 1111 1111 / 1111 1111 1111 1111) = 0dBFS11、 dBSPL把聲壓的有效值取對(duì)數(shù)來表示聲音的強(qiáng)弱， 這種表示聲音強(qiáng)弱的數(shù)值叫聲壓級(jí)。 聲壓級(jí)以符號(hào) SPL 表示，單位為分貝（ dB）。SPL（聲壓級(jí)） =20log(Pc/Pref)Pc 為待測(cè)聲壓的有效值；Pref 為參考聲壓，在空氣中Pref= ，即是人耳朵所能感受到的最小聲壓。為聽閥。而聲壓達(dá)20 Pa 時(shí)人耳會(huì)感覺疼痛，為痛閥。聲壓對(duì)應(yīng)聲壓級(jí)的關(guān)系， Pa=0dBSPL， Pa

12、=20dBSPL ， Pa=40dBSPL， Pa=60dBSPL ，Pa=80dBSPL， 1 Pa=94dBSPL，2 Pa=100dBSPL，20 Pa=120dBSPL12、 dBA在說明 dBA 之前讓我們先了解 A、B、及 C 加權(quán)網(wǎng)絡(luò)在音壓表（ Sound Level Meter ）上都會(huì)有加權(quán)網(wǎng)絡(luò) （ Weighting Network ）的裝置。使用者們會(huì)問到： 那是什么應(yīng)該使用那一種呢有什么不同一般通常在音壓表上都會(huì)有加權(quán)網(wǎng)絡(luò)的選擇開關(guān)，它可選擇 A、B、或 C，這三種都是頻率響應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)，單一的講，這三種不同的曲線是設(shè)計(jì)去給與在讀取聲壓位準(zhǔn) ( Sound Pres

13、sureLevel ) 時(shí)，能很好的對(duì)應(yīng)人類對(duì)聲頻的反應(yīng)，有最少的差異，我們可從 Fletcher-Munson的等響曲線( Equal Loudness Level Contours )，去了解我們?nèi)祟惗涫窃趺吹穆犅劼曨l的，以頻率1KHz 為中心點(diǎn)，在較低的聲頻部份是低感度的，為了要音壓表在讀取上顯示循著我們?nèi)祟惗渎犅劼曨l的特性，因此加權(quán)網(wǎng)絡(luò)的用意是去減少音壓表的靈敏感度 ( 這主要在低頻部份)，這是當(dāng)音壓電平低于某一程度，就人類的耳朵感觀，它會(huì)對(duì)低頻方面較不靈敏。A 加權(quán)曲線是基于 40 Phone 的 Fletcher-Munson EqualLoudness Contour ，當(dāng)量測(cè)較低位準(zhǔn)的聲音時(shí)，建議使用它較佳。 B 加權(quán)曲線是基于70 Phone的 Fletcher-Munson 等響曲線， 當(dāng)量測(cè)中段位準(zhǔn)的聲音時(shí)建議使用它較適合，在量測(cè)時(shí)使用A 及 B 加權(quán)，又稱為加權(quán)聲音電平位準(zhǔn)(Weighted Sound Level)。 C