db是什么单位名称(一db等于多少分贝)
什么是分贝(dB)?更小的值表示更好吗?
在声学和电子声学中,声音以分贝(decibel,dB)单位来衡量。斯多里(Sthrer)在科学研究上一生专注于声学,并于1876年发明了电话。我们都知道贝尔(Bell)发明了电话,但更重要的是,他发现人类耳朵对声音强度的反应是服从对数规律的。当声音强度增加到一定程度时,人的听觉会变得不敏感,而对数单位可以很好地刻画人类听觉变化的比例关系。基本单位被定义为“贝尔(Bel)”,以纪念贝尔的这一发现。贝尔的符号是B。
在处理较小信号时,需要将单位进一步细分为十分之一,就像在使用电表测量低电压时需要向下刻度一样。这就是分贝(dB)的用途,其中deci表示十分之一(decimal的缩写是deci)。decibel简写为dB。需要注意的是,其中的d为小写,而B为大写。
人耳对声音有着广泛的感知范围
从短期暴露即可导致永久性听力损失的声音强度,到人耳能听到的最轻微的声音,其比例是10^12(1万亿)。这样大的比例范围可以表示为对数度量:10^12的以10为底的对数是12,用分贝表示就是240。人类的听力对所有频率并不都敏感,最敏感的频率范围是2到4kHz。
在日常生活中,住宅小区的告知牌上标明噪音要低于60分贝,也就是低于60dB。在这里,dB(分贝)的定义是噪音源功率与基准声音功率比值的对数乘以10。它不是一个单位,而是一个数值,用于描述声音的大小。
常见表示形式:dB
0dB是人耳能够听到的最轻微的声音,而在90dB的环境中,听力会受到严重影响。
信号强度
在无线通信领域,衡量某一地点的无线基站通信信号强度也可以用dB来表示。例如,测得某宾馆402房间的1号无线基站通信信号强度为-90dBm,这里的定义是该房间的有用信号强度与所有信号(包括干扰信号)的比值。常见表示形式:dBm、dBw
增益
在天线技术领域,dB是衡量天线性能的参数,称为增益。它是指在输入功率相等的情况下,实际天线与理想天线在空间中同一点产生的信号功率密度之比。常见表示形式:dBi、dBd
其他领域中的意义
在电子工程领域,放大器的增益也使用dB。放大器的输出与输入之比被称为放大倍数,单位是"倍"。例如,10倍放大器、100倍放大器。当使用"分贝"作为单位时,放大倍数称为增益,这是概念的两种称呼。在电学中,分贝与放大倍数的转换关系如下:
A(V)(dB) = 20lg(Vo/Vi);电压增益
A(I)(dB) = 20lg(Io/Ii);电流增益
A(p)(dB) = 10lg(Po/Pi);功率增益
掌握了上述知识,就可以轻松理解电磁兼容领域的测试结果了。
【问】功率增大为10倍,则用分贝表示为?
答案:
这里有一个简单的口诀,记住它,你基本上就可以随意行走了。
+3dB表示功率增加为2倍,+10dB表示功率增加为10倍。
-3dB表示功率减少为1/2,-10dB表示功率减少为1/10。
可以看出,分贝是一个相对值,它的任务是用简洁的方式表示一个很大或很小的数。
这样做可以方便我们进行计算和描述。特别是在制作表格时,大家可以想象一下,在将数值换算成分贝之前,多少个零会出现在坐标轴上…… 理解了分贝之后,你只能直走,但如果理解了分贝一族的其他成员,你就可以躺着赢了。
我们还是先来说说最常见的dBm、dBw吧!dBm、dBw是将分贝公式中的参考功率P0分别替换为1 mW和1 W:
其中,1 mW和1 W都是确定的值,因此dBm和dBw可以表示功率的绝对值。这里给大家提供一个功率换算表:
我们需要记住的是:
1 W = 30 dBm。
简化的口诀是“30作为基准,等于1 W”。记住了这个,再结合前面的“加3乘2,加10乘10;减3除2,减10除10”,你就可以进行很多口算了。
现在来做个练习题来检验一下吧。
【问】44 dBm等于多少瓦特(W)?
答案:
你算对了吗?这里需要注意,等式右侧除了30 dBm之外,其余的项都是用dB表示。也就是说,用一个dBx减去另一个dBx,得到的结果仍然用dB表示。 [例] 如果A的功率为46 dBm,B的功率为40 dBm,可以说A比B大6 dB。 [例] 如果A天线为12 dBd,B天线为14 dBd,可以说A比B小2 dB。
例如,46 dB表示P1是P0的4万倍,46 dBm表示P1的值是40 W。注意,其中的m不同,代表的意义也完全不同。 dB家族中还有常见的dBi、dBd、dBc。它们的计算方法与dB完全一样,仍然表示功率的相对值。不同的是,它们的参考基准不同,即分母上的参考功率P0所代表的含义不同。
一般认为,表示同一个增益,用dBi表示出来比用dBd表示出来要大2.15。这个差值是两种天线的不同方向性导致的,这里咱们就不展开说了。
dB家族不仅可以表示功率的增益和损耗,还可以表示电压、电流、音频等,大家要具体场景具体应用。
需要注意的是,对于功率的增益,我们用10lg(Po/Pi),对于电压和电流的增益,要用20lg(Vo/Vi)、20lg(Io/Ii)。
多的这个2倍是怎么来的呢? 这个2来源于电功率转换公式的平方上。对数里面的n次方,计算后对应的就是n倍啦。
绝对值:
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