dB單位含義及換算.doc

dB單位含義及換算以10為底的常用對數(shù)ln和以=2.718為底的自然對數(shù)log1、dBm 即dB毫瓦，是用分貝表示功率的方式，是一個表征功率絕對值的量，也叫功率電平。它在分貝( decibel )的領域內代表所依據(jù)的基準是1 mW（毫瓦）的分貝。0dBm等于0.775V跨接在600歐負載上的功率值，即1mW（毫瓦）dBm=10log(P/0.001(W) P為所測功率值瓦（W）。如：0dBm=1mW，10dBm=10mW，20dBm=100mW，30dBm=1000mW=1W，40dBm=10W46dBm=40W，-10dBm=100uW，-20dBm=10uW，-30dBm=1uW，利用功率關系所確定的電平可以稱為功率電平Pm（需要計量的功率值和功率為 一毫瓦的零電平功率比較）。m=10log (/1)，代表需要計量的絕對功率值，單位為毫瓦；零電平功率為一毫瓦。利用電壓關系所確定的電平稱為絕對電壓電平，簡稱電壓電平v功率電平和電壓電平之間可用下面公式來換算： m=v10 log（600/）(dBm) , 式中的電壓電平v=20 log（/0.775）(dB) 代表需要計量的絕對電壓值，單位為伏（V）。零電平電壓為0.775伏。功率電平m的計量單位是（dBm），電壓電平v的計量單位是（dB）當阻抗=600時，10Log（600/）=0 ，此時m=v ，即功率電平與電 壓電平數(shù)值上相等。當600時，即使是同一功率，用功率電平表來測，讀數(shù) 是m ，用電壓電平表來測卻是v，兩者讀數(shù)是不相等的。功率 1mW 1mW 1mW 1mW 阻抗Z 600 300 75 50 電壓U 0.775V 0.548V 0.274V 0.224V 功率電平讀數(shù)m 0dBm 0dBm 0dBm 0dBm 電壓電平讀數(shù)v 0dB -3dB -6dB -10.79dB 在有線通信系統(tǒng)和設備常常采用600歐的輸入/輸出端口，無線通信系統(tǒng)和設備 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)和設備的射頻不平衡輸入/輸 出端口往往采用50歐的標準阻抗。 我們國內現(xiàn)在使用的測量儀器中,有以一毫功率為0電平刻度的功率電平表, 也有以電壓0.775V為0電平刻度的電壓電平表，我們在使用這些測量儀器時，要留心這一點。 對于同樣是以0.775V為0dB來刻度的電壓電平表，在測量時（比如，測量天 線的靈敏度、天線的增益、接收機的靈敏度）還要注意儀器的測量端子與 被測設備、電路端口的阻抗匹配，否則會產(chǎn)生反射損耗，引起測量誤差。 這些測量儀器的面板上或檔位上常常標有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量時用的，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 )的領域內代表所依據(jù)的基準是1 uV（微伏）的分貝。dBuV=20log（U/1(uV)） 代表需要計量的絕對電壓值，單位為伏（V）。0 dBuV=1 uV，120 dBuV=1 VdBuV與dBmdBuV=90+dBm+10log(R)，R為電阻值。對于75歐系統(tǒng)，dBm=dBuV-108.75（log75=1.875）-60dBV=0dBmV=60dBuV對于50歐系統(tǒng)，dBm=dBuV-106.99（log50=1.699）dBuVemf與dBuVemf：electromotive force(電動勢) 對于一個信號源來講，dBuVemf是指開路時的端口電壓，dBuV是接匹配負載時的端口電壓。3、dBW它在分貝的領域內，所依據(jù)的基準是明確的在1W的分貝。dBW=10log(P/1(W) P為所測功率值W。dBW = dBm30對于聲頻方面，如麥克風電平位準及線性電平位準(Line Level)而言，運用dBm 來求取數(shù)值剛好，如果用dBW 來導入就不太恰當，它是太大了。4、dBu /dBvdBu= dBv =20log(U/0.775(V)代表被測電壓值，單位為伏（V）。0.775伏（V）為參考電壓。5、dBVdBV=20log(U/1(V)代表被測電壓值，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。例 對于一面增益為16dBd的天線，其增益折算成單位為dBi時，則為18.15dBi（一般忽略小數(shù)位，為18dBi）。例 0dBd=2.15dBi。例 GSM900天線增益可以為13dBd（15dBi），GSM1800天線增益可以為15dBd（17dBi)。7、dBdB是一個表征相對值的量，當考慮甲的功率相比于乙功率大或小多少個dB時，按下面計算公式：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，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3.9dB。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。 在采用dBc的地方，原則上也可以使用dB替代9、dBrdBr是表示以某個指定的分貝數(shù)值為基準值，所測量出來的值與基準值的相對差值。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，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)字設備上的指示單位。這“滿刻度”之意就是使用在一模擬訊號轉換成數(shù)字訊號或者數(shù)字訊號換成模擬訊號時的過程。這轉換之間所能記錄編碼的最大電平量（在數(shù)字訊號失真切割之前“digital clipping”）。這個最大的記錄編碼電平量就寫成 0dBFS。0dBFS 數(shù)字訊號滿刻度又等于+24dBu的模擬訊號輸出。然而一般的數(shù)字設備會架構于+18dBu輸出。dBFS 的全稱是Decibels FullScale（全分貝刻度）是一種為數(shù)字音頻設備創(chuàng)立的分貝值表示方法。0dBFS是數(shù)字設備能夠到達的最高響度水平。此外所有的值都會小于這個數(shù)值都是負數(shù)。dBFS = 20log (采樣信號 / 1111 1111 1111 1111); -16bit的數(shù)字音頻例16bit的數(shù)字音頻動態(tài)范圍是96dB，24bit的數(shù)字音頻動態(tài)范圍是144dB最小20 * log (0000 0000 0000 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數(shù)來表示聲音的強弱，這種表示聲音強弱的數(shù)值叫聲壓級。聲壓級以符號SPL表示，單位為分貝（dB）。SPL（聲壓級）=20log(Pc/Pref)Pc為待測聲壓的有效值；Pref為參考聲壓，在空氣中Pref=0.00002Pa，即是人耳朵所能感受到的最小聲壓。為聽閥。而聲壓達20 Pa時人耳會感覺疼痛，為痛閥。聲壓對應聲壓級的關系，0.00002 Pa=0dBSPL，0.0002 Pa=20dBSPL，0.002 Pa=40dBSPL， 0.02 Pa=60dBSPL，0.2 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加權網(wǎng)絡在音壓表（Sound Level Meter）上都會有加權網(wǎng)絡 （Weighting Network）的裝置。使用者們會問到：那是什么？應該使用那一種呢？有什么不同？一般通常在音壓表上都會有加權網(wǎng)絡的選擇開關，它可選擇A、B、或C，這三種都是頻率響應的標準基準網(wǎng)絡，單一的講，這三種不同的曲線是設計去給與在讀取聲壓位準( Sound Pressure Level )時，能很好的對應人類對聲頻的反應，有最少的差異，我們可從 Fletcher-Munson 的等響曲線 ( Equal Loudness Level Contours )，去了解我們人類耳朵是怎么的聽聞聲頻的，以頻率1 KHz為中心點，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人類耳朵聽聞聲頻的特性，因此加權網(wǎng)絡的用意是去減少音壓表的靈敏感度( 這主要在低頻部份 )，這是當音壓電平低于某一程度，就人類的耳朵感觀，它會對低頻方面較不靈敏。A加權曲線是基于40 Phone的Fletcher-Munson Equal Loudness Contour，當量測較低位準的聲音時，建議使用它較佳。B加權曲線是基于70 Phone的Fletcher-Munson等響曲線，當量測中段位準的聲音時建議使用它較適合，在量測時使用A及B加權，又稱為加權聲音電平位準(Weighted