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【E课堂】dBFS、dBm、dBV、dBW、0dB、-3dB概念解析

作者:时间:2016-05-05来源:电子产品世界收藏

  简单地说,分贝就是放大器增益的单位。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。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201605/290716.htm

  电学中分贝与放大倍数的转换关系为:

  AV(dB)=20lg(Vo/Vi)

  AI(dB)=20lg(Io/Ii)

  Ap(dB)=10lg(Po/Pi)

  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=V.V/R=I.I.R,采用这套公式后,两者的增益数值就一样了:

  10lg(Po/Pi)=10lg(Vo.Vo/R)/(Vi.Vi/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(20dB),后级是20倍(13dB),那么总功率放大倍数是100×20=2000倍,总增益为20dB+13dB=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,Hi-Fi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。

  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的测出值,这是因为人们给0dB先定了一个基准。

  常用的0dB基准有下面几种:

  1),以满刻度的量值为0dB,常用于各种特性曲线上;

  2),在600Ω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;

  3)dBV,以1伏为0dB;

  4)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:

  10的A/20(或A/10)次方×D0计算即可。

  其中,

  A为读出的分贝数值;

  D0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。



关键词: dBFS dBm

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