dBV,dBuV,dBm,dBmV换算

        其实我一直都对这个名词心里很有忌讳,因为总是不明白它代表些什么。但是工作真的能够让你改变很多,现在一切都是向工作看齐,为工作而努力,所以还是将这些不懂的东西从网上搜索下来汇集在一起,先方便自己使用吧。当然,大家可以参考参考,如果你也不是很清楚的话。

分贝的由来

        谈到dB,当然要说说创建这个定义的伟人Alexander Graham Bell,这位伟人不仅发明了电话,而且更重要的是他发现了我们人类耳朵对声音强度的反应是成对数形式的,也就是说当声音的强度增加到某一程度时,人的听觉会变的较不敏锐,这种关系刚好近似对数的单位刻度。这使得人类听觉变化的比例可以用对数的单位去代表,为了纪念他的发现,就使用Bell(贝尔)作为反映这个现象的单位,即,贝尔是用来表示电信功率讯号的增益和衰减的单位。1个贝尔的增益是以功率在放大后与放大之前的比值。在实用上,为了方便,通常使用贝尔的十分之一,即“dB”为单位。在数学上,贝尔就是对数的倍数值,乘以10的值即为分贝值。

dB

分贝是表征两个功率电平比值的单位,如A=10lgP2/P1=20lgU2/U1=20lgI2/I1。当然,采用dB表示的一个好处就是便于运算(将乘除化为加减)。分贝制单位一般有如下三种表示方法:

1)   表示信号传输系统任意两点间的功率(或电压)的相对大小。如:一个放大器,当输入电平为70dBuV时,输出电平为100dBuV,那么放大器的输出相对于输入来说相差30dB,即放大器的增益是30dB;另外,如果甲比乙的功率大一倍,那么10lg(甲功率/乙功率)=10lg2=3dB,即,甲比乙功率大3dB。

2)   在指定参考电平时可用分别表示电压或者电场强的绝对值,此参考电平通称为0dB。如定义:1uV=0dBuV、1mW=0dBm、1mV=0dBmV。这样,如果一个信号A,其电平为3dBuV,则换算成电压的表示方式为:3=20lgA/1uV,计算得到,A=1.4uV,也就是3dBuV的信号电压是1.4uV。

3)   用分贝表示电压或者场强的误差大小,如:20-2dB。

总之,通常用dB来表示电路损耗、增益的量值。

dBm

dBm 是一个表征功率绝对值的值。它在分贝( decibel )的领域内代表所依据的基准是1 millwatt 的分贝。其方程式为:dBm = 10lg(P/1mW)。

1)   如果发射功率P为1mW,则折算为dBm后为0dBm;

2)   对于任意功率(如20W),按照dBm单位折算后的值为:10lg(20W/1mW)=10lg20000=43dBm。

dBW

它在分贝的领域内,所依据的基准是明确的在1W的分贝。对于声频方面,如麦克风电平位准及线性电平位准(Line Level)而言,运用dBm 来求取数值刚好,如果用dBW 来导入就不太恰当,它是太大了。我们在此只记住一些简单的转换计算:dBW = dBm–30,这就是+30dBm = 0dBW。

dBi和dBd

dBi和dBd是表征增益的值(功率增益),两者都是一个相对值,单参考基准不一样。dBi的参考基准为全方向天线,dBd的参考基准是偶极子天线。一般认为,表示同一个增益时,用dBi表示出来比用dBd表示出来要大2.15,也就是,0dBd=2.15dBi。

dBc

dBc也是一个表示功率相对值的单位,与dB的计算方法完全一样。一般来说,dBc是相对载波(Carrier)功率而言的。在许多情况下,用来度量与载波功率的相对值,如用来度量干扰(同频干扰、互调干扰、交调干扰、带外干扰等)以及耦合、杂散等的相对量值。

dBFS

分贝满刻度也就是一般数字设备上的指示单位。这“满刻度”之意就是使用在一模拟讯号转换成数字讯号或者数字讯号换成模拟讯号时的过程。这转换之间所能记录编码的最大电平量(在数字讯号失真切割之前“digital clipping”)。这个最大的记录编码电平量就写成 0dBFS。0dBFS 数字讯号满刻度又等于+24dBu的模拟讯号输出。然而一般的数字设备会架构于+18dBu输出。

dBA

在说明 dBA 之前让我们先了解A、B、及C加权网络在音压表(Sound Level Meter)上都会有加权网络 (Weighting Network)的装置。使用者们会问到:『那是什么?』『应该使用那一种呢?』『有什么不同?』一般通常在音压表上都会有加权网络的选择开关,它可选择A、B、或C,这三种都是频率响应的标准基准网络,单一的讲,这三种不同的曲线是设计去给与在读取声压位准( Sound Pressure Level )时,能很好的对应人类对声频的反应,有最少的差异,我们可从 Fletcher-Munson 的等响曲线 ( Equal Loudness Level Contours ),去了解我们人类耳朵是怎么的听闻声频的,以频率1 KHz为中心点,在较低的声频部份是低感度的,为了要音压表在读取上显示循着我们人类耳朵听闻声频的特性,因此加权网络的用意是去减少音压表的灵敏感度( 这主要在低频部份 ),这是当音压电平低于某一程度,就人类的耳朵感观,它会对低频方面较不灵敏。A加权曲线是基于40 Phone的Fletcher-Munson Equal Loudness Contour,当量测较低位准的声音时,建议使用它较佳。B加权曲线是基于70 Phone的Fletcher-Munson等响曲线,当量测中段位准的声音时建议使用它较适合,在量测时使用A及B加权,又称为加权声音电平位准(Weighted Sound Level)。C加权在本质上是近似平坦,它是利用在高响度位准的声音时。

声压位准在20~55 dB SPL范围内,建议使用A加权曲线网络。

声压位准在55~85 dB SPL范围内,建议使用B加权曲线网络。

声压位准在85~140 dB SPL范围内,建议使用C加权曲线网络。

当在量测噪音时,无论其音压位准是低或高,建议使用A加权曲线网络。分贝A加权指数。也就是一般设备上数据单位会有这种字眼,最常会出现在麦克风数据上。

转换方法

1)   dBmV和dBuV:两者都是表征信号的相对电平值。1mV=1000uV,所以,0dBmV=20lg1000=60dBuV。

2)   dBm和dBW:两者都是表征信号的相对功率值。1W=1000mW,所以,0dBW=10lg1000=30dBm。

最后介绍一个简单的公式:0dBm==0.001W:

•左边加10==右边乘以10

如:0+10dBm==0.001×10W,即,10dBm==0.01W;20dBm==0.1W;30dBm==1W。

•左边加3==右边乘以2

如:40+3dBm==10W×2,即,43dBm==20W。  

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