分贝基础知识

分贝基础知识

　　分贝是声压级单位，记为d B 。是计量声响强度相对巨细的单位，分贝值表明的是声响的丈量单位。分贝值每上升 10 ，表明音量添加 10 倍用于表明声响的巨细。1 分贝大约是人刚刚能感觉到的声响。适合的日子环境不该超越4 5 分贝，不该低于1 5 分贝。

　　按一般人的听觉

　　0 －2 0 分贝 很静、简直感觉不到。

　　2 0 －4 0 分贝安静、犹如轻声絮语。

　　4 0 －6 0 分贝一般、一般室内说话

　　6 0 －7 0 分贝喧嚷、有损神经

　　7 0 －9 0 分贝很吵、神经细胞受到破坏

　　9 0 －1 0 0 分贝 喧嚷加重、听力受损

　　1 0 0 －1 2 0 分贝难以忍受、呆一分钟即暂时致聋。

分贝(2)通讯体系传输单位

在咱们日常日子和工作中离不开天然计数法，但在一些天然科学和工程核算中，对物理量的描绘往往选用对数计数法。从本质上讲，在这些场合用对数
方式描绘物理量是由于它们契合人的心思感触特性。这是由于，在必定的影响规模内，当物理影响量呈指数改变时，人们的心思感触是呈线性改变的，
这便是心思学上的韦伯规律和费希钠规律。它提醒了人的感官对广大规模影响的适应性和对弱小影响的精密分辩，好象人的感触器官是一个对数转化装
置相同。例如两个倍频的声响能够感触一个八度音程，而一个十二平均律的小二度正好是八度音程的对数的十二分之一。

选用对数描绘上述的物理量，一是用较小的数描绘了较大的动态规模，特别有利于作图的状况。它也把某些非线性改变的量转化成线性量。例如频率从
直流到1Hz的不同可比1000Hz到1001Hz不同大得多。当然频率的对数单位不是以dB而是以倍频程表明。另一个优点是把某些乘除运算变成了加减运算，如核算多级电路的增益，只需求各级增益的代数和，而不必将各级的扩大/衰减倍数相乘。

咱们知道，零和小于零的负数是没有对数的，只要大于零的正数才能取对数,这样一来，本来的物理量通过对数转化后，本来的功率、起伏、倍数等这些
非负数性质的量，它们的值域便扩展到了整个实数规模。这并不意味着它们自身变负了，而仅仅阐明它们与给定的基准值比较，是大于基准值仍是小于
基准值，小于则用负对数表明，若大于则用正对数表明。

分贝的核算很简单，关于振幅类物理量，如电压、电流强度等，将丈量值与基准值比较后求常用对数再乘以20；关于它们的平方项的物理量如功率，取
对数后乘以10就行了；不管是振幅类仍是平方项，变成分贝后它们的量级是共同的，能够直接进行比较、核算。

在电信技术中一般都是挑选某一特定的功率为基准，取另一个信号相关于这一基准的比值的对数来表明信号功率传输改变状况，经常是取以10为底的常
用对数和以ｅ=2.718为底的天然对数来表明。其所取的相应单位别离为贝尔（B）和奈培（Np）。贝尔（B）和奈培（Np）都是没有量纲的对数计量单位。分贝（dB）的英文为decibel，它的词冠来源于拉丁文decimus，意思是十分之一，decibel便是十分之一贝尔。分贝一词于1924年首要被应用到电话工程中。

在1926年世界长途电话咨询委员会举行的第一次全体会议上，评论并通过了运用传输单位的主张，贝尔和奈培正式在通讯范畴中遍及运用。分贝的代号
也有过多种方式：DB、Db、db、dB。1968年世界电报电话咨询委员会（CCITT）第四次全会，考虑到在通讯范畴里一起运用两种传输单位十分不方便，而其时无线电范畴中却只运用着一种传输单位dB，因而全会共同通过了第B4号主张，规则在世界上只运用分贝一种传输单位，并共同书写为dB。

我国在1980年曾经，无线电范畴多运用dB，载波电话、电报等多运用Np，依稀记住在1980年原邮电部邮科字第929号告诉规则：全国电信部分共同运用
分贝（dB）为电信传输单位。

咱们知道，丈量海拔凹凸的基准点是坐落青岛的黄海水准点，丈量温度凹凸的基准点是纯水在一个大气压时的结冰点，丈量电信号（功率、电压、电流）的基准点便是本文前面说到的人为挑选的特定基准，这个基准咱们暂时把它叫做“零电平”。这个特定的功率基准便是取一毫瓦（mW）功率作为基准值，这儿要特别强调的是：这一毫瓦基准值是在600欧姆（Ω）的纯电阻上耗散一毫瓦功率，此刻电阻上的电压有效值为0.775伏(V)，所流过的电流为1.291毫安（mA）。取作基准值的1mW，0.707V，1.291mA别离称为零电平功率，零电平电压和零电平电流。（咱们国家不选用电流电平丈量基准）

一、功率电平

运用功率联系所确认的电平能够称为功率电平（需求计量的功率值和功率为一毫瓦的零电平功率比较），用数学表达式描绘便是：

Ｐm=10 lg(Ｐ/1)dBm

其间：Ｐm代表功率电平。Ｐ代表需求计量的肯定功率值，单位为毫瓦，零电平功率为一毫瓦。dBm表明以一毫瓦为基准的功率电平的分贝值。

不同的肯定功率值所对应的以一毫瓦为基准的功率电平值如下：

          肯定功率用dBm表明

肯定功率   dBm    肯定功率   dBm    肯定功率    dBm   
1pW        -90      1mW       0       1W        30   
10pW       -80      2mW       3       2W        33   
100pW      -70      4mW       6       4W        36   
0.001μW    -60      5mW       7       5W        37   
0.01μW     -50      8mW       9       8W        39   
0.1μW      -40      10mW      10      10W       40   
1.0μW      -30      20mW      13      100W      50   
2μW        -27      40mW      16      1000W     60   
4μW        -24      50mW      17      10kW      70   
5μW        -23      80mW      19      100kW     80   
8μW        -21      100mW     20      1000kW    90   
10μW       -20      200mW     23       
20μW       -17      400mW     26       
40μW       -14      500mW     27       
50μW       -13      800mW     29       
80μW       -11            
100μW      -10            
1000μW      0       

二、电压电平

运用电压联系所确认的电平称为肯定电压电平，简称电压电平，用公式表明：

Ｐv=20Lg(Ｕ/0.775) (dB)

上式中Ｐv代表电压电平值。Ｕ代表需求计量的肯定电压值，单位为伏（V）。零电平电压为0.775伏。

这儿需求特别留意的一点是：依据上面“电压电平”的界说，其零电平电压有必要是0.775V有效值，不能随意用其它电压值作为基准来界说“电压电平”，不然简单引起紊乱。

三、功率电平缓电压电平的联系

功率电平缓电压电平之间有着十分亲近的联系，从实质上讲，它们是共同的。但现在世界上不同国家运用的习气却是不相同的，比方，英国（包含英联邦国家）等首要运用功率电平，而有的国家，象法国、俄罗斯等国家却首要运用电压电平。这样一来，那些专门出产丈量仪器的厂家（比方惠普、马可尼、摩托罗拉、西门子等）就要依照不同国家用户的需求来供货，既能够供给以功率电平定标的仪器，也能够供给以电压电平定标的仪器。在咱们国家，这两种定标读数的丈量仪器都在运用。形成这种紊乱现象，一是由于咱们国家在计量范畴没有严厉立法，二是由于各自为营地引入国外的丈量仪器。记住上个世纪50年代全面向苏联老大哥学习，设备的引入和国产的仪器基本上都是以电平电压定标的，这种现象延迟到70年代末。80年代前后，咱们国家在“邓大人”领导下开端改革开放，但由于百废待兴，上层建筑范畴的立法建造严峻滞后于经济基础范畴的经济发展，这就导致了通讯职业引入丈量仪器的紊乱现象（后边这几句话是个人发牢骚）。

功率电平缓电压电平之间可用下面公式来换算：

Ｐm=Ｐv＋10Lg（600/Ｚ）(dBm)  ,  式中的Ｐv=20Lg（Ｕ/0.775）(dB)

功率电平Ｐm的计量单位是（dBm），电压电平Ｐv的计量单位是（dB）

当阻抗Ｚ=600Ω时，10Lg（600/Ｚ）=0 ，此刻Ｐm=Ｐv ，即功率电平与电压电平持平。当Ｚ≠600Ω时，即使是同一功率，用功率电平表来测，读数是Ｐm ，用电压电平表来测却是Ｐv，两者读数是不持平的。看下表更直观一些。

功率            1mW        1mw        1mW        1mW
阻抗            600Ω　　　300Ω       75Ω       50Ω
电压            0.775V    0.548V      0.274V    0.224V
功率电平读数　   0dBm       0dBm        0dBm      0dBm
电压电平读数     0dB       -3dB        -6dB     -10.79dB

咱们国内现在运用的丈量仪器中,有以一毫功率为0电平刻度的功率电平表,也有以电压0.775V为0电平刻度的电压电平表,咱们在运用这些丈量仪器时,要留神这一点,不然,呈现了丈量过失,还要抱怨被测机器功能欠好。

关于相同是以0.775V为0dB来刻度的电压电平表，在丈量时（比方，丈量天线的灵敏度、天线的增益、接收机的灵敏度）还要留意仪器的丈量端子与被测设备、电路端口的阻抗匹配，不然会发生反射损耗，引起丈量误差。这些丈量仪器的面板上或档位上常常标有600Ω、300Ω、150Ω、75Ω、50Ω的不同阻抗，这是供给在阻抗匹配的条件下作终端丈量时用的，其外表面板的读数都是电压电平。

在有线通讯体系和设备常常选用600欧的输入/输出端口，无线通讯体系和设备的平衡输入/输出端口常常选用300欧的阻抗，电视、图画、视频体系的输入/输出端口常常选用75欧的阻抗，无线通讯体系和设备的射频不平衡输入/输出端口往往选用50欧的规范阻抗。

dBm—-mV/μV换算表

dBm    信号电压     dBm      信号电压   dBm     信号电压     dBm   信号电压     dBm  信号电压
 6      446mV      -21       19.93     -48       890       -76     35.4      -103   1.583
 5      398        -22       17.76     -49       793       -77     31.5      -104   1.411 
 4      354        -23       15.83     -50       707       -78     28.2      -105   1.257
 3      316        -24       14.11     -51       630       -79     25.1      -106   1.121
 2      281        -25       12.57     -52       562       -80     22.4      -107   0.999
 1      251        -26       11.21     -53       501       -81     19.93     -108   0.89
 0      224        -27       9.99      -54       446       -82     17.76     -109   0.793
-1      199.3      -28       8.9       -55       398       -83     15.83     -110   0.707
-2      177.6      -29       7.93      -56       354       -84     14.11     -111   0.63
-3      158.3      -30       7.07      -57       316       -85     12.57     -112   0.562
-4      141.1      -31       6.3       -58       282       -86     11.21     -113   0.501
-5      125.7      -32       5.62      -59       251       -87     9.99      -114   0.446
-6      112.1      -33       5.01      -60       224       -88     8.91      -115   0.398
-7      99.9       -34       4.46      -61       199       -89     7.93      -116   0.354
-8      89.1       -35       3.98      -62       177       -90     7.07      -117   0.316
-9      79.3       -36       3.54      -63       158       -91     6.03      -118   0.282
-10     70.7       -37       3.16      -64       141       -92     5.62      -119   0.251
-11     63.1       -38       2.82      -65       125       -93     5.01      -120   0.224
-12     56.2       -39       2.51      -66       112       -94     4.46      -121   0.199
-13     50.1       -40       2.24      -67       99.9      -95     3.98      -122   0.177
-14     44.6       -41       1.99      -68       89        -96     3.54      -123   0.158
-15     39.8       -42       1.77      -69       79.3      -97     3.16      -124   0.141
-16     35.4       -43       1.58      -70       70.7      -98     2.82      -125   0.125
-17     31.6       -44       1.41      -71       63        -99     2.51      -126   0.112
-18     28.2       -45       1.25      -72       56.2      -100    2.24      -127   0.0999
-19     25.1       -46       1.21      -73       50.1      -101    1.99      -128   0.089
-20     22.4       -47       999μV     -74       44.6      -102    1.78      -129   0.078
                                       -75       39.8

dB: deciBel分贝。用以表达两个电压、功率或声响的相对水准。
dBm: 分贝的一个变种，0dB = 1mW into 600 Ohms
dBv: 分贝的一个变种，0dB = 0.775 volts. 
dBV: 分贝的一个变种，0dB = 1 volt. 
dB/Octave: 分贝/八度。滤波器斜率的表达方式，每个八度的分贝数越大阐明斜线更陡直