【E課堂】dBFS、dBm、dBV、dBW、0dB、-3dB概念解析
簡單地說,分貝就是放大器增益的單位。放大器輸出與輸入的比值為放大倍數(shù),單位是“倍”,如10倍放大器,100倍放大器。當(dāng)改用“分貝”做單位時,放大倍數(shù)就稱之為增益,這是一個概念的兩種稱呼。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201605/290716.htm電學(xué)中分貝與放大倍數(shù)的轉(zhuǎn)換關(guān)系為:
AV(dB)=20lg(Vo/Vi)
AI(dB)=20lg(Io/Ii)
Ap(dB)=10lg(Po/Pi)
分貝定義時電壓(電流)增益和功率增益的公式不同,但我們都知道功率與電壓、電流的關(guān)系是P=V.V/R=I.I.R,采用這套公式后,兩者的增益數(shù)值就一樣了:
10lg(Po/Pi)=10lg(Vo.Vo/R)/(Vi.Vi/R)=20lg(Vo/Vi)
使用分貝做單位主要有三大好處:
1)數(shù)值變小,讀寫方便
電子系統(tǒng)的總放大倍數(shù)常常是幾千、幾萬甚至幾十萬,一架收音機(jī)從天線收到的信號至送入喇叭放音輸出,一共要放大2萬倍左右。
用分貝表示先取個對數(shù),數(shù)值就小得多。
2)運算方便
放大器級聯(lián)時,總的放大倍數(shù)是各級相乘;用分貝做單位時,總增益就是相加。
若某功放前級是100倍(20dB),后級是20倍(13dB),那么總功率放大倍數(shù)是100×20=2000倍,總增益為20dB+13dB=33dB。
3)符合聽感,估算方便
人聽到聲音的響度是與功率的相對增長呈正相關(guān)的。
例如,當(dāng)電功率從0.1瓦增長到1.1瓦時,聽到的聲音就響了很多;而從1瓦增強(qiáng)到2瓦時,響度就差不太多;再從10瓦增強(qiáng)到11瓦時,沒有人能聽出響度的差別來。
如果用功率的絕對值表示都是1瓦,而用增益表示分別為10.4dB,3dB和0.4dB,這就能比較一致地反映出人耳聽到的響度差別了。
您若注意一下就會發(fā)現(xiàn),Hi-Fi功放上的音量旋鈕刻度都是標(biāo)的分貝,使您改變音量時直觀些。
分貝數(shù)值中,-3dB和0dB兩個點是必須了解的。
-3dB也叫半功率點或截止頻率點,這時功率是正常時的一半,電壓或電流是正常時的1/2。在電聲系統(tǒng)中,±3dB的差別被認(rèn)為不會影響總特性,所以各種設(shè)備指標(biāo),如頻率范圍,輸出電平等,不加說明的話都可能有±3dB的出入。
0dB表示輸出與輸入或兩個比較信號一樣大。
分貝是一個相對大小的量,沒有絕對的量值??赡陔娖奖砘蝰R路上的噪聲計上也能看到多少dB的測出值,這是因為人們給0dB先定了一個基準(zhǔn)。
常用的0dB基準(zhǔn)有下面幾種:
1)dBFS,以滿刻度的量值為0dB,常用于各種特性曲線上;
2)dBm,在600Ω負(fù)載上產(chǎn)生1mW功率(或0.775V電壓)為0dB,常用于交流電平測量儀表上;
3)dBV,以1伏為0dB;
4)dBW,以1瓦為0dB。
一般讀出多少dB后,就不用再化為電壓、聲壓等物理量值了,專業(yè)人士都能明白。只有在極少數(shù)場合才要折合,這時只需代入公式:
10的A/20(或A/10)次方×D0計算即可。
其中,
A為讀出的分貝數(shù)值;
D0為0dB時的基準(zhǔn)值;
電壓、電流或聲壓用A/20;
電功率、聲功率或聲強(qiáng)則用A/10。
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