分贝制的含义及计算(陈柏年)
emc测量的常用计量单位分贝（db）及其换算
EMC测量的常用计量单位分贝（dB）及其换算分贝（dB）是测量的物理量与作为比较的参考物理量之间的比值的对数（以10为底的），用以表示两者的倍率关系。
一、EMC测量采用分贝（dB）作计量单位的意义1）分贝（dB）具有压缩数据的特点，用其计量可使测量的精确性提高。
2）分贝（dB）具有使物理量之间的换算便捷的特点，使较复杂的乘除及方幂的运算变为简单的加减和对数运算。
3）分贝（dB）作计量单位具有反映人耳对声音干扰实际响应的特点。
二、EMC测量常用参考量及其测量值分贝（dB）数的计算公式 (测量值量纲同参考量量纲)三、EMC测量中的各分贝（dB）单位(量)的换算1.电压测量值（伏，）的分贝（dB）单位换算1） dB = 20lg2） dBm = 20lg + 60dBm3） dBμ = 20lg+ 120dBμ2.电流测量值（安，A）的分贝（dB）单位换算1) dBA = 20lg2） dBmA = 20lg + 60dBmA3） dBμA = 20lg + 120dBμA3.电场强度测量值（伏/米，V/m）的分贝（dB）单位换算1） dB V/m = 20lg2） dBmV/m =20lg + 60dBmV/m3） dBμV/m = 20lg + 120dBμV/m4.磁场强度测量值（安/米, A/m）的分贝（dB）单位换算1） dB A/m = 20lg2） dBmA/m = 20lg + 60dBmA/m3） dBμA/m = 20lg + 120dBμA/m5.辐射功率测量值（瓦, W）的分贝（dB）单位换算1） dBW = 10lg2) dBmW = 10lg+ 30dBmW3) dBμW= 10lg + 60dBμW4) dBnW= 10lg + 90dBnW5) dBpW = 10lg+ 120dBnW6. dBμV与dBm之间的换算（电压dBµV与功率dBm之换算）dBm = dBμV-107dB7. dBμA与dBm之间的换算（电流dBµA与功率dBm之换算）dBm= dBμA -73dB8. dBμV/m与dBμA/m之间的换算（电场强度dBµV/m与磁场强度dBµA/m之换算）dBμA/m = dBμV/m- 51.5dB9. dBμV/m与dBm/m之间的换算（电场强度dBµV/m与功率密度dBm/m2之换算）dBm/m2= dBµV/m-116dB10. 功率密度值的换算（功率密度dBW/m2与功率密度dBm/m2之换算）dBm/m = dBW/m+ 30dB11. dBpT与dBμA/m之间的换算（磁通密度dBpT与磁场强度dBµA/m之换算）dBpT= dBμA + 2dB12. dBV/m与dBpT之间的换算（电场强度dBV/m与磁通密度dBpT之换算）dBpT= dBV/m + 70dB13. dBA/m与dBpT之间的换算（磁场强度dBA/m与磁通密度dBpT之换算）dBpT= dBA/m + 122dB14 .dBμV/m（被测电场强度）和dBμV（接收机输出端电压）及dB/m（天线系数）之间的关系(dBμV/m) = (dBμV) + (dB/m)15. dBμV/m（被测电场强度）和dBμV（天线开路感应电压）及dB/m（天线有效长度）之间的关系(dBμV/m) = (dBμV) -(dB/m)16.dBGs（高斯分贝）与dBpT（皮特斯拉分贝）之间的换算dBGs = dBpT + 160dB17.Gs（高斯）与T（特斯拉）之间的换算1T = 10 Gs1mT = 10Gs1μT = 10-2Gs1pT = 10 Gs。
分贝制的含义及计算
分贝制的含义及计算
分贝制(dB)是一种用来衡量声压的测量单位，用来比较实际振幅和一
个参考值（通常是20μPa）之间的差异。
它有助于将声压测量的数字大
小转换为一个更容易理解的范围，从而可以对声音的强度（指振幅）进行
相对比较。
分贝制（dB）通常表示为dB(SPL)，其中dB表示"分贝"，而SPL表示"声压级"。
SPL是指声压水平的特定测量分贝数量级，因此dB(SPL)表
示为"分贝(声压级)"的数值。
分贝(dB)是用来衡量声压大小的一种技术分贝数量级，例如：-6dB，
表示声压为原始信号的一半。
该数值范围通常从0dB（无声）到120dB
（最大振幅），可以使用公式来计算特定数值的声压大小：
声压（Pa）=20x10(X/20)，其中X是指分贝(dB)
例如：声压为-6dB的情况下：
声压（Pa）=20x10(-6/20)
声压（Pa）=20x0.316
声压（Pa）=6.32Pa
在技术上，分贝(dB)表示声压的增量，而不是静态的数值。
也就是说，它是一种相对而不是绝对比较，如果一个声音的最大振幅比另一个声音的
最大振幅大20dB，则表明前者的声压是后者的声压的164倍。
日常情况下，分贝(dB)是一种与声音相关的测量单位，可以用来比较
两个声音的大小。
例如，一个噪音巨型机的最大声压级可以达到120dB，
而一个唱歌的音量可以达到90dB。
分贝制的含义和计算(陈柏年)
32
24
16
220
23
8
230
22
4
240
数值 2 1 0.5
0.25 0.125
M（兆） G （ 吉） T （ 太）
20
数值的进制转换
• 二进制转换成十进制或十六进制（11101100） 2=（1×128+ 1×64+ 1×32+ 1× 8+ 1×4 ）10 = （236） 10 =（14 ×16+12 ×1 ）10 =（EC） 16
20lgx
20lg(1) = 0 [dB] 20lg(2) = 6 [dB] 20lg(3) = 9.5 [dB] 20lg(4) = 12 [dB] 20lg(5) = 14 [dB] 20lg(6) = 15.5 [dB] 20lg(7) = 17 [dB] 20lg(8) = 18 [dB] 20lg(9) = 19 [dB] 20lg(10) = 20 [dB]
17
因数 1018 1015 1012 109 106 103 102 101 10-1
国际制词冠
词冠 exa peta tera giga mega kilo hecto deca deci
中文代号 艾 拍 太 吉 兆 千 百 十 分
国际代号 E P T G M k h da d
18
因数 10-1 10-2 10-3 10-6 10 -9 10-12 10 - 15 10 - 18
《分贝制的含义及计算》
陈柏年
1
一、对数函数
• 定义：y = Log a x (底a>0) • 指数函数：x = a y
y
x：真值，y： x以a为底的对数
• 曲线：
分贝的含义及计算方法
分 贝的含义及计算方法
【 摘要 】 分 贝是 一种 单位 ， 通 信 、广 电技 术从 业人 员在 工作 中经常接 触但 又往往 厘 不 清各 种 分 贝的 区别及计 算 ；本 文介绍 了分 贝 的含 义，分
贝的 细分 以及 计 算 方法 。
２ ． 两个电压比用分贝表示
因Ｐ １ ／ ｐ ２ ＝ （ ｌ ／ Ｒ１ ）／（ Ｕ２ ２ ／ Ｒ２），
当Ｒ１ ＝Ｒ ２ 时 ，对 上 式两边 取对 数 ，可得 ： ／ Ｕ １ ｏｌ ０ｌ ｇ （ ｌ ＞Ｕ２町． ｐ ） ７ ｇ（ 正 时 ， ２ １ ０ ｌ ｇ ￣ ｐ ／２ ｌ ， ２ ） ＝ ｕ １ ２ ）（ ｄ Ｂ ） ｄ Ｂ为 Ｕ ＜Ｕ２ ｄ Ｂ为负 。 ， Ｕｌ 特别 注 意 ：同一 问题 ， 电压 比用 分 贝表 示 与功 率 比用分 贝表 示 是一 致 的： 例如 ：若Ｕｌ ＝ １ ０ ０ ｖ ， ｕ ＝ １ 、 ， ， 电压 比用分 贝表 示为 ： ２ ０ ｌ ｇ（ ｕ】 ／ Ｕ２ ）＝ ２ ０ ｌ ｇ（ １ ０ ０ ／ １ ）＝ ４ ０（ ｄ ａ ） 由于同一 问题 的负载 电阻Ｒ 是相 同时，功率与 电压 的平方成正 比， 此时的Ｐ 。 ／ ｐ ２ ：（ Ｕ ２ 。 ／ Ｒ）／（ Ｕ ２ ２ 瓜 ）＝ １ ０ ０ ２ ／ １ ，功率 比用分 贝表示为 ：
【 关键词 】分贝、功率比、 电压 比、功 率 电平 、电压 电平 、增益
一 ～ 种 ～ 贝 一 批 一 他 一 匿 ． 坝 一 姗 衙 嗽 浓 ～ 啤 盯 一 源 一 煜 舣 音 一 璐 珊 。
安徽广播电视 台阜阳插花发射￣６ ０ ０ Ｑ时 ，即使是 同一功率 ，用 功率 电平表 来 测，读数是Ｐ ｍ ，用电压 电平表来测却是Ｐ ｖ ，两者读数是不相等 的。
分贝的各种概念
分贝的各种概念分贝是声压级单位，记为 d B 。
是计量声音强度相对大小的单位，分贝值表示的是声音的量度单位。
分贝值每上升10 ，表示音量增加10 倍用于表示声音的大小。
1 分贝大约是人刚刚能感觉到的声音。
适宜的生活环境不应超过 4 5 分贝，不应低于 1 5 分贝。
按普通人的听觉0 － 2 0 分贝很静、几乎感觉不到。
20 － 4 0 分贝安静、犹如轻声絮语。
40 － 6 0 分贝一般、普通室内谈话60 － 7 0 分贝吵闹、有损神经70 － 9 0 分贝很吵、神经细胞受到破坏90 － 1 0 0 分贝吵闹加剧、听力受损1 0 0 － 12 0 分贝难以忍受、呆一分钟即暂时致聋。
分贝(2) 通信系统传输单位在我们日常生活和工作中离不开自然计数法，但在一些自然科学和工程计算中，对物理量的描述往往采用对数计数法。
从本质上讲，在这些场合用对数形式描述物理量是因为它们符合人的心理感受特性。
这是因为，在一定的刺激范围内，当物理刺激量呈指数变化时，人们的心理感受是呈线性变化的，这就是心理学上的韦伯定律和费希钠定律。
它揭示了人的感官对宽广范围刺激的适应性和对微弱刺激的精细分辨，好象人的感受器官是一个对数转换装置一样。
例如两个倍频的声音可以感受一个八度音程，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。
采用对数描述上述的物理量，一是用较小的数描述了较大的动态范围，特别有利于作图的情况。
它也把某些非线性变化的量转换成线性量。
例如频率从直流到 1Hz 的差别可比1000Hz 到 1001Hz 差别大得多。
当然频率的对数单位不是以 dB 而是以倍频程表示。
另一个好处是把某些乘除运算变成了加减运算，如计算多级电路的增益，只需求各级增益的代数和，而不必将各级的放大/衰减倍数相乘。
我们知道，零和小于零的负数是没有对数的，只有大于零的正数才能取对数，这样一来，原来的物理量经过对数转换后，原来的功率、幅度、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范围。
分贝概念解析
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) dBFS，以满刻度的量值为0dB，常用于各种特性曲线上；
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。
10 lg ( Po / Pi ) = 10 lg ( Vo . Vo / R ) / ( Vi . Vi / R ) = 20 lg ( Vo / Vi )
使用分贝做单位主要有三大好处：
1) 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。
dBFS、dBm、dBV、dBW、0dB、-3dB概念解析
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。
电学中分贝与放大倍数的转换关系为：
AV (dB) = 20 lg ( Vo / Vi )
AI (dB) = 20 lg ( Io / Ii )
Ap (dB) = 10 lg ( 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：
分贝的定义式
分贝的定义式分贝是一个用来衡量声音强度的单位，也是描述声音大小的常用指标。
在物理学中，分贝被定义为声压级与参考声压之比的对数，其公式为：L = 10log10(P/P0)其中，L表示分贝，P表示声压级，P0为参考声压（通常取10-12帕斯卡）。
分贝的定义式揭示了声音的相对大小和强度。
通过将声压级与参考声压进行对比，我们可以得到一个明确的数值，来衡量声音的大小。
分贝的数值越高，声音就越大。
分贝的应用非常广泛。
在日常生活中，我们常常用分贝来描述声音的大小和强度。
例如，音乐会上的音乐声可能会达到80分贝，而嘈杂的交通声可能会超过90分贝。
此外，分贝也被用于工业环境中，来评估噪音对工人的影响。
根据国际标准，超过85分贝的噪音可能会对听力造成损伤。
分贝的定义式也揭示了声音强度的对数特性。
根据定义式可知，每增加10分贝，声音的强度就增加10倍。
这意味着，从50分贝到60分贝，声音的强度增加了10倍；从60分贝到70分贝，声音的强度再次增加了10倍。
因此，分贝的增长速度是非常快的。
然而，需要注意的是，分贝只能描述声音的强度，而不能描述声音的音调或频率。
不同频率的声音可能具有相同的分贝数，但它们的听起来可能完全不同。
因此，分贝只是声音的一种基本特性，我们还需要考虑其他因素来全面评估声音的特性。
除了在声学领域中应用广泛外，分贝也在其他领域中发挥着重要作用。
例如，在电子产品中，分贝被用来衡量音频设备的性能。
在医学领域，分贝被用来评估听力损失和耳聋的程度。
在环境保护方面，分贝被用来评估噪音对自然环境和野生动物的影响。
总的来说，分贝的定义式为我们提供了一个衡量声音强度的准确方法。
它不仅在科学研究中有重要应用，也在日常生活中为我们提供了一个描述声音大小和强度的常用指标。
我们可以通过分贝来评估噪音对人类和环境的影响，从而采取相应的措施来保护我们的听力和环境。
分贝的概念和应用让我们更好地理解声音，也提醒我们要保护和珍惜我们的听觉。
关于分贝的知识
关于分贝的知识分贝表示一种单位，即两种电或声功率之比或两种电压或电流值或类似声量之比；分贝还是一种测量声音相对响度的单位。
分贝（decibel）dB 分贝是以美国发明家亚历山大·格雷厄姆·贝尔命名的，他因发明电话而闻名于世。
因为贝尔的单位太粗略而不能充分用来描述我们对声音的感觉，因此前面加了“分”字代表1/10。
1贝尔等于10分贝。
声学领域中，分贝的定义是声源功率与基准声功率比值的对数乘以10的数值。
用于形容声音的响度。
分贝是通信系统传输单位。
一、两个功率之比用对数表示：log10 ((p1/p2), 若p1=10p2 则log10 ((p1/p2)= log10 ((10p2/p2) = log1010=1 （贝尔）用分贝表示功率比，若p1=10p2，则10 log10 (p1/p2)=10 log10 ((10p2/p2)=10 log1010=10 （分贝）通常表示为：10 lg (p1/p2) (dB)p1>p2 时，dB为正，p1<p2时，dB为负。
二、两个电压比用分贝表示：因p1/p2= （U21/R1）/（U22/R2），当R1= R2时，对上式两边取对数，可得：10 lg (p1/p2)=10 lg（U21/U22）=20 lg （U1/U2）(dB)U1>U2 时，dB为正，U1<U2时，dB为负。
特别注意：同一问题，电压比用分贝表示与功率比用分贝表示是一致的：例如：若U1=100v，U2=1v, 电压比用分贝表示为：20 lg （U1/U2）=20 lg （100/1）=40 (dB)由于同一问题的负载电阻R是相同时，功率与电压的平方成正比，此时的p1/p2= （U21/R ）/（U22/R ）=1002/1，功率比用分贝表示为：10 lg (p1/p2)= 10 lg (1002/1)=20 lg （100/1）=40 (dB)如果认为功率比用分贝表示是电压用分贝表示的一半，那是错误的。
分贝的概念及计算方法
分贝的概念及计算方法分贝（dB）是物理量用于描述声音、电信号等的强度、功率、压力和电压等，常用来衡量声音的响度。
分贝的计算方法是基于对数比例的比较。
分贝是一种对数单位，表示两个功率、声压或电压量之间的比率。
分贝常用于衡量声音的强度、电信号的强度等。
分贝通常的取值范围为负数和正数，表示相对于一些参考值的增益或损耗。
计算方法：分贝的计算方法基于对数比例的比较。
假设有两个量A和B，它们之间的比例为P(P=B/A)，则P的分贝值可以通过下面的公式来计算：dB = 10 log10 P其中，log10是以10为底的对数运算。
这个公式也可以写成如下形式：dB = 20 log10 (B / A)这个公式适用于测量声音的强度、功率、压力以及电压等。
举例说明：假设我们比较两个声音的强度，一个声音的强度是10-6瓦，另一个声音的强度是10-10瓦。
我们可以使用分贝来表示它们之间的比例。
P=(10-10瓦)/(10-6瓦)=10-4将这个比例值带入分贝的计算公式中：dB = 10 log10 (10-4) ≈ -40 dB这意味着第二个声音的强度相对于第一个声音的强度减小了40分贝。
分贝的常见应用：1.声音强度的测量和比较：分贝常用来衡量声音的响度。
人耳对声音的感知是非线性的，所以分贝用于量化和比较不同强度的声音。
2.噪音控制：分贝用于测量和比较不同环境中的噪音水平，以便采取适当的措施来控制噪音，保护人们的听力健康。
3.放大器的增益：分贝用于描述放大器的增益，以及音频系统中的信噪比。
4.电信号强度：分贝用于表示无线电信号的强度，以评估通信系统的性能，并帮助解决通信中的问题。
总结：分贝是一种描述声音、电信号等强度的单位，采用对数比例的比较方法。
分贝的计算公式为dB = 10 log10 P，其中P为两个量之间的比例。
分贝广泛应用于声音、电信号等领域，用于量化和比较强度、控制噪音、评估通信系统等。
《有线电视广播系统技术规范》(陈柏年)
2
2 引用标准
• • • • • • • • • GB1588—1979彩色电视图像传输标准 GB3174—1995 PAL.D制电视广播技术规范 GB/T3659—1983电视视频通道测试方法 GB/T6510—1996电视和声音信号的电缆分配系统 GB/T7400—1987广播电视名词术语 GB/T7401—1987彩色电视图像质量主观评价方法 GB50200—1994有线电视系统工程技术规范 GY/T121—1995有线电视系统测量方法 GY/T129—1997 PAL,D电视广播附加双声道数字声技 术规范 • GY/T131—1997有线电视网中光链路系统技术要求和 测量方法 3 • GY/T132—1998多路微波分配系统技术要求
• 3.2 关于伴音对图象功率比值
–
下行传输主要技术参数
• 3.3 关于CTB指标的规定 • 测试条件：750MHz系统按79频道（折算） • 550MHz系统按54频道 • 其载波复合三次差拍比大于54dB • 3.4 关于交流声比由46dB改为3%。 • 3.5 关于邻频道抑制和带外寄生输出抑制的取 消原因。（器材性能指标、系统中只关心非信 号成分的强度）。 • 3.6 750和862MHz系统在测试非线性指标时， 分别按79和93个频道折算。
四、关于上行传输主要技术参数 待定的原因
4.1 原标准中的上行传输技术参数是模拟电 视信号上行指标太高，没有实际意义 （不管是数字或模拟信号） 4.2 由于目前在全世界尚没有大规模的双向 HFC商用网，究竟以何种信号作为测试 基准信号，所以暂时不能作标准性规定 4.3 上行通道中，其最关键的指标是C/N值， 用户上行电平的一致性，群时延迟（针 对数字信号）
• 两路或多路电视广播信号采用相邻频道配置的传输方 式。
增益的分贝表示及转换关系
增益的分贝表示及转换关系随着科技的不断发展，人们对声音的测量和评价越来越重视。
而声音的强度则是通过分贝来表示的。
分贝是一个相对复杂的概念，本文将从以下几个方面进行阐述：什么是分贝，为什么要使用分贝，分贝的计算方法及转换关系。
一、什么是分贝分贝是一个相对单位，用于表示声音的强度。
它是以人类听觉感知的最小可分辨声压水平为参照标准，即20微帕斯卡（Pa）的声压水平。
分贝的计算公式为：Lp=20log10(Pp/Pr)，其中Lp为声音的分贝值，Pp为声音的压力，Pr为参考压力，即20微帕斯卡的声压水平。
二、为什么要使用分贝声音的强度是人们在生活和工作中经常需要测量和评价的一个参数。
而分贝作为声音强度的单位，具有以下几个优点：1. 分贝是一个相对单位，可以用来比较不同声音的强度。
例如，我们可以用分贝来比较两段音乐的响度大小，或者比较两个场所的噪声水平。
2. 分贝可以表示极大范围的声音强度。
由于声音的强度是指数级别的，因此使用普通的线性单位（如瓦特）来表示声音的强度是不方便的。
而分贝可以表示从极微弱的声音（0分贝）到极强的声音（超过120分贝）的范围。
3. 分贝可以用来评价声音的危害性。
长期暴露于高强度的噪声环境中会对人体健康产生不良影响，如听力下降、心理压力增加等。
通过测量噪声水平的分贝值，可以评估噪声对人体的危害程度，从而采取相应的措施来保护健康。
三、分贝的计算方法及转换关系分贝的计算方法已在上文中介绍过，但是在实际应用中，有时需要将分贝值转换为其他单位，或者将其他单位转换为分贝值。
下面将介绍一些常见的分贝转换关系。
1. 分贝与声压水平的转换关系在声学中，常用的单位有帕斯卡（Pa）和微帕斯卡（μPa）。
分贝与声压水平之间的转换关系如下表所示：分贝（dB）t声压水平（Pa）t声压水平（μPa）0t20.00t20000.0010t31.62t3162.2820t63.10t631.0330t199.53t199.5340t632.45t63.1050t1995.26t19.9560t6324.56t6.3270t19952.62t1.9980t63245.55t0.6390t199526.23t0.20100t632455.53t0.06110t1995262.34t0.02120t6324555.35t0.01例如，如果要将80分贝的声音转换为声压水平，可以使用以下公式：Pp=Pr×10^(Lp/20)，其中Pp为声压水平，Pr为参考压力，Lp为80分贝的分贝值。
分贝是指声音的哪种特性
分贝是指声音的哪种特性
分贝指的是声音的大小，是量度两个相同单位之数量比例的计量单位，主要用于度量声音强度，常用dB表示。
分贝是以美国发明家亚历山大·格雷厄姆·贝尔的名字命名的。
在实际日常生活中，住宅小区告知牌上面标示噪音要低于60分贝，也就是要低于60dB，在这里dB(分贝)的定义为噪声源功率与基准声功率比值的对数乘10的数值，不是一个单位，而是一个数值，用来形容声音的大小。
0dB是人耳能听到的最微弱的的声音，在90dB环境中听力会受到严重影响。
dB是一个比值，是一个数值，是一个纯计数方法，没有任何单位标注。
在不同领域有着不同的名称，因此它也代表不同的实际意义。
表示功率量之比的一种单位，等于功率强度之比的常用对数的10倍。
表示场量之比的一种单位，等于场强幅值之比的常用对数的20倍。
声压级的单位，大约等于人耳通常可觉察响度差别的最小分度值。
分贝的定义
分贝（decibel）dB 分贝是以美国发明家亚历山大·格雷厄姆·贝尔命名的，他因发明电话而闻名于世。
因为贝尔的单位太粗略而不能充分用来描述我们对声音的感觉，因此前面加了“分”字，代表十分之一。
一贝尔等于十分贝。
声学领域中，分贝的定义是声源功率与基准声功率比值的对数乘以10的数值。
声音的响度声音其实是经媒介传递的快速压力变化。
当声音于空气中传递，大气压力会循环变化。
每一秒内压力变化的次数叫作频率，量度单位是赫兹(Hz)，其定义为每秒的周期数目。
频率越高，声音的音调越高。
如下图显示，击鼓产生的频率远较吹哨子产生的频率低。
请按一下[示范]按钮，听听它们发出的声音，及细察其音调的不同。
响亮度和分贝标度响亮度是声音或噪音的另一个特性。
强的噪音通常有较大的压力变化，弱的噪音压力变化则较小。
压力和压力变化的量度单位为巴斯卡，缩写为Pa。
其定义为牛顿/平方米( N/m2)。
人类的耳朵能感应声压的范围很大。
正常的人耳能够听到最微弱的声音叫作「听觉阈」，为20个微巴斯卡(缩写为μPa) 的压力变化，即20x10-6 Pa (“百万分之二十巴斯卡”)。
另一方面，非常噪吵的情况能产生很大的压力变化，例如一架太空穿梭机在发出最大马力时能在近距离产生大约2,000 Pa或2 x 109μPa的噪音。
下表显示由上述情况产生不同的声压级，以巴斯卡及微巴斯卡表示。
如用巴斯卡(Pa)来表达声音或噪音，我们须处理小至20，大至2,000,000,000的数字。
明显地，如用巴斯卡(Pa)来表达声音或噪音会颇为不便。
较简单的做法是用一个对数标度(logarithmic scale)来表达声音或噪音的响亮度，以10作为基数。
为避免以巴斯卡(Pa)来表达声音或噪音（以防处理难以操纵的数字），故使用分贝(dB)这个标度。
该标度以「听觉阈」，20 μPa 或20 x 10-6 Pa作为参考声压值，并定义这声压水平为0分贝(dB)。
分贝是什么
分贝db 即 分贝 。
分贝表示一种单位，即两种电或声功率之比或两种电压或电流值或类似声量之比；分贝还是一种测量声音相对响度的单位。
分贝用dB表示。
1、分贝(1)表示两种电或声功率之比的一种单位，它等于功率比的常用对数的10倍——缩写为dB。
(2)表示两种电压或电流值或类似声量(如声压或质点速度)之比的一种单位，等于电压或电流比的常用对数的20倍，如果两种电压或电流是在相同电阻上测得的话。
(3)一种测量声音的相对响度的计算单位，大约等于人耳通常可觉察响度差别的最小值；人耳对响度差别能察觉的范围，大约包括以最微弱的可闻声为1而开始的标度上的130分贝对频率的定义。
2、英文释义frequency分贝-形容声音大小的物理量分贝（decibel）dB 分贝是以美国发明家亚历山大·格雷厄姆·贝尔命名的，他因发明电话而闻名于世。
因为贝尔的单位太粗略而不能充分用来描述我们对声音的感觉，因此前面加了“分”字，代表十分之一。
一贝尔等于十分贝。
声学领域中，分贝的定义是声源功率与基准声功率比值的对数乘10的数值。
用于形容声音的响度。
3、标度响亮度是声音或噪音的另一个特性。
强的噪音通常有较大的压强变化，弱的噪音压力变化则较小。
压强和压强变化的量度单位为帕斯卡，缩写为Pa。
其定义为牛顿/平方米 ( N/m2)。
人类的耳朵能感应声压的范围很大。
正常的人耳能够听到最微弱的声音叫作听觉阈，为20微帕斯卡 (μPa) 的压强变化，即20x10-6Pa (“百万分之二十帕斯卡”)。
另一方面，非常噪吵的情况能产生很大的压力变化，例如一架太空穿梭机在发出最大马力时能在近距离产生大约 2,000 Pa或2 x 109μPa的噪音。
下表显示由上述情况产生不同的声压级，以帕斯卡及微帕斯卡表示。
如用帕斯卡(Pa)来表达声音或噪音，我们须处理小至20，大至2,000,000,000的数字。
明显地，如用帕斯卡(Pa)来表达声音或噪音会颇为不便。
分贝这个单位
分贝这个单位，原来是这样的分贝（dB）是工程学中最常见的单位之一，同时也是最容易让人感到困惑的单位之一，尤其是当涉及到S参数时。
贝尔（Bel，简写B）根本上来说还是一个新单位，于1928年由贝尔系统（The Bell System）设立以用来描述声音的功率等级，而这个度量单位已经被推广到任何涉及两个功率等级的比率的对数的应用之中。
对于贝尔度量系统，要记住的最重要的原则是，无一例外，依照定义它是功率的比值。
它最初来自对声音功率的应用，但后来被推广到所有类型的功率。
声音的功率范围非常大。
最小是刚能引起听觉的声音（TOH），约为10-12 W/m ²。
刚能引起痛觉的声音大约为10W/m²，而能使鼓膜破裂的声音功率高达1000W/m ²。
最响亮的人造声音是火箭发射的声音。
在1英里外的土星V运载火箭发射的声级功率为100W/m²，当然，如果更近，功率必然更大。
这一数量级的声音功率释放很容易损坏航天飞机。
这也是为什么每个发射台上都要安装每分钟900000加仑水的声音抑制系统（图1）。
即使有这样的系统，轨道位置的声音功率等级仍高达100W/m²。
图1：每分钟900000加仑水的声音抑制系统从刚能引起听觉到摧毁人类鼓膜之间的功率级相差15个数量级。
而在这样大的数据动态范围内，用比率的对数对其进行描述要方便许多。
对声音来说，TOH被用作参考指标。
窃窃私语的功率等级大约是TOH的100倍；也就是 log（100/1） = 2B。
真空吸尘器声音的功率等级是TOH的1千万倍，也就是log（107/1） = 7B。
这就是贝尔的量度，算下来运载火箭的发射声音功率也不过是14B，对于这样惊人的能量，14看起来真的是小了点。
为了给予其更大的度量范围，我们就取了贝尔的十分之一新建了一个单位：dB，也就是“分贝”。
分贝的定义就是功率比率的对数的十倍，即dB = 10 x log（P1/P0）在分贝的量度上，响度等级就可以描述为从TOH的0dB到火箭震耳欲聋的140dB。
分贝基础知识
分贝分贝是声压级单位，记为d B 。
是计量声音强度相对大小的单位，分贝值表示的是声音的量度单位。
分贝值每上升10 ，表示音量增加10 倍用于表示声音的大小。
1 分贝大约是人刚刚能感觉到的声音。
适宜的生活环境不应超过4 5 分贝，不应低于1 5分贝。
按普通人的听觉0 －2 0 分贝很静、几乎感觉不到。
2 0 －4 0 分贝安静、犹如轻声絮语。
4 0 －6 0 分贝一般、普通室内谈话6 0 －7 0 分贝吵闹、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 分贝吵闹加剧、听力受损1 0 0 －12 0 分贝难以忍受、呆一分钟即暂时致聋。
分贝(2)通信系统传输单位在我们日常生活和工作中离不开自然计数法，但在一些自然科学和工程计算中，对物理量的描述往往采用对数计数法。
从本质上讲，在这些场合用对数形式描述物理量是因为它们符合人的心理感受特性。
这是因为，在一定的刺激范围内，当物理刺激量呈指数变化时，人们的心理感受是呈线性变化的，这就是心理学上的韦伯定律和费希钠定律。
它揭示了人的感官对宽广范围刺激的适应性和对微弱刺激的精细分辨，好象人的感受器官是一个对数转换装置一样。
例如两个倍频的声音可以感受一个八度音程，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。
采用对数描述上述的物理量，一是用较小的数描述了较大的动态范围，特别有利于作图的情况。
它也把某些非线性变化的量转换成线性量。
例如频率从直流到1Hz的差别可比1000Hz到1001Hz差别大得多。
当然频率的对数单位不是以dB而是以倍频程表示。
另一个好处是把某些乘除运算变成了加减运算，如计算多级电路的增益，只需求各级增益的代数和，而不必将各级的放大/衰减倍数相乘。
我们知道，零和小于零的负数是没有对数的，只有大于零的正数才能取对数,这样一来，原来的物理量经过对数转换后，原来的功率、幅度、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范围。
分贝由来
分贝：通常表示两个声音信号或电力信号在功率或强度方面的相对差别的单位，相当于两个水平的比率的常用对数的10倍。
首先我们根据上面的定义，找出主语、谓语和宾语，把其他的部分先省略掉，我们可以得到“分贝是一种单位”，这个结论很明确吧？我们的常识告诉我们，单位都是用来度量的，用某一种仪器或是一个算式，我们可以得到这个单位的具体数值。
那么分贝用什么测量呢？实践告诉我们峰值表等等可以测量它，只是我们不清楚测量的数据对我们来说具有什么样的意义，哪怕是一个抽象的意义也可以啊！所以这个问题我们需要数学来帮助我们。
科学家们选择了用对数。
为什么要用对数？因为他们懒……我没有开玩笑哦！当你深入到分贝的奥秘当中去，你会发现你需要对付一大堆令人头疼的数字，科学家们——有点像器乐演奏家——的特点就是用尽一切可能的办法让问题变得简单点。
我们来看看分贝究竟怎样复杂和怎样简单（拜托，已经看到这里了，再给点耐心和支持吧，马上就到正题了）：声音的响度是指在单位时间内通过指定大小的面积内的能量的总和（这个你知道吧？不过不知道也没关系，嘿嘿）：响度= 能量/ （时间*面积）同时我们知道能量和时间的比就是功率（这个总该知道了吧？还不知道？我靠……真的都还给亲爱的老师了）所以：响度= 功率/ 面积功率的单位是瓦特，面积用平方米，那么响度的单位就是：瓦/ 米2 ( W/m2 )现在我们假设你知道普通人能听见的最小的声音响度是0.000000000001 W/m2 ，而让人开始感到痛苦的声音响度是1 W/m2 ，那么在这两个数字之间，我们会得到一大堆值，比如0.000792710162 W/m2 ，还有0.000006288415 W/m2 等等，试试迅速比较这两个数字，算出它们的差！怎么样，开始头晕了吧？你能想象我们的峰值表用这种单位做表示吗？天啊……我们可爱的科学家们可不会做这种愚蠢的事情，于是他们写下了这样的公式：lg (0.000792710162) = -3.1lg (0.000006288415) = -5.2这个差好算多了吧？是2.1嘛……啊？你说什么？这个2.1是什么？就是音量的差啊，聪明的你可能一下子想起来它叫什么了——对，就是贝尔！不过呢，这还不是分贝，因为贝尔之后的科学家继承了他的传统，并且又将之发扬光大（什么传统？懒呗！）……这一次，他们连小数点都不想看见，所以他们又乘了10，变成了这样：10 * lg (0.000792710162) = -3110 * lg (0.000006288415) = -52答案从2.1变成了21，这个"21"就是我们今天的主角——分贝。
分贝单位的换算关系
分贝单位的换算关系分贝单位的换算关系1.4 电磁分贝单位的定义及换算关系分贝(dB)表示两参量的倍率关系，通常用来表示变化范围很大的数值关系。
两个功率比值的分贝定义为[dB]=101g(P1/P2) 其中，P1为某一功率电平；P2为比较的基准功率电平。
如果以P2=1W作为基准功率，式（1.1）的分贝值就表示P1功率相对于1W的倍率，用符号dBW表示，它可以用来作为功率的单位，称为瓦分贝。
功率单位W和dBW的关系为PdBW=101g(Pw/1)=101gPw式中，PdBW为以dBW作单位的功率电平；PW为以W作单位的功率电平。
如果式（1.1）中用P2=1mW作为功率基准，P1的分贝值就用符号dBm表示其单位，称为毫瓦分贝。
dBm和Ｗ的关系为ＰdBm=101g(Pw/10ˉ3)=101gPw+30dBm如果式（1.1）中用P2=1uW作为参考基准功率，P1的分贝值单位就用dBuW表示，称为微瓦分贝。
dBW，dBm, dBuW，与W的换算关系为PdBW=101gPW（dBW）ＰdBm=101gPW+30（dBm）PdBuW=101gPW+60（dBuW）表1-2列出了用dBm为单位和以W为单位的功率之间的换算关系。
表1-2 以dBm,为单位和以W为单位的功率值换算对照表例如表1-2中10W对应的dBm单位功率为40 dBm，即10W=40 dBm，它们的换算关系为ＰdBm=101g10+30=40（dBm）在电磁兼容工程中除了功率习惯用分贝单位表示以外，电压、电流和场强也都常用分贝单位表示。
（1）电压的分贝单位电压的分贝单位表示为[dB]=201g(V1/V2)式中，V2为基准电压。
分贝值表示V1相对于V2的比值的对数函数，反映V1和V2两个电压的倍率关系。
关于分贝的知识
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这里有另外一种转换方法：
XdBm=10Lg(Pout/Pin) =10Lg(P/1) =10LgP－10Lg1 =10Lg(U /R)-0
Pቤተ መጻሕፍቲ ባይዱP
/P：输出功率，U：输出电压/
2
当 P=U /R=1mW=10 W时，
P P P P
2
-3
(R一般为 50 或者 75，此处取R=50Ω)
P
-4
P
/1)=-38.75dBW
◎若以 1mW为基准功率时，则功率为P时对应的电平为 10lg（P/1mW），单位记为dBmW（分贝毫瓦）。例如功率 为 1W时，电平为 30dBm；功率为 1mW时，电平为 0dBm；功率为 1μW时，电平为-30dBm；电压为 1mV时，对应的 功率
P=U /Z=0.001 /75=1.3×10 W =1.3×10 mW（取Z=75Ω）
z
dBm 与 dBμV 相互转换的 2 种算法的来由和相应的使用条件。
射频/电磁干扰电平及其转换关系和运用： 当需要表示系统中的一个功率（或电压）时，往往会遇到量值相差非常悬殊(甚至达千百万倍的信号)，可 利用电平来表示。系统中某一点的电平是指该点的功率（或电压）对某一基准功率（或电压）的分贝值。 为了 便于表达、叙述和运算（变乘除为加减），常采用对数单位：分贝(dB)。 分贝(dB)是表征两个功率电平比值对 数乘以 10 的单位，即
P P P P P P P P P P P P P P
z
概念辨析：dBm, dBi, dBd, dB, dBc
1、dBm dBm 是一个考征功率绝对值的值，计算公式为：10lgP（功率值/1mW）。 [例 1] 如果发射功率 P 为 1mW，折算为 dBm 后为 0dBm。 [例 2] 对于 40W 的功率，按 dBm 单位进行折算后的值应为： 10lg（40W/1mW)=10lg（40000）=10lg4+10lg10+10lg1000=46dBm。 0.1W=20dBm；0.2W=24dBm；0.5W=27dBm；1W=30dBm；2W=33dBm；5W=37dBm 2、dBi 和 dBd dBi 和 dBd 是考征增益的值（功率增益），两者都是一个相对值， 但参考基准不一样。dBi 的参考基准为全方 向性天线，dBd 的参考基准为偶极子，所以两者略有不同。一般认为，表示同一个增益，用 dBi 表示出来比用 dBd 表示出来要大 2.15。 [例 3] 对于一面增益为 16dBd 的天线，其增益折算成单位为 dBi 时，则为 18.15dBi（一般忽略小数位，为 18d Bi）。 [例 4] 0dBd=2.15dBi。 [例 5] GSM900 天线增益可以为 13dBd（15dBi），GSM1800 天线增益可以为 15dBd（17dBi)。 3、dB dB 是一个表征相对值的值，当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个 dB 时，按下面计算公式：10lg（甲功 率/乙功率）
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数值 2 1 0.5 0.25 0.125
M（兆） G （ 吉）
240
T （ 太）
20
数值的进制转换
• 二进制转换成十进制或十六进制（11101100） 2=（1×128+ 1×64+ 1×32+ 1× 8+ 1×4 ）10 = （236） 10 =（14 ×16+12 ×1 ）10 =（EC） 16 • 十进制转换成二进制或十六进制 （218） 10 = （128+64+16+8+2） 10 =（11011010） 2 = （DA） 16 （118） 10 = （64+32+16+4+2） 10 =（01110110） 2 = （76） 16 = （7 ×16+ 6 ×1 ） 10
因数 10-1 10-2 10-3 10-6 10 -9 10-12 10 - 15 10 - 18 词冠 deci centi milli micro nano pico femto atto 中文代号 分 厘 毫 微 纳 皮[微微] 飞 阿 国际代号 d c m
n
p f a
19
2的幂次
幂 210 29 28 27 26 25 24 23 22 数值 1024（k）千 512 256 128 64 32 16 8 4 幂 21 20 2-1 2-2 2-3
15
分贝计算的举例3
• 已知：放大器的增益（功率放大倍数）G=3500 • 求： (1)G=？ [dB]，(2)电压放大倍数=？ • 解： (1) G [dB]=10lgG=10lg 3500 =10lg(7000/2) = 10lg 7000- 10lg 2= 10lg (7×1000) –3 =8.5+30 –3=35.5 [dB] (2)增益G [dB] =20lg电压放大倍数= 35.5 [dB] =10lg 3500 电压放大倍数= （ 3500 ）（1/2） =59倍
– 由低阻抗折算成高阻抗，电平修正因子为负，应减去修正值。 如阻抗由50Ω 折算成75Ω 时，修正因子为10lg(50 / 75)= -1.76 [dB]
如阻抗由75Ω 折算成600 Ω 时，修正因子为10lg(75 / 600)= -9 [dB]
10
八、分贝的速算
真数x
1 2 3 4 5 6
10lgx
• 0[dBmV]
= 10lg（ 10 - 6 /75/ 10 - 12 /75 ）
= 10lg 10
6
0[dBμV]
8
= 60 [dBμ V]
其它分贝制
• 分贝微伏/ 米[dBμV/m]：基准电场强度= 每米上电位差为1微伏，即E0= 1μV/m。 • E（dB）= 20lg（ E/E0 ）[dBμV/m] • 分贝瓦 / 平方米[dBW/m2] ：基准功率能 量密度（与辐射方向垂直的单位面积内 的能流密度）P 0 = 1W。 • P0 = 10lg（P/ P0 ）[dBW/m2]
14
分贝计算的举例2
• 已知：某放大器的输入电平Li=72 [dBμ V]，NF=8 dB， G= 35dB，规定的CTBR为70 dB（输出电平为110 dBμ V ，频道数为CHR=70） • 求（1）CNR1= ？ [dB]，（2）若两级放大器级连，输 出电平为102[dBmV]， CH=40；求总的两级放大器级连 后的CNR和CTB为多少？ • 解： （1） CNR1= Li - NF –2.4 = 72 - 8 –2.4 =61.6[dB] （2） CNR [dB] = CNR1 –10lg2 =61.6-3=58.6[dB] • CTB1 [dB] = CTBR +2×(110- 102)+20 ×lg[(70-1)/ (401)]= 70 +16+ 20 ×lg(7/4)=86+17-12=91 [dB] • CTB [dB] = CTB1 [dB] - 20 ×lg2= 91-6=85 [dB]
21
IP地址表示法转换
• 点分十进制转换成二进制 • 已知：DNS服务器IP地址： 218.104.53.242。将它转换成二进制数表 示 • 解：（218.104.53.242） 10 = （128+64+16+8 +2. 64+32+8. 32+16+4+1. 128+ 64+32+16+2 ） 10 = （11011010 . 01101000.00110101.11110010） 2
公式：Log a 1 = 0 Log a a = 1 , , Log a (x· = Log a x + Log a y y) Log a (x/y) = Log a x -Log a y
Log a x r = r · Log a x , Log a x(1/ r) =(1 /r) · Log a x 换底公式： Log a x = (Log b x )/(Log b a ), Log b a · Log a b = 1
• 乘幂的对数等于幂次与原数对数的积
(xn) [dB] = n · [dB] x • 方根的对数等于原数对数与开方次数商 (x1/n) [dB] = (1/n) · x[dB]
6
五、常用的分贝制（绝对电平）
由于采用不同的基准电平P0，形成不同的分贝制 • 分贝瓦 [dBW] P 0=1[W ] ~ 0[dBW]
• 分贝毫瓦[dBm]
• 分贝毫伏[dBmV]
P 0 =1[mW ] ~ 0[dBm]
P 0 =(1mV)2 /75Ω =0.0133μ W~0 [dBmV]
• 分贝微伏[dBμV]
P 0 =(1μ V)2 /75Ω =0.0133pW~0 [dBμ V]
• 分贝音频单位[dBu] P 0 =(0.775V)2 /600Ω =1 [mW ] ~ 0[dBu]
U1
A[dB]
z1
U2
z2
P1
P2
5
四、基本运算法则
• 乘积的对数等于各乘数对数之和 (x· [dB] = x [dB]+ y [dB] y) • 商的对数等于被除数对数与除数对数之差
(x/y) [dB] = x [dB] - y [dB]
• 倒数的对数等于原数对数的负值 (1/x) [dB] = - x [dB]
12
分贝与奈培的换算
• 1奈培（Np） =8.6861分贝（dB） • 1分贝（dB） =0.115奈培（Np）
13
分贝计算的举例1
• 已知：某处的电平L=110 [dBμ V]
• 求：L=？[dBmV] =？[dBm] =？[dBW] • 解： L=110 [dBμ V]= 110-60=50 [dBmV] L= 110 [dBμ V] =50 [dBmV]= 50- 48.75 =1 .25 [dBm] L= 110 [dBμ V] =1 .25 [dBm] = 1 .25-30= - 28.75 [dBW]
17
国际制词冠
因数 1018 1015 1012 109 106 103 102 101 10-1 词冠 exa peta tera giga mega kilo hecto deca deci 中文代号 艾 拍 太 吉 兆 千 百 十 分 国际代号 E P T G M k h da d
18
国际制词冠
3
二、电平（Level）
• 定义：某点功率P1与选定基准功率P0之比的对数关
系，用分贝或奈培表示。
• 性质：它是描述功率的物理量。
P1(dB) = 10lg(P1/P0) [dB] • 由于选定基准功率P0的不同，从而也就有不同的分贝
制。
• 同一电平（功率）也就有可以有不同的表示方式。
4
三、相对电平（增益/衰减）
《分贝制的含义及计算》
陈 柏 年
1
一、对数函数
• • • • 定义：y = Log a x 指数函数：x = a y 曲线： 特点： 1. 经（1，0）点 2. 渐近线为x = 0（纵轴） 3. 零和负数无对数
xห้องสมุดไป่ตู้
0
(底a>0)
y
x：真值，y： x以a为底的对数
a>1
1
0<a<1
4.
底a大于零
2
运算公式
• 含义：用分贝表示两个电平的相对大小。
• 计算： A[dB]= 10lg(P2/P1) = 10lgP2- 10lgP1
= P2 [dB] - P1 [dB] =10lg[(U22/z2) / (U12/z1) ]
= 20lg (U2/U1)+ 10lg(z1 / z2)
• 当z2 = z1时， A[dB]= 20 lg (U2/U1)[dB] • 放大器A[dB]>0,衰减器A[dB] <0, 保持器A[dB]=0
9
七、阻抗不同时的换算关系
• 采用不同的阻抗，应考虑阻抗修正因子10lg(z1 / z2)。 • 基本规律： – 由高阻抗折算成低阻抗，电平修正因子为正，应加上修正值。 如阻抗由75Ω 折算成50Ω 时，修正因子为10lg(75/50)=1.76 [dB] 如阻抗由600Ω 折算成75Ω 时，修正因子为10lg(600/ 75)=9 [dB]
7
六、常用分贝制之间的转换关系
• 0[dBW] =
=10lg（1000/1） = 10lg10 3 = 30 [dBm] • 0[dBm] = 10lg（10
-3
dB 0[dBW] 30 [dB] 0[dBm] 48.75 [dB] 0[dBm V] 60 [dB]
/10