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什么是分贝？无线电电子电气工程百科全书

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在测量某些东西（例如电压）时，我们通常使用直接单位（伏特）。但有时使用相对比例更为可取。在这种情况下，最常用的单位是分贝 (dB) - 这是一个令初学者感到困惑的强大工具。了解该术语的起源和一个简单的规则，就可以消除困难，并且可以理解以分贝表示的量的含义。

亚历山大·格雷厄姆·贝尔因发明电话而闻名。不太为人所知的是他关于确定可听度阈值的著作。 1890 年，他创立了聋人和听力障碍协会，该协会至今仍然活跃。他是第一位量化听觉的科学家，并确定听觉敏感性并不取决于到达我们耳朵的声波的实际功率水平，而是取决于其对数。

贝尔发现孩子的听力阈值约为10^-12 瓦/米²，发生疼痛的水平约为10 W/m²。因此，人通常感知到的响度范围是 13 个数量级！

根据获得的值，贝尔确定了从0到13的声功率等级。这个等级的响度单位称为bels（他姓氏中的最后一个“l”被丢弃）。低声耳语的声级约为 3 贝尔，正常讲话的声级约为 6 贝尔。

由于响度的感知是基于功率电平的对数标度，因此贝尔标度上的功率和响度之间的转换如下：响度（以贝尔为单位）= log(P1/P0)，其中 P0 是听到声音的阈值。

因此，4 bela 的声级对应于 10 的声功率⁴xP0。

贝尔已成为衡量两个能级之比的对数事实上的标准单位：以贝尔表示的比率为log(P1/P0)，即增加 3 bela 相当于增加 1000 倍。如果新值减小，则该比率的对数变为负值。要进行相反的转换，您需要将 10 进行到贝尔的次方。

白的最重要特征是它们仅指两种功率或两种能量的比率。如果需要描述两个幅度信号（例如电压）的比率，则只能依赖与这些电压相关的功率的比率。功率与电压或电流的平方成正比：V² 而我².

两个电压之比（以贝尔表示）与其功率之比相关：log(P1/P0) = 2log(V1/V0)。因此，电压比为V1/V0 = 10^(白色/2).

用十分之一贝拉或分贝 (dB) 来表示该比率已变得相当普遍。两个功率之比（以 dB 为单位）为 10log(P1/P0)，电压之比为 10•2log(V1/V0)。要获得电压比，需要进行转换 V1/V0 = 10^(分贝/20).

有时，确定什么是振幅值以及什么是能量是相当棘手的。电压、电流、阻抗、电场或磁场强度以及任何波过程的范围都被视为振幅量。当以分贝为单位时，计算这些值的平方比的对数。能量、功率和强度是能量量，并且直接使用它们的对数。

例如，一个电路的5%的电压被转移到另一电路。本例中的应力比为 0,05。要以分贝为单位进行测量，请取电压比的对数，将其乘以 2 即可得到以贝尔为单位的比率，然后乘以 10 即可得到以 dB 为单位的比率： 20log(0,05) = -26 dB 信号对信号耦合。

该表显示了一些常用的分贝值以及幅度和功率的比率。

幅度比

功率比

以 dB 为单位的值

0,7

0,5

-3

0,5

0,25

-6

0,3

0,1

-10

0,1

0,01

-20

0,05

0,003

-25

0,01

10^-4

-40

0,001

10^-6

-60

出版：cxem.net

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