【E課堂】dBFS、dBm、dBV、dBW、0dB、-3dB概念解析

　　簡(jiǎn)單地說(shuō)，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(shí)，放大倍數(shù)就稱之為增益，這是一個(gè)概念的兩種稱呼。

　　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(shí)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(wàn)甚至幾十萬(wàn)，一架收音機(jī)從天線收到的信號(hào)至送入喇叭放音輸出，一共要放大2萬(wàn)倍左右。

　　用分貝表示先取個(gè)對(duì)數(shù)，數(shù)值就小得多。

　　2)運(yùn)算方便

　　放大器級(jí)聯(lián)時(shí)，總的放大倍數(shù)是各級(jí)相乘;用分貝做單位時(shí)，總增益就是相加。

　　若某功放前級(jí)是100倍(20dB)，后級(jí)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(tīng)感，估算方便

　　人聽(tīng)到聲音的響度是與功率的相對(duì)增長(zhǎng)呈正相關(guān)的。

　　例如，當(dāng)電功率從0.1瓦增長(zhǎng)到1.1瓦時(shí)，聽(tīng)到的聲音就響了很多;而從1瓦增強(qiáng)到2瓦時(shí)，響度就差不太多;再?gòu)?0瓦增強(qiáng)到11瓦時(shí)，沒(méi)有人能聽(tīng)出響度的差別來(lái)。

　　如果用功率的絕對(duì)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(tīng)到的響度差別了。

　　您若注意一下就會(huì)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(shí)直觀些。

　　分貝數(shù)值中，-3dB和0dB兩個(gè)點(diǎn)是必須了解的。

　　-3dB也叫半功率點(diǎn)或截止頻率點(diǎn)，這時(shí)功率是正常時(shí)的一半，電壓或電流是正常時(shí)的1/2。在電聲系統(tǒng)中，±3dB的差別被認(rèn)為不會(huì)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(shuō)明的話都可能有±3dB的出入。

　　0dB表示輸出與輸入或兩個(gè)比較信號(hào)一樣大。

　　分貝是一個(gè)相對(duì)大小的量，沒(méi)有絕對(duì)的量值。可您在電平表或馬路上的噪聲計(jì)上也能看到多少dB的測(cè)出值，這是因?yàn)槿藗兘o0dB先定了一個(gè)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(cè)量?jī)x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(chǎng)合才要折合，這時(shí)只需代入公式：

　　10的A/20(或A/10)次方×D0計(jì)算即可。

　　其中，

　　A為讀出的分貝數(shù)值;

　　D0為0dB時(shí)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。