信号衰减为什么用分贝为单位？

ID:184267 · 发表于 2018-3-6 16:01

例如信号源上的信号，输出的电压为什么不能按电压的倍数进行衰减呢？

ID:288348 · 发表于 2018-3-6 18:32

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(I)(dB)=20lg[Vo/Vi(Io/Ii)]；Ap(dB)=10lg(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=V2/R=I2R。采用这套公式后，两者的增益数值就一样了：10lg[Po/Pi]=10lg(V2o/R)/(V2i/R)=20lg(Vo/Vi)。使用分贝做单位主要有三大好处。(1)数值变小，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。用分贝表示先取个对数，数值就小得多。附表为放大倍数与增益的对应关系。

(2)运算方便。放大器级联时，总的放大倍数是各级相乘。用分贝做单位时，总增益就是相加。若某功放前级是100倍(20dB)，后级是20倍(13dB)，那么总功率放大倍数是100×20=2000倍，总增益为20dB＋13dB=33dB。

(3)符合听感，估算方便。人听到声音的响度是与功率的相对增长呈正相关的。例如，当电功率从0.1瓦增长到1.1瓦时，听到的声音就响了很多；而从1瓦增强到2瓦时，响度就差不太多；再从10瓦增强到11瓦时，没有人能听出响度的差别来。如果用功率的绝对值表示都是1瓦，而用增益表示分别为10.4dB，3dB和0.4dB，这就能比较一致地反映出人耳听到的响度差别了。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。例如，前面提到的频响10Hz～40kHz，就是表示在这段频率中，输出幅度不会超过±3dB，也就是说在10Hz和40kHz这二个端点频率上，输出电压幅度只有中间频率段的0.707(1/)倍了。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。例如声级计的0dB是2×10－4μb(微巴)，这样马路上的噪声是50dB、60dB就有了绝对的轻响概念。常用的0dB基准有下面几种：dBFS——以满刻度的量值为0dB，常用于各种特性曲线上；dBm——在600Ω负载上产生1mW功率(或0.775V电压)为0dB，常用于交流电平测量仪表上；dBV——以1伏为0dB；dBW——以1瓦为0dB。一般读出多少dB后，就不用再化为电压、声压等物理量值了，专业人士都能明白。只有在极少数场合才要折合。这时只需代入公式：10A/20(或A/10)×D0计算即可。A为读出的分贝数值，D0为0dB时的基准值，电压、电流或声压用A/20，电功率、声功率或声强则用A/10。现在您就可以来回答本文开头的问题了。第二只音箱在相同输入时比第一只音箱响一倍，如果保持两只音箱一样响的话，第二只音箱只要输入一半功率即可。第一只功放只是很普通的品种，第二只功放却很Hi－Fi，整个频率范围内输出电压只有±2.3％的差别!

ID:155507 · 发表于 2018-3-6 18:53

单位 dB，即分贝，在电子学等领域中是一个很常用的单位。这个单位的特点在于使用对数，对原始数据进行表示。
　　1贝 = 10分贝 = 10dB = 10倍功率
　　对于一个放大器，
　　功率放大倍数 Ap = 10 lg(Po/Pi)
　　电压放大倍数 Au = 20 lg(Uo/Ui)
　　电流放大倍数 Ai = 20 lg(Io/Ii)
　　例如：放大器放大倍率为40dB，说明其电压放大为100倍，电流放大也为100倍，故功率放大为10000倍
　  (1)数值变小，读写方变。用分贝表示先取个对数，数值就小得多。
   (2)运算方便。放大器级联时，总的放大倍数是各级相乘。用分贝做单位时，总增益就是相加。
   (3)符合听感，估算方便。人耳听觉与声音功率分贝数成正比。

ID:288614 · 发表于 2018-3-7 12:01

分貝（dB）是十分之一貝爾（B）：1B = 10dB。1貝爾的兩個功率量的比值是10:1

ID:288716 · 发表于 2018-3-7 15:25

分贝起初是用在声学上的，它的数值与人耳的听感相适应。后来用于电子电平，便于记录和交流。

ID:288722 · 发表于 2018-3-7 15:42

分贝就是衡量信号增益和衰减的单位.也是表示声源的声压级的单位.分贝的由来是上个世纪初,贝尔先生发明了电话,在测量电话信号的过程中,发明了一个度量单位贝尔（bell）：当信号通过一个放大器后,信号增加或减少的对数,就是贝尔.贝尔是两个功率的对数.比如说,你有一个放大器,信号功率在输入时是1w,输出时是2w,贝尔就等于Lg（2w/1w）=0.30103,为了使此测量声级较方便的表示,就把它转换成分贝了（即十分之一贝尔）,也就是1贝尔等于10分贝（dB）.

ID:288756 · 发表于 2018-3-7 16:04

所谓分贝,就是衡量信号增益和衰减的单位.也是表示声源的声压级的单位.分贝的由来是上个世纪初,贝尔先生发明了电话,在测量电话信号的过程中,发明了一个度量单位贝尔（bell）：当信号通过一个放大器后,信号增加或减少的对数,就是贝尔.贝尔是两个功率的对数.比如说,你有一个放大器,信号功率在输入时是1w,输出时是2w,贝尔就等于Lg（2w/1w）=0.30103,为了使此测量声级较方便的表示,就把它转换成分贝了（即十分之一贝尔）,也就是1贝尔等于10分贝（dB）.

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