dBV(V大寫),dBu(u小寫),是模擬音頻時(shí)代最常用到的兩個(gè)單位。
簡(jiǎn)單來說專業(yè)音頻領(lǐng)域,標(biāo)準(zhǔn)工作電平+4dBu。通常為平衡信號(hào)傳輸,例如卡農(nóng)(XLR),大三芯(TRS)。
民用音頻領(lǐng)域,標(biāo)準(zhǔn)工作電平-10dBV。通常為非平衡信號(hào)傳輸,例如蓮花(RCA),大二芯(TS)。
兩者之間電壓差了多少?12dB。
為什么是12dB?因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)值不一樣。
dBV取1V為標(biāo)準(zhǔn)電平,dBu取0.7746V為標(biāo)準(zhǔn)電平。
但是有一點(diǎn)請(qǐng)注意,無論dBV還是dBu,都是取的平均電壓值,為什么平均,因?yàn)橐纛l信號(hào)不是直流信號(hào),電壓是一直在改變的,而dBu的標(biāo)準(zhǔn)電壓最初也是以交流電的功率換算出來的。
dBFS則是數(shù)字時(shí)代的產(chǎn)物。FS表示full scale。滿調(diào)幅。
dBFS的世界里最大的數(shù)字就是0。代表的就是16個(gè)二進(jìn)制的1(16bit),或24個(gè)1(24bit)。超過它還是它。
所以標(biāo)有dBFS的電平表,一般稱為峰值表。
而標(biāo)有dbV或dBu的,稱為VU表。
簡(jiǎn)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(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) = 20 lg ( Vo / Vi )
AI (dB) = 20 lg ( Io/ Ii )
Ap (dB) = 10 lg ( 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:
10 lg ( Po / Pi ) = 10 lg ( Vo . Vo / R ) / ( Vi . Vi / R ) = 20 lg ( 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(hào)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(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) 符合聽感,估算方便
人聽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),沒有人能聽出響度的差別來。
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。
???
審核編輯:劉清
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原文標(biāo)題:通信中dBFS、dBm、dBV、dBW、0dB、-3dB的定義!
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