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dBFS、dBm、dBV、dBW、0dB、-3dB的定义

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huahuagg|  楼主 | 2024-6-18 21:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
dBV(V大写),dBu(u小写),是模拟音频时代最常用到的两个单位。
简单来说专业音频领域,标准工作电平+4dBu。通常为平衡信号传输,例如卡农(XLR),大三芯(TRS)。
民用音频领域,标准工作电平-10dBV。通常为非平衡信号传输,例如莲花(RCA),大二芯(TS)。

两者之间电压差了多少?12dB。
为什么是12dB?因为标准值不一样。
dBV取1V为标准电平,dBu取0.7746V为标准电平。

但是有一点请注意,无论dBV还是dBu,都是取的平均电压值,为什么平均,因为音频信号不是直流信号,电压是一直在改变的,而dBu的标准电压最初也是以交流电的功率换算出来的。

dBFS则是数字时代的产物。FS表示full scale。满调幅。
dBFS的世界里最大的数字就是0。代表的就是16个二进制的1(16bit),或24个1(24bit)。超过它还是它。
所以标有dBFS的电平表,一般称为峰值表。
而标有dbV或dBu的,称为VU表。

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:

  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) 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。

  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。

  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;
  2) 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;
  3) dBV,以1伏为0dB;
  4) 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:  

  10的 A/20 (或A/10) 次方 × D0 计算即可。
  其中,
    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。

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yangxiaor520| | 2024-6-19 08:12 | 显示全部楼层
这几个概念以前搞混,尴尬的很。

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huahuagg|  楼主 | 2024-6-19 09:34 | 显示全部楼层
yangxiaor520 发表于 2024-6-19 08:12
这几个概念以前搞混,尴尬的很。

我使用一个芯片手册写的0dB不知道具体是放大多少倍,查了一下,觉得有用分享过来了。

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MianQi| | 2024-6-21 20:32 | 显示全部楼层
有没有在线的数值对照表?

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oufuqiang| | 2024-6-30 21:39 | 显示全部楼层
直接搞个重要值对应表就好了。
搞电路开发主要考虑峰峰值和有效值

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YANGJAI| | 2024-7-5 14:20 | 显示全部楼层
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