分贝

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简介

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分贝(符号:dB)是一个相对测量单位,等于贝耳 (B) 的十分之一。它以对数标度表示功率或根功率量的两个值的比率。电平相差 1 分贝的两个信号的功率比为 101/10(大约 1.26)或根功率比为 101⁄20(大约 1.12)。

单位表示相对变化或xxx值。在后一种情况下,数值表示一个值与固定参考值的比率;以这种方式使用时,单位符号通常以表示参考值的字母代码为后缀。例如,对于 1 伏特的参考值,常见的后缀是 V(例如 20 dBV)。

两种主要的分贝标定类型是常用的。在表示功率比时,它被定义为以 10 为底的对数的十倍。也就是说,功率变化 10 倍对应于电平变化 10 dB。

在表示根功率量时,幅度变化 10 倍对应于电平变化 20 dB。分贝标度相差两倍,因此相关功率和根功率水平在线性系统中以相同的值变化,其中功率与振幅的平方成正比。

分贝的定义起源于20世纪初贝尔系统电话中传输损耗和功率的测量。分贝用于科学和工程中的各种测量,最突出的是声学电子学和控制理论。 在电子学中,放大器的增益、信号的衰减信噪比通常以分贝表示。

历史

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分贝源自用于量化电报和电话电路中信号损失的方法。 直到 20 年代中期,损耗的单位是标准电缆英里数 (MSC)。 1 MSC 对应于频率为每秒 5000 弧度(795.8 赫兹)的标准电话线超过一英里(约 1.6 公里)时的功率损耗,并且与听众可检测到的最小衰减非常接近。 标准电话电缆是一种电缆,具有每环路英里 88 欧姆的均匀分布电阻和每英里 0.054 微法拉的均匀分布分流电容(大约相当于 19 号线)。

1924年,贝尔电话实验室对新的单位定义得到好评,将MSC替换为传输单位(TU)。 1 TU 被定义为 TU 的数量是测量功率与参考功率之比以 10 为底的对数的十倍。方便地选择定义使得 1 TU 近似于 1 MSC; 具体来说,1 MSC 是 1.056 TU。 1928 年,贝尔系统将 TU 更名为分贝,是新定义的功率比以 10 为底的对数单位的十分之一。

分贝可以定义为当两个功率量的比率为 100.1 时相差 1 分贝,并且任何两个功率量的比率为 10N(0.1) 时相差 N 分贝。

分贝

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