什么是分貝

對(duì)于分貝dB，我們的感覺會(huì)認(rèn)為它是聲音大小的單位，如汽車行駛過程中車內(nèi)的噪聲為65分貝。但是分貝初是用于描述電氣系統(tǒng)中功率傳輸?shù)乃p程度（或比值）。實(shí)際上它并不是一個(gè)單位，它是個(gè)無量綱。分貝除了用于聲學(xué)領(lǐng)域之外，還用于電氣、通信、光學(xué)和振動(dòng)在內(nèi)的許多領(lǐng)域。

    將兩點(diǎn)的功率設(shè)為P1和P2，取其比的常用對(duì)數(shù)，計(jì)算的結(jié)果叫做貝爾(B)，這是因?yàn)閬啔v山大.格雷厄姆.貝爾首次使用這個(gè)詞來描述電話中電能傳輸衰減。但是，由于貝爾(B)本身的值太大，因此通常使用分貝(deci Bel=dB)，即它的十分之一來表示。所以把分貝dB定義為兩點(diǎn)(P1、P2)之間功率比的十倍對(duì)數(shù)。

     雖然分貝原本的定義是功率比，但也經(jīng)常用于電壓比(或電流比)。又因?yàn)楣β逝c電壓(或電流)的平方成正比，因此，分貝的電壓比定義為兩點(diǎn)(V1、V2)之間的電壓比的對(duì)數(shù)的20倍。

     由上可知：功率和電壓（有效值或線性值）之間的比值具有相同的分貝值。

使用"分貝"的意義

主要有以下兩點(diǎn)：

（1）當(dāng)使用分貝來表示放大器的增益等較大的數(shù)字時(shí)，可以用較少的位數(shù)來表示。

（2）在評(píng)估多級(jí)放大器，多個(gè)傳輸系統(tǒng)等特性的情況下，用到的乘法和除法可以用加法和減法來代替，從而可以更容易的進(jìn)行計(jì)算。

常用的dB點(diǎn)

     在電測(cè)的示波器類設(shè)備中說到dB，常見的就是用帶寬處的-3dB功率衰減點(diǎn)來定義系統(tǒng)的帶寬，指的是正弦輸入信號(hào)衰減到其實(shí)際幅度的70.7%或者功率衰減一半所對(duì)應(yīng)的頻率值。

一般+3dB表示增大為兩倍，-3dB表示下降為1/2。這是怎么得到的呢？

其實(shí)我們通過dB表示功率P2對(duì)于參考功率P1的大小關(guān)系以及它的計(jì)算公式可以很容易得出結(jié)果：

分貝的應(yīng)用

    分貝表示兩個(gè)量的比值，正如定義所說，它只是相對(duì)值，如果將基準(zhǔn)值（比值的分母）定義為固定的物理量，則該分貝值可以很容易地轉(zhuǎn)換成物理量值。這在示波類儀器的FFT分析功能中得到了廣泛使用。

    一般在電氣和聲學(xué)(振動(dòng))等領(lǐng)域中，幅值(單位為dB)是以分貝表示的物理量的量值。例如電壓值的測(cè)試中，如果將電壓比的基準(zhǔn)值定義為1V，則可以用分貝表示任意電壓值，此時(shí)的單位是dBV，例如：將x(V)表示為y(dBV)，則得到：

     實(shí)際的測(cè)試如下所示，分別是使用功率計(jì)WT500和示波記錄儀DL950對(duì)同一個(gè)電壓進(jìn)行諧波分析和FFT運(yùn)算得出結(jié)果：

     我們可以對(duì)功率計(jì)WT500得出的1、3、5次諧波幅值與示波記錄儀DL950的FFT功能中得到的1、3、5次諧波幅值進(jìn)行換算比較，如下圖所示，兩款儀器測(cè)試結(jié)果基本一致。

dBm、dBw等

     通過前文我們比較清楚dB的含義了，但是在日常使用中，我們也會(huì)經(jīng)常看到用dBm、dBw等表述的量值，其實(shí)只需要將dB公式中的參考功率P1分別換成1mW、1W就可以了，如下所示：

    這里1mW、1W都是確定的值，因此dBm、dBw都可以表示功率的值。其他的表示值以此類推即可。

     dB在功率測(cè)量中的應(yīng)用可以幫我們解決復(fù)雜的測(cè)量問題，在功率分析儀和示波記錄儀中有很多靈活應(yīng)用。橫河示波記錄儀DL950的FFT分析功能多可以同時(shí)對(duì)8個(gè)波形進(jìn)行分析，大分析點(diǎn)數(shù)100k，并且有豐富的時(shí)間窗口可供選擇；橫河的示波器DLM3000/DLM5000系列的FFT運(yùn)算功能均具備大分析點(diǎn)數(shù)到1.25M，并且有豐富的運(yùn)算類型可供選擇，是電氣工程研發(fā)實(shí)驗(yàn)的得力工具。