原创 dBFS、dBm、dBV、dBW、0dB、-3dB概念解析

    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。
    来自网友的评论修改：
    里面有几处错误： 首先， -3dB半功率点对应的电压或电流是0dB的0.707倍(1/√2)，而不是1/2。 其次，射频系统中dBm=10log(P/1mW)是个功率单位，主要用于级联的射频电路计算。0dBm=1mW，30dBm=1W。这个并没有局限于音频系统的600Ω负载定义。 再次，人耳声音大小听感与声音功率是近似对数关系，但并不表明人耳无法听出10W和11W的区别 最后，dB表示的好处 之一不是使数变小，而是可以用较短的数字表示很小或很大的数，方便记录。比如1000000000W=120dBm，以及0.0000000001W=-70dBm。 之二是增益数值上统一，不必再指明是功率增益还是电压增益。 之三是级联电路计算方便，比如前级输出-15dBm，经过增益10dB的放大器，、插损1dB的无源滤波器，输出功率-15+10-1=-6dBm。