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1、dB是英文“decibel”的简写，deci表示十分之一(decimal),Bel表示“贝(Ben)Decibel,分贝就是十分之一贝。“贝”是“贝尔”的简称，是以美国科学家AlexanderGrahamBell的名字来命名的单位。贝尔在1876年获得了电话发明的专利，并在电话的应用和发展上做出了巨大的突破。Bel并不是国际单位制(SyStemlntenIationaI)的单位，但是受到国际单位制的规则影响，用人名表示的单位符号的首字母要大写，所以我们看到dB中B应为大写。由于“Bel”这个单位比较大，使用不方便，更常用的是十分之一贝尔，即分贝。dB表示两个具有相同单位的同一种物理量的相对关系
2、。最初在电话工程领域，dB是用于定义于表示两个功率比，是P1/P0的比值再取以10为底的对数，再乘以10,其数学式为：n=01og-dBPo例如：A功率比B功率大一倍，则IOlg=IOlg2=35也就是说，A的功率比B的功率大3dB。如果A功率是B功率的一半，则IOIgo=IOlgI；=-3dB即，A的功率比B的功率小3dB。dB从定义上来说，原本只是用于表示功率比的，然后在实际运用中，又被扩展到其他物理量的比，如电压、电流、声压等等。电学1 .电压比%2 .功率级单位是dBm,dBW：dBm,是1毫瓦(milliwatts)为参考基准的功率级的单位。即OdBm=ImWdBm是衡量功率的单位，
3、由于很多音频测量仪器(仪表)都是基于电压测量而不是功率测量，所以在仪表上读出有效的dBm值的前提是要明确知道被测电路的阻抗。dBW,是以1瓦为参考基准的功率级单位。3 .电压电平单位是dBu/dBv,dBV：dBu或dBv,是以0.775VrmS为参考基准的电平单位，一开始这个单位被记作dBv,由于容易和dBV混淆，后更改为dBu。之所以是0.775V,是因为这是一个600的电阻的电路上产生ImW(OdBm)功率的电压。而600C是早期电话电路设备的标准参考阻抗值。也就是说，在一个600欧姆的电路中，OdBU的电压得到一个OdBm的功率。由于行业历史的原因，dBu成为专业音频最为常用的单位。d
4、BV,是IVrmS为参考基准的。在专业音频设备的参数中并不常见，更多是见于民用设备上的参数描述上。声学在声学测量中，dB最多用作表示声压级的单位，会被记为dBSPL,SPL表示SOUndPreSSUreLeVe1,即声压级。受到国际标准的影响，声压级更倾向于用用符号LP来表示，以dB为单位。在空气中，这是以20微帕(2xlO-5Pa)为参考值的声压级。这是人耳的听觉阈值，即人耳可听到的最细微的声音。如果声压是以Pa为单位测量的，表示成声压级就是：=20 Iog10XPa20 Pa人们还会见到dB（八）、dB(B)dB(C),这些也是表示声压级的单位，不过是以不同计权方式的声压级。不同的计权方式
5、是由于人耳在不同声压时对不同频率的灵敏度都不一样，声压计权起源于由Fletcher和Munson的自由场纯音等响度曲线的研究成果，A计权网络特性是基于40方等响曲线；B计权对应70方等响曲线；C计权对应于100方等响曲线；Z计权，Z代表ZERO零计权，是由国际电工委员会(IEe)在IEC61672引入的用于规范“平直”线性”等描述的计权标准。A计权虽然是以40方的人耳等响曲线为基础，却普遍用于环境噪声测量和工业噪声控制(不限于40方或者小声压)。dB（八）是现在最常见到的计权声压级单位，此外，较为常见的几种方式还有ITU-R468,60226(2003)。根据韦伯一费希纳定律(Weber-Fe
6、chnerLaw),人类对声音强度与光亮度的主观感知与其物理强度之间具有对数关系，而不是线性关系。因此，用dB这个对数单位来表示声压的变化，也更符合人类听觉对声音大小的感知，因而衡量人耳对声音大小感知的响度值，被定义为对应IkHz纯音的声压级值，单位为方(Phon),见下图。130120 IlOOooooooooo 0 9765A321 s 岂一as:lnswjd PUnoSO-io L-IOIOOIOOOIOkIOOkEcUeBl-Iotaclr*sscontours(rl)(fromISO226:2003rvfslOrl*l*lISOs*mvvlMr(tMe)for40-noas60226
7、:2003等响度曲线，可以看到在IkHz,响度值即为对双的声压级值ITU-R468(blk).A-weighting(blue),andinverseISO226(2003)(red)常用于噪声测量的计权网络特性正常交谈声交通,_就35出现场炸Wlt炸而磔可三指OdB30dB60dB80dB85dB90dB95-105dB100-t10dB115dB140dB65dB194dB颤星b聿A呼i三电式电谢?声(swwi6三s货车经过飞机引，(30米)空q中,大可能;Sffia各种现实场景中的声压级粗略来说，安静的室内，环境噪音大约在30-40dB（八）,而面对面的正常交谈的声音可能在60-70dB
8、（八）,而演出现场则会达到100-11OdB（八）o基于一些听力研究与实验，一般认为120dB是人耳的痛阀，会引起人耳疼痛，是人耳的听觉上限。从健康学角度说，音量超过：40分贝(dB)会妨碍睡眠；60dB会让人焦虑不安；80dB让人没有食欲，还会引发头痛；90dB以上则会血压上升，心跳加快；100dB接近可以忍受的极限；BOdB(喷气式飞机引擎声)，即使是短时间也会让耳朵疼痛，根本感觉不到声音；150dB,对不起，你的鼓膜已经破裂、内耳出血，内耳的神经细胞也永远损坏了。广州味行数据中间值)g为计。不管是控制领域还是信号处理领域都是这样。比如，有时候大家可以看到dBmV的表达。在dB、dBm、d
9、Bw计算中，要注意基本概念。比如前面说的OdBW=IOIOglW=IOIOglOoOmW=30dBm；又比如，用一个dBm减另外一个dBm时，得到的结果是dB。如：30dBm-0dBm=30dBo一般来讲，在工程中dB和dB之间只有加减，没有乘除。而用得最多的是减法：dBm减dBm实际上是两个功率相除，信号功率和噪声功率相除就是信噪比(SNR)。dBm加dBm实际上是两个功率相乘，这个已经不多见(我只知道在功率谱卷积计算中有这样的应用)o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
10、，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(I)(dB)=201gVoZVi(IoZli);Ap(dB)=IOlg(PoZPi)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=V2R=I2R0采用这套公式后，两者的增益数值就一样了：101gPoPi=101g(V2oR)(V2iR)=201g(VoVi)。使用分贝做单位主要有：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。附表为放大倍数与增益的对应关系；运算方
11、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QOdB),后级是20倍(13dB),那么总功率放大倍数是100x20=2000倍，总增益为20dB+13dB=33dBo四、dBAdBA是指对声音的A计权。通常对A计权的结果，用单位dBA或dB（八）来表示。人耳可听的声音有一定的频率范围(20-20KHZ)和一定的声压级范围(0-130dB),如下图所示。20Hz501002005001k2k5k10k20kHz人耳不是对所有频率的敏感度都相同。正常人耳最敏感的频带是3OOOHz-6OOOHz,它的频响会随着声音大小的变化而变化。通常，低频段和高
12、频段声音感知能力不如中频段，效果是在低声压级更明显，在高声压级时会被压平,如图中各条曲线(等响曲线)所示，声压级越小的区间，曲线越陡峭，声压级越大的区段，曲线越平坦。frequency(Hz).,正是因为人耳对不同的频率敏感度不一样，即使声压级的量级一样，听起来也不一样。所以，需要对真正听到的声压级通过增益因子进行修正，而用得最多的则是A计权，当然还有B、C、D计权。A计权对应的是40方的等响曲线，也就是上图中红色线条所表示的曲线。而B,C计权则对应70和100方的等响曲线，4种计权曲线如下图所示。A-weighting(blue),B(yellow),C(red),andD-weightin
13、g(blk)对同一信号采用不同的计权方式，最后得到的声压级是不一样的。如下图所示,对一随机信号计算不计权和A计权下的1/3倍频程曲线，可见二者差异明显。因此，当计权不同时，结果也是不同的。0.IoOoO100004.47Octeve 1/322387.21 ALOd NH06 666z00.QP0.00除了dBA和其它三种计权之外，在其他领域还有dBm、dBW、dBudBv、dBi、dBd、dBc等等，但在NVH领域还是dBA最常用。五、dB叠加dB可以任意相加吗？怎么相加？如70dB+60dB等于13OdB吗？要是这么简单，世界就安静了，不会有那么多争论了，也不会有人说NVH是玄学了。在这以
14、声压级的叠加来进行说明。SPLresult=SPL1+SPL2+SPL3+.+SPLn?声压级的合成运算不是简单的加减运算，声压级不能直接相加，必须以能量形式相加计算。因此，声压级的合成公式如下4a=IOlogW10+101+101+.+IO10/若两个声压级SPLI=SPL2=60dB,但两个声源是相关、同相位的，则合成后的声压级SPL为66dB,因为60dB对应0.02Pa,两个相加为0.04Pa,对应66dB。现实有这么美好吗？很少有相关同相位的两个声源，所以，这个等于白说了。是不是砍我的心都有了？若任意两个声压级SPlJ=SPL2,则合成后的声压级为SPLI+2=SPSogv)=SPA
15、+3dB也就是说两个声压级相同，则合成后的声压级比之前大3dB。也可以用下图来表示，横轴表示两个声压级的差值，纵轴表示在原来的基础上要增加多少dB。二者相差OdB时，合成之后大3dB；当两个声压级相差15dB以上，数值小的声压级影响可以忽略。通过查询下图也可以求得合成后的声压级大小。回到这一小节开始时提到的问题：70dB+60dB等于多少？我们可以根据这一节第一个公式计算或者对比上图可以得到结果为70.4dB,记住不是130dBo说完了声压级的合成，再说说声压级的分解吧。声压级的分解通常用于修正背景噪声的影响，如噪声测量值Lmeasured修正背景噪音LBGN的影响，不是简简单单地Lsourc
16、e=Lmeasured-LBGN,而是4a=101og国际规范中关于背景噪声的修正原则如下图表示。当背景噪音与声源的声压级差值小于6dB时，测量无效；当二者差值位于615dB之间时需要修正，修正按以上公式修正；当二者差值大于15dB时，可忽略背景噪声对测量结果的影响。0.002.0修正1.5值1.01015202530measured * BGN在日常工作和生活中，我们会接触到许多不同类型的单位。比如大家熟知的国际基本单位（InternatiOnalSyStemOfUnits,SI单位），共有七个基本量：长度（米,m）,质量（千克，kg）,时间（秒，s）,电流（安培，A）,热力学温度（开尔文,
17、K）,物质的量（摩尔，mol）和发光强度（坎德拉，cd）。物理学各个领域中的其他的量，都可以由这七个基本量通过乘、除、微分或积分等数学运算导出。此外，还有一些非SI单位制的单位，比如在电磁学中十分常见的计量单位，分贝（decibel,dB）o它是度量两个相同单位的数量的比例的计量单位。其中，“分（deci）”表示十分之一，“贝（bel）”则取自于美国发明家亚历山大格雷厄姆贝尔（AlexanderGrahamBell）。2感知的差异想更好地了解分贝这个单位的起源，我们不得不从感知的差异聊起。在19世纪，不同国家的物理学家和心理学家，都发现一个现象：对于人体的感知来讲，心理量和物理量有一个对应关系
18、，即同一刺激的差别量必须达到一定比例，才能引起感觉的差别。先后对这一现象进行过研究的学者们有：法国物理学家P布格尔、赫尔姆霍茨、德国莱比锡大学解剖学教授EH韦伯、莱比锡大学物理学教授古斯塔夫.西奥多.费希纳、美国发明家亚历山大.贝尔等。韦伯研究发现：“人类产生可查觉的最小刺激的增加的量与初始存在的刺激成正比”，它可以用一个分数来表示，这个分数虽然随着被试的感觉不同而有变化，但对于一定的感觉来说却是不变的。比如用手提起1公斤的物体时，人们可能会在重量增加到1.2公斤时感受出重量的差异。而当初始重量为10公斤时，人们可能需要在重量增加到12公斤时才会感受到明显的差异。后来，韦伯的学生费希纳将韦伯的
19、研究结果总结为了数学形式：乎K,这便是人们所熟知的韦伯定律。其中，I代表刺激的差别感觉阈限（JustNoticeableDifference）,I代表标准刺激的强度，K为一常数（又称韦伯分数或韦伯率）。韦伯的学生费希纳在后续进一步的研究中发现，不同人对不同的刺激有不同的敏感度。他认为，主观感觉与刺激强度的对数成正比。比如人对光和声音的感知满足等式=%,其中I为主体感受的强度，S为刺激强度，SO为刺激的阈值振幅，K为一常数12。它说明心理量是刺激量的对数函数，即当刺激强度以几何级数增加时，感觉的强度以算术级数增加。这被后世称为“费希纳定律简单来说，这个定律说明了人的一切感觉，包括视觉、听觉、肤觉
20、(含痛、痒、触、温度)、味觉、嗅觉等，都遵从感觉不是与对应物理量的强度成正比，而是与对应物理量强度的常用对数成正比。上图是一张标准对数的曲线图，假设X为刺激强度，y=loglO()为感受强度,切线的斜率变化为单位刺激量变化带来的感受的变化。我们可以看到，人类对持续的、相同强度的刺激的反应会逐渐变得迟钝。这是高速公路不会修建成一条直路的原因，需要不断地设置缓慢的转弯以给司机不同的刺激，降低司机因反应迟钝造成事故的几率。另一方面，这也是人类对自身的保护机制。在刺激量很大时,人体对于稍微改变的刺激反应较小，以保护各种感受器官；而在刺激量较小时，人类对于稍微改变的刺激反应较大，以保护身体的安全。在这里
21、，我们接触到了log,即对数运算。为了便于接下来的介绍，我们需要先了解一些对数运算的知识。3对数的简单介绍我们说对数为指数的反函数，并且称Iogba为a以b为底的对数，我们可以计算任意底的对数L=Iogba,它的意思是为了得到数字a,必须以b为底的事(指数)，且bL=a等同于(base)logarithm=numbe16。举个例子，25=32,则log232=5o我们常用的对数性质有：乘法(Product)Iogb(Nv)=IOgb+IOgby除法(Quotient)IogbJ=Iogb-IOgby指数(Power)IOgbQP)=PbgbH根号(Root)以W为底的对数是日常生活中最常用的对
22、数，被称为常用对数，可写为y=logx,它们的运算很方便，因为10的累很容易计算9。除此以外，e和2也是常用的底。有了这些基础的对数知识，我们马上来讨论分贝。我们将会了解，当使用分贝单位时，能使工程运算，尤其是涉及特别大或特别小的比量时，变得非常简单。4分贝4.1 亚历山大格雷厄姆贝尔我们前面提到过，“bel”取自于亚历山大格雷厄姆贝尔的姓氏10。贝尔于1874年3月3日出生于苏格兰爱丁堡市，1922年8月2日逝世于加拿大新斯科营省。在贝尔下葬那天下午6：25,美国全国的电话线路停止服务了一分钟，以示纪念13。贝尔最被人所铭记的成就是他发明了电话。然而，他也在许多其它领域做出了非常大的贡献。如
23、：贝尔改进了爱迪生发明的留声机，发明了早期金属探测器,还与凯西鲍德温一同设计出了当时速度最快的水翼船HD-I,速度达到了30英里每小时。贝尔也非常重视科学技术的发展，他曾是国家地理学会的主席，国家地理及科学杂志的创始人之一。此外，贝尔还有一件非常值得称道的是他将自己的一生奉献给了聋哑人的教育事业。他接过并且改进了由他的父亲，亚历山大梅尔维尔贝尔开发的可视言语系统，这是一种用于帮助聋人学习以及提高他们语言能力的系统。著名作家海伦凯勒就曾是贝尔的学生及挚友。也正是在这个过程中，他对人类的听力系统进行了深入的研究。亚历山大格雷厄姆贝尔贝尔的试验型电话4.2 分贝的历史及定义在电话被发明后，自然地，人
24、们需要量化地测量任何电话系统中的声音传输效率11。在分贝之前，人们曾使用过两种不同的单位来衡量，自然衰减单位(TheNaturalAttenuationUnit)和标准电缆英里(MiIeofStandardCabIe)。自然衰减单位的定义是：Na=Iny-=2.3026Iog10y-=1.151Iogi0-r122VT2其中Il和12流入相同的阻抗，Wl和W2是由Il和12流入相同的阻抗所产生的功率1OU1上式的最后一步用到了在给定系统的一点：耨=.，及对数的指数性质。然而，由于自然衰减单位的尺寸不方便，人们更常使用另一单位，标准电缆英里11。标准电缆的定义为：阻值为88欧姆/英里的19股开线
25、电缆，电容为0.054微法/英里7。标准电缆英里的定义为：0.109*NM.s.c=In-/2或2.3026Z191iq.1nrrlW1NMSe=石TMl%。.=21.13Iog10E=1056Iog10通过与自然衰减单位的对比，我们知道1标准电缆英里约等于吉自然衰减单位11。这可能会让人有些困惑，我们可以通过一张图片来描述。TheNaturalAttenuationUnitandMileofStandardCableExample可以看到，当假设意5=|。的时候，我们得到了约2自然衰减单位和约20标准电缆英里。我们也可以说，标准电缆英里相较于自然衰减单位可以反映出更细微的变化。由于标准电缆的
26、衰减常数随频率变化而变化，且使用796.4周期（=5000）的频率没有得到普遍认可，人们采用了一个新单位，新电话传输单位（NewTelephoneTransmissionUnit）,并且TU单位有如下优点：（1）不随频率变化而变化；（2）尺度合适；（3）具有简单的物理意义11。它的定义为：NTU=IologlOTU的大小被选择为与MSC相近。准确地说，1.0TU=0.947MSC或1.()MSOLo56TU。而TU单位，就是分贝(dB)单位的前身！在1928年，贝尔实验室将TU重新命名为“decibel”，即分贝。而且与我们在网上看到的消息不同，“贝尔”与“分贝”这两个单位并不是先后被定义的，
27、而是同时定义的。在这篇TUBecomesDecibel中，作者R.V.L.Hartley指出：因为一个乘方的对数被乘了十以得到TU单位,这提示TU天然为派生单位，则“贝尔”之名应被授予其基本单位；又因为TU的数值为贝尔数值的十倍，则TU的大小应为贝尔的十分之一，所以它将成为“分贝”。4.3 分贝的基本性质1)我们为什么使用分贝简单地讲：使用分贝单位将极大简化我们的计算！您已经了解，分贝其实就是对数运算，它的特点是可以将乘法转换为加法、除法转换为减法以及开根号运算转换为除法。在对数运算被发明的最早期，它的目的就是为了减轻当时科学家们计算的难度。最初的对数以对数表的形式出现，您可以将它理解为原始的
28、计算器。在这里，我们引入几个便于我们日常理解和运算的分贝数：IdB、3dB和IOdBo我们说：ldB对应增加或减少26%的增益；+3dB增益为增加一倍功率,-3dB为增益降低到原来的一半；+IOdB的增益需要十倍的功率，-IOdB的变化意味着将原始值降低到吉。在声学领域，由于人体对刺激感知的特点，+IOdB的变化在经验中被定义为大多数人认为“两倍音量大小的值，所以，假如您想要让家中耳机或音响的声音大一倍，您将需要十倍的功率！也就是提升IOdB的功率。以此类推，如果我们需要输出功率增加20dB,则需要一百倍的功率！我们通过一个小推导来支持这个结论。以+3dB为增加一倍功率为例，假设我们正在计算的
29、某一输出为101og)d将输出功率增加一倍，我们会得到101og)rf根据对数的乘法性质，上式将等于Wlog1O(翟)d8+IOlOgn)dB这时，如果将上式第二项输入计算器，我们将会得到3.01029995664,即大约3dB。余下的推论将类似。也就是说，假如我们有两个分别为60dB的功率放大器，那么它们一起输出时的总功率将会是约63dB,而不是120dB0又假设我们有一串联放大器系统，其增益分别为IOdB,6dB,IdB,总增益为17dB。假如我们使用公式计算，根据分贝瓦的公式dRWW=10假设输入为IW时，我们得到10卷大50.12HL但是，计算这样的幕指数略显不便。而当我们利用分贝的性
30、质时，只需要将其分成IOdB+3dB+3dB+ldB,对应的放大的倍数为10倍，2倍，2倍和1.26倍。代入IW的输入，输出约为1W*10*2*2*1.26=50.4Wo可见两者非常的接近。这就是在工程实践中，分贝单位能够带来的便捷性，可以让我们更简单地进行运算。2)分贝的简单估算在某些时刻，我们可能需要快速地估算某些系统的增益，这时精度相对不那么重要。我们需要记住如下三个等式：1Olog10(2)3.01029996101ogl0(3)4.77121255101ogl0(5)6.98970004这样，我们就可以进行估算了。例如，设我们有一系统，它的增益为1Ologl0(15)dB则根据对数的
31、乘法运算性质，它也等于1Olog10(3*5)dB=1Olog10(3)dB+lOlog10(5)dB即该系统增益约等于4.8+7.0=11.8dB.我们将IOIOgIO(15)输入计算器验算，得出的结果约等于11.76091259。再举一个小例子，假如我们的系统输出为101ogl0(7)dB这时我们可以将它估算为IologlO(6)d8+10logo(8B2我们计算的结果约为8.41dB,而IoIoglo(7)8.45dB0有了上面三个基本的对数等式，我们可以快速估算出几乎所有系统的分贝输出O03)分贝自身是无量纲量在物理学中，分为有量纲量与无量纲量两种量。一类物理量的大小与度量时所选用的单
32、位有关，称之为有量纲量，例如长度、时间、质量、速度、加速度、力、动能、功等就是常见的有量纲量；另一类物理量的大小与度量时所选用的单位无关，则称之为无量纲量，例如角度、两个长度之比、两个时间之比、两个能量之比等16。具体到分贝单位，当它仅作为dB时，是一个无量纲量，因为它仅仅是两个功率或电流的比值的对数，与度量时所选的单位无关；而当分贝加入后缀时，例如dBW,这时它就成为了有量纲量，因为现在它以IW作为参考单位。4.4 常见的分贝单位分贝也被应用于多种不同的学科与领域,我们在这里简单介绍几种。它们是:1)dBm与dBW分贝毫瓦与分贝瓦是一种电平单位，用来表示功率电平相对于毫瓦或瓦的分贝。分贝毫瓦
33、的定义为PdBrn = IOIogPlIzMI-dBm其中Pl被标准化至1亳瓦15。我们也可以通过对数的性质推出，若要将任意dBm表示为毫瓦，所使用的公式为Pl=ImW*1010分贝瓦与分贝毫瓦类似，只不过使用IW而不是ImW作为参考。在电话与音频电路中，0.775V信号电平施加于600的电阻产生1毫瓦的功率3,而在射频电路系统中，电阻的参考值为50Q402)dBu与dBVdBu和dBV都是专门用于测量电压的分贝单位。其中，dBu是相对于0.775V的dB单位;dBV是相对于IV的dB单位，于是我们有：0dBu=0.775V,OdBV=IV,并且dBu始终等于dBV+2.212o其它与dBu和
34、dBV有关的公式有网：V=10*0.775=10皿=2。log(蔡)JSV=20log(V)需要注意的是，dBV的V应始终大写，以便于同dBu区分。3)dBi与dBddBi或dB(isotropic)的定义为天线的增益与理论各向同性天线的增益的比较,理论各向同性天线在所有方向上均匀分布能量；dBd或dB(dipole)的定义则为天线增益与半波偶极子天线增益的比较。dBi的公式为GdBi=10IoglO(/)IX为定向天线的电磁强度，Iz为各向同性天线的电磁强度14。上式也可表达为GdBi=IOloglO(G)G为天线的增益因子。然而，我们无法真正制造出理论的各向同性天线，所以人们也将简单且效率
35、极高的半波偶极子天线作为参考对象，即dBd。由于半波偶极子天线的定向增益为1.64,则它的公式为GdBdIOlogio(9)通常来讲，GdBdGdBi-2.15dB这两种单位都经常被使用，需要注意的是：当指定了天线增益单位为dBi或dBd时，一般不会产生歧义。而如果仅指定了天线增益单位为dB,则需要进一步参考资料。Isotroplc antenna0 dBi gainAntnna B 9 dBi OAinAntennaC 15 dBi Wn不同的dBi增益Antenna A 3 d8i gain飞机高度计的半波偶极子天线4)dBcdBc或Clecibelrelativetocarrier的定义
36、为信号与载波信号的功率比。如令PSignal为某调制信号功率，PCaiTier为未调制载波信号功率，则瞬时调制信号信号的强度为dBc = llg0carrier若SdBC为正，信号强度大于载波信号强度；反之若SdBC为负，则信号强度小于载波信号强度5。5)dBsm又称dB(m2),相较于一平方米的分贝单位，常用在雷达散射截面(RadarCrossSection,RCS)测试与天线有效面积的测试中。F-117进行RCS测试M0 a 45 替 135180 dB.m2-45-90-135F-117的RCS测试结果6)dBSPL声压级是我们形容声音大小的单位，也是日常最多接触到的分贝单位。例如安静的
37、房间约为30dB、正常说话的声音约为60dB、飞机起飞时约140dB0声压级的定义为SPL=20Iog10dBPh其中Ph为参考声压级，即在IkHZ时为2*10-5Pal,通常被认为是人类听力的阈值。5结语希望经过本文的介绍，您已经大致了解了对数与分贝的概念，它们在我们身边的应用远超我们的想象。希望与您共勉，一起探索广袤的知识海洋。IllKeithAttenboroughandMichieipostema.Apocket-Sizedintroductiontoacoustics.Postema,2008,pp.25-26.2Biamp.GAINstructure:Inputandoutputl
38、evels.July2023.urll3StephenJ.Bigelow,JosephJ.Ccirr,andSteveWinder.UnderstandingTelephoneElectronics.Newnes,2001,p.l6.l4JosephJ.Carr.RFcomponentsandcircuits.Elsevieru.a.,2005,pp.45-46.5TeChTargeteontribUtOr.WhatisdecibelsrelativetoCaiTier(DBC)?:DefinitiOnfrOmTechTarget.Mar.201l.url.6JohnH.ConwayBooko
39、fnumbersSpringer,2012,p.249.PjDonDavisandcarolynDavis.Soundsystemengineering.Sams,1987,pp.35-37.8dBtoVblts.2023.url9DouglasDowning.Algebra,theeasyway.Barron,s,2003,p.275.10R.VLHartley.TUBecomesDecibel.In:BelILaboratorieSReCOrd(DeCember,1928),pp.137-139.111IKennethsimondsjohnson.Transmissioncircuitsf
40、brTelephonicCommunicationIMethodsofanalysisandDesign.VanNostrandco.,1925,pp.9-12.112E.R.Kandel.PrinciplesofNeuralScience,FifthEdition.McGraw-HiirsAccessMedicine.McGraw-HillEducation,2013,p.45l.isbn:9780071390118.131NaOmiE.Pasachoff.AlexanderGrahamBell:MakingConneCtiOnS(OXfOrdPOrtraitsinscience).Oxfo
41、rdUniversityPress,l996,p.l30.ll4RobertSheldon.Whatisdecibelsrelativetoisotropic(DBl)7Feb.2023.url.15IRobertsobot.WirelesscommunicationElectronicsilntroductiontoRFcircuitsanddesigntechniques.SpringerInternationalPublishing,2021,p.252.116QingmingTan.LiangGangFenxi.Zhongguokexuejishudaxuechubanshe,2005,p.3.17KuizhiYue,ShichunChen,andChangyongShuCalculationofAircraftTarget,sSingle-PulseDetectionProbability5,.lnJournaIofAerospaceTechnologyandManagement7.3(July2015),pp.314-322.issn:2175-9146.doi:10.5028jatm.v7i3.470.url:
