分贝

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什么是分贝？2357播放|02:39

分贝（decibel）是量度两个相同单位之数量比例的单位，主要用于度量声音强度，常用dB表示。“分”（deci-）指十分之一，个位是“贝”或“贝尔”（bel，纪念发明家亚历山大·格拉汉姆·贝尔），但一般只用分贝。

常用的空气参考声压为

= 20 µPa（微帕斯卡）（rms），它通常被认为是人类的最少听觉响应值（大约是3米以外飞行的蚊子声音）。最完善的水平测量，测量1帕斯卡等于94分贝声压级。在其他介质，如水下，1微帕斯卡更为普遍。这些标准被ANSIS1.1-1994.所收录。

计算方法

分贝（dB）是十分之一贝尔（B）：1B = 10dB。1贝尔的两个功率量的比值是10:1，1贝尔的两个场量的比值是

。场量（field quantity）是诸如电压、电流、声压、电场强度、速度、电荷密度等量值，其平方值在一个线性系统中与功率成比例。功率量（power quantity）是功率值或者直接与功率值成比例的其它量，如能量密度、音强、发光强度等。

分贝的计算，依赖于是功率量还是场量而不同。

两个信号具有1分贝的差异，那么其功率比值是1.25892（即

）而幅值之比是1.12202（即

）。

功率量

考虑功率或者强度（intensity）时，其比值可以表示为分贝，这是通过把测量值与参考量值之比计算基于10的对数，再乘以10。因此功率值P₁与另一个功率值P₀之比用分贝表示为L_dB：

两个功率值的比值基于10的对数，就是贝尔（bel）值。两个功率值之比的分贝值是贝尔值的1/10倍（或者说，1个分贝是十分之一贝尔）。P₁与P₀必须度量同一个数值类型，具有相同的单位。如果在上式中P₁= P₀，那么L_dB= 0。如果P₁大于P₀，那么L_dB是正的；如果P₁小于P₀，那么L_dB是负的。

重新安排上式可得到计算P₁的公式，依据P₀与L_dB:

.

因为贝尔是10倍的分贝，对应的使用贝尔（L_B）的公式为

.

场量

考虑到场（field）的幅值（amplitude）时，通常使用A₁（度量到的幅值）的平方与A₀（参考幅值）的平方之比。这是因为对于大多数应用，功率与幅值的平方成比例，并期望对同一应用采取功率计算的分贝与用场的幅值计算的分贝相等。因此使用下述场量的分贝定义：

与

相等，这是由于对数的性质。

上述公式可写成：

电子电路中，阻抗不变时，耗散功率通常与电压或电流的平方成正比。以电压为例，有下述方程：

其中V₁是电压的测量值，V₀是指定的参考电压，G_dB是用分贝表示的功率增益。类似的公式对电流也成立。