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测量初学者的介绍栏:不理解的人聚集〜第6部分“dB (什么是分贝) ?其一”

dB (分贝),通常用于日常测量。
到目前为止,我们已经在技术报告和测量专栏中介绍过。
但是,对于难以理解dB本身的测量初学者,我们将从此时开始以易于理解的方式解释三次,尽可能不使用数学表达式。

dB是对数

在日常生活中,我们生活在数字世界中,如1,2,3,4,5 ...。这个数字叫做自然数。它还可以处理小于1的数字,如0.1、0.2、0.3 ...,这些数字称为小数。当使用自然数或小数时,在处理相对较小的位数范围内的数字 (例如0.1~100) 时没有特别的问题,但是当处理诸如0.001~100万的宽位数范围内的数字时,要描述的零数字会增加,你必须小心错误地计算位数。
在这种情况下,经常使用乘方表达式。例如,如果将数字100万表示为100万=106和10的幂,则位数较少且更容易。此时骑在10肩膀上的数字 (在这种情况下为6) 称为指数。换句话说,指数的含义是“10的6次幂将是100万”。改变这个指数的意思的看法来表示的是对数。考虑100万这个数字是10的几次方,表示那个几次方的数字叫做对数。例如,在前面的例子中,100万=100万是10的6次幂,因此在这种情况下的对数是数字6。正如您所看到的,指数和对数实际上表示相同的数字,但由于表达方式不同,它们被定义为不同的词。
使用对数时,如表1所示,即使数字的位数增加,例如1μ (微) 或10M (兆),也可以使用易于处理的小数字来表示。特别是当考虑要处理的数字不是“2”或“3”而是“10”的幂时,此时的对数称为常用对数。
表1.自然数与对数 (常用对数) 的关系

小数 前缀表示法 (常用) 对数
0.0000001 100n (纳米) -7
0.000001 1μ (微) -6
0.00001 10μ (微) -5
0.0001 100μ (微) -4
0.001 1米 (毫米) -3
0.01 10米 (毫米) -2
0.1 100米 (毫米) -1

 

自然数 前缀表示法 (常用) 对数
1   0
10   1
100   2
1,000 1k (千克) 3
10,000 10k (千克) 4
100,000 100k (千克) 5
1,000,000 1M (兆) 6

dB是B的1/10

dB最初是B (贝尔) 加上SI前缀d (分贝) 。读者也是我在小学时代学到的d (desi) 1l=10dl。换句话说,dB值表示B (贝尔) 的值为10倍。例如,7B和70dB表示相同的量。其他主要的SI前缀包括:h (百倍:100倍)、k (千倍:1000倍)、M (兆倍:100万倍)、G (千兆倍:10亿倍)、c (厘米:1/100倍)、m (毫米:1/1000倍)、μ (微米:1/100万倍) 和n (纳米:1/10亿倍) 。

什么是B?

那么什么是B (铃声) ?B (贝尔) 源于电话的发明者Alexander Graham Bell,代表电话的功率传输衰减。B (贝尔) 定义测量的物理量与参考物理量之比的对数。这里也有约定,这里使用的对数是常用对数,也就是用10的次方来表示。例如,2B (2贝尔) 是100倍,因为它是10 2,3B (3贝尔) 是1000倍,因为它是10 3,-1B (-1贝尔) 是1/10倍,因为它是10-1。顺便说一下,由于0B (0贝尔) 是100这意味着它是1倍并且与参考值相同。此外,如上所述,B (贝尔) 最初用作功率的比较表示量,但现在它用作表示各种能量 (如光,声和振动) 的比率的单位。
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这次是入门篇,就到这里。
下次我将解释为什么dB添加SI前缀d (desi),以及dB的功率增益和电压增益。

以下是我们关于 dB 的技术报告以及一些过去的测量数据。
如果本文引起了您对数据库(dB)的兴趣,请继续阅读。
【参考】
小野小野测器技术报告:“什么是dB(分贝)?”
小野测器测量栏:“关于dB(分贝)”

(摘自2022年1月19日发行的电子邮件杂志)