技术报告dB (分贝) 是2

在这里，我们将具体说明分贝如何在各个领域中使用。

传播系统的增益和衰减量等，大量使用相对水平值的分贝。通常电压测量更简单，因此放大器和滤波器等传输特性采用电压比来计算分贝。
例如，如果输入1 mV信号到电路输入，则输出产生10 V电压。在这种情况下，由于电压放大率为1万倍，因此使用公式 (3-4)，“增益 (增益) 为80 dB”。
以下介绍电气、通信系统中常用的分贝。

在功率放大领域，我们经常使用dBm。该单位将功率的绝对电平值定义为0dBm,即1mW。例如，10 W等于多少dBm?10 W是40 dBm (=10 log (10 ⁴) )，因为10 ⁴ mW。同样，0.1 mW等于多少dBm?0.1 mW是−10 dBm,因为10^-1 mW。dBm最初是功率单位，但在传输系统中，通过固定阻抗，它也用作电压的绝对电平值。
现在，在阻抗系统为Z (Ω) 的情况下，假设0dBm (1mW) 的电压值为V,;

) 中被调用，将出现故障。表6总结了根据 (4-1) 式在各种阻抗值下相对于0 dBm的电压值。

(示例1) 50Ω时0.5 V为7.0 dBm
(示例2) 75Ω时1 V为11.2 dBm
(示例3) 600Ω时6 dBm为1.55 V

这些是电压的绝对电平值，dBV定义1V为0dBV, dBμ定义1μV为0dBμ。

【注意】

电压值 (真数) 基本上都是信号的有效值。

dBV通常用于FFT分析仪等低频带测量仪。在FFT分析器中，输入单位默认为电压 (V)，如果不校准物理量，则功率谱的垂直轴单位以 [dBV] 表示。输入电压范围通常为10 dBV步长。例如，DS-3000系列数据站的输入范围为0 dBV,电压为1 Vrms (参见表7) 。

表7 DS-3000系列的输入距离表

dBμ是无线通信等常用的单位，以1μV的电压值为基准，本来应该标记为dBμV,但V大多省略。

用于表示辐射值的场强度值，如EMC。它将1μV/m定义为0 dB。

在评估频谱特性(Carrier, Carrier的“c”)时，谐波和噪声分量相对于基波的相对值。例如，如果基波为10 dBm且谐波为−40 dBm,则谐波为−50 dBc。即使频谱的纵轴是dBV,这种关系也是如此。用于OP放大器等评价低失真的参数。

在测量放大器的自噪声特性时，使用功率谱密度 (PSD) 进行评估。该垂直轴是单位频率 (1Hz) 的有效值，其单位为V2/Hz或V/√Hz。分贝值是dBV/√Hz。

分贝 (dB) 也经常用于量化声音的强度 (大小) 。主要原因是我们人类可以感受到的声音的强度 (大小) 范围非常宽，他们的感受是对数的 (见3.4节 (3) ) 。音量的量化通常使用分贝 (dB) 绝对水平值表示。

在空气中传播的声音是以大气压 (静压) 为中心的微小压力波动 (波) 。该波动成分的有效值称为声压。声压单位为帕。如上所述，一般人能听到的声压范围从20μPa到20 Pa,有106个。

声压级由以下公式定义:。

【注意】

在公式 (4-6) 和公式 (4-7) 中，如何具体计算声压 (瞬时声压的有效值) 是一个问题。通常，根据平均方法，通过瞬时声压波形求有效值的方法通常使用以下方法。

指数平均值
这种方法通过对瞬时声压的平方进行指数平均，并乘以时间权重 τ，从而得到该时刻的有效值（瞬时值）。所得的分贝值也是时间的函数。这就是所谓的瞬时声压级，通常每秒在声级计上显示一次。在声级计的 JIS 标准 (JISC1509) 中，它被称为时间加权声级。在声学测量领域，常用的时间权重 τ（时间常数）分为快（0.125 秒）和慢（1 秒）。

线性平均
瞬时声压平方值的有效值通过积分（以等权重）在测量时间T时取平均得到，分贝值即为测量时间的代表值（一个值）。 在JIS C1509标准（JIS C1509）中，声级计（声级计）称为时间平均声级（等效声级）。 频率权重为[A]，即环境噪声场中的“等效噪声水平”。
更多信息请参见小野测器主页“什么是声级计”的“第9章声级计指标”。

单位时间内通过声波在空气等介质中传播的单位面积的能量称为声音强度，单位为 [W/m ²] 。

声音强度级别由以下公式定义:。

如果声波被视为平面波，则声强I与声压p之间的关系;

因此，声强水平L₁是声压级L_p它近似等于这个值。声强与声压的关系为：图 5.1 来自小野测器网站上的“5-1 声压级”，出自“什么是声级计？”请参考以下内容。

在介质中传播的声波可以被认为是能量的流动，这种能量称为声能。因此，我们将单位时间内通过某一给定面的声能称为“声功率” [P (W) ]，作为表示声能大小的量。

声功率电平由以下公式定义:。

声功率主要用于表示声源发射的声能的大小，在某个指定的频带内，声源在单位时间内发射的总声能称为“声功率 (声源的声功率) ” [P (W) ]，其声功率电平称为“声功率电平 (声源的声功率电平) ” [L_W] (dB) 。

对于持续的声音，将使用上述声功率级别，但对于一次性或瞬态声音，必须按能量进行评估。

声能级 [L _J] 由以下公式定义:。

【注意】
能量是能量的积分。该单位的维度为 (功率) X (时间) 。相反，功率相当于单位时间的能量。例如，在电力领域，电力是功率，单位是千瓦，电量是能量，单位是千瓦时。

与声学系统一样，绝对分贝值经常用于振动系统，特别是在人体振动领域。

作为振动的测量，通常经常使用加速度信号。由于实际振动不是像正弦波那样简单的波形，而是包含各种频率成分的复杂信号，因此使用与能量和功率对应良好的有效值作为其大小。

振动加速度电平 [L_Va] 由以下公式定义:。

JIS的参考加速度值为10-5 m/s2,而ISO的参考加速度值为10-6 m/s2。换句话说，振动加速度电平有20 dB差异。

[示例]
Gal是地震领域的实用单位，1 Gal是1 cm/s2,因此1 Gal在JIS中相当于60 dB,在ISO中相当于80 dB。

振动水平是指校正人体振动感知后，振动加速度有效值的水平表示。振动对人体的影响取决于其振幅和频率，且垂直振动和水平振动的感知有所不同。垂直振动在 4 至 8 Hz 的频率范围内最易被感知，而水平振动在 1 至 2 Hz 的频率范围内最易被感知。JIS C 1510-1995 标准将这些频率范围定义为“振动感知特性的整体频率响应”。
更多详情请参阅小野测器网站上的“振动水平仪常见问题解答”部分。

振动等级 [L _V] 由以下公式定义:。

振动级是分贝值，其含义类似于声学系统中的A特性声压级 (声级) 。

【注意】
与音响系统相同，求有效值的方法根据平均方法有以下方法。