1. 引言
下图是某品牌有源音响在不同输入时的功放输出参数:
Vrms是一个大家比较熟悉的单位,表征正弦交流信号有效电压值,公式为:
V r m s = 1 T ∫ T 0 V 2 ( t ) d t − − − − − − − − − − − − √ 有效值的意义是:在一个周期内做功的大小等于与该值相等的直流电压做功的大小。
表格里的dBu, dBr和dBm,以及输入栏和DSP Gain栏出现的0dB(全称0dBFS)各表示什么含义呢?
2. dB从何而来
1924年,电话行业开始使用B,用来表征电话线信号发送端功率和信号接收端功率的比。
P P 0 = 10 B (1)
这个公式也可以写成:
B = l o g 10 P P 0 (2)
由于1B=100倍,单位精度不够,于是用dB表征10倍:
d B = 10 ∗ l o g 10 P P 0 (3)
3. dB的几个好基友
3.1. dBV
1937年,德国人发明峰值电平表,使用dBV作为单位。
V 0 = 1 V = 0 d B V d B V = 10 ∗ l o g 10 P P 0 = 10 ∗ l o g 10 V 2 / R V 2 0 / R = 20 ∗ l o g 10 V V 0
注意电压放大2倍=功率放大倍数4倍。
3.2. dBu
1939年,UV表标准制定完毕,美国人决定使用功率作为单位。
0 d B m = 1 m W = 0.001 W 根据功率与电压的关系:
W = V 2 R 美国广播行业标准阻抗是600Ω,因此:
0 d B u = 0.001 W ∗ 600 Ω − − − − − − − − − − − − √ 2 ≈ 0.775 V 0 U V = + 4 d B m ≈ 1.23 V 在HiFi领域中一般使用-10dBV的电平标准,下图是dBV和dBu的转换标准:
从图上可得知,民用和专业电平相差4倍。
3.3. dBFS
全称“dB Full Scale”,1977年开始使用,是一种为数字音频设备创立的分贝值表示方法。
与dBu和dBV不同,0dBFS是最大值。超过这个值在数字域中会产生削波,使信号失真。
设备的dBFS的最小值取决于它的动态范围:
d B F S = 20 ∗ l o g 数 字 域 最 小 值 数 字 域 最 大 值 16bit采样精度的设备的动态范围:
d B F