【转】db, dbm, dbfs_willow

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【转】db, dbm, dbfs

(2011-07-13 20:35:55)

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dBFS的全称是"decibels full scale"，翻译成中文就是“满量程分贝”。它是在有最大可用电平的数字系统中使用的dB幅度电平的简写。0dBFS指最大可用电平。需要注意一下的是这个系统中最大电平指的是峰值还是rms值，这是会造成差别的。

一个数字系统的动态范围是指满幅信号电平和底噪rms的比值。理论上的动态范围由下式给出：

DR = SNR = 20log10(2^n) = 6.02n

上式基于量化噪声是均匀分布的情况。当该条件满足时，一个16bit的量化将产生96.33 dBFS的动态范围。

dBFS由James Colotti在二十世纪八十年代首先提出。James Colotti是一名模拟电子工程师，他是评估高速ADC、DAC的先驱。1987年，在他的文章“Digital Dynamic Analysis of A/D Conversion Systems through Evaluation Software based on FFT/DFT Analysis”中，术语dBFS第一次正式出现。

参考资料：http://en.wikipedia.org

电学中分贝与放大倍数的转换关系为：　　

　　AV (dB) = 20 lg ( Vo / Vi )　

　　AI (dB) = 20 lg ( Io / Ii )

　　Ap (dB) = 10 lg ( Po / Pi )

分贝数值中，－3dB和0dB两个点是必须了解的。

　　－3dB也叫半功率点或截止频率点，这时功率是正常时的一半，电压或电流是正常时的1/2。在电声系统中，±3dB的差别被认为不会影响总特性，所以各种设备指标，如频率范围，输出电平等，不加说明的话都可能有±3dB的出入。

　　0dB表示输出与输入或两个比较信号一样大。

　　分贝是一个相对大小的量，没有绝对的量值。可您在电平表或马路上的噪声计上也能看到多少dB的测出值，这是因为人们给0dB先定了一个基准。

　　常用的0dB基准有下面几种：

　　1) dBFS，以满刻度的量值为0dB，常用于各种特性曲线上；

　　2) dBm，在600Ω负载上产生1mW功率(或0.775V电压)为0dB，常用于交流电平测量仪表上；

　　3) dBV，以1伏为0dB；

　　4) dBW，以1瓦为0dB。

4. dBc

常用在射频器件的性能上。dBc也是一个表征相对功率的单位，其计算方法与dB的计算方法完全一样。一般来说，dBc是相对于载波功率而言的，在许多情况下用来度量与载波功率的相对值，如度量干扰（同频干扰、互调干扰、交调干扰和带外干扰）、耦合、杂散等相对量值，在采用dBc的地方，原则上可以使用dB替代。

5. dBi、dBd

dBi和dBd均用于表达功率增益，两者都是一个相对值，只是其参考的基准不一样。dBi的参考基准为全方向性天线（点源天线），dBd的参考基准为偶极子（半波偶极子天线），因此两者的值略有不同，同一增益用dBi表示要比用dBd表示大2.15。

[例：对于增益为16dBd的天线，其增益按单位dBi进行折算后为18.15dBi（忽略小数点后为18dBi）。

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