遠(yuǎn)場方向圖中的一個(gè)問題
在設(shè)置遠(yuǎn)場方向圖中,選擇Gain GainTotal但是在FUNCTION中 選none和dB出現(xiàn)的圖是不一樣的,想問一下,各代表什么,謝謝?
當(dāng)然不一樣,
none是原值
db是對原值取對數(shù)
dB(Decibel,分貝) 是一個(gè)純計(jì)數(shù)單位,本意是表示兩個(gè)量的比值大小,沒有單位。
在工程應(yīng)用中經(jīng)常看到貌似不同的定義方式(僅僅是看上去不同)。對于功率,dB = 10*lg(A/B)。對于電壓或電流,dB = 20*lg(A/B)。此處A,B代表參與比較的功率值或者電流、電壓值。
dB的意義其實(shí)再簡單不過了,就是把一個(gè)很大(后面跟一長串0的)或者很?。ㄇ懊嬗幸婚L串0的)的數(shù)比較簡短地表示出來。如(此處以功率為例):
X = 100000 = 10^5
X(dB) = 10*lg(X) dB= 10*lg(10^5) dB= 50 dB
X = 0.000000000000001 = 10^-15
X(dB) = 10*log(X) dB= 10*log(10^-15) dB= -150 dB
一般來講,在工程中,dB和dB之間只有加減,沒有乘除。而用得最多的是減法:dBm 減 dBm 實(shí)際上是兩個(gè)功率相除,信號(hào)功率和噪聲功率相除就是信噪比(SNR)。比如:30dBm - 0dBm = 1000mW/1mW = 1000 = 30dB。dBm 加 dBm 實(shí)際上是兩個(gè)功率相乘,沒有實(shí)際的物理意義。
在電子工程領(lǐng)域,放大器增益使用的就是dB(分貝)。放大器輸出與輸入的比值為放大倍數(shù),單位是“倍”,如10倍放大器,100倍放大器。當(dāng)改用“分貝”做單位時(shí),放大倍數(shù)就稱之為增益,這是一個(gè)概念的兩種稱呼。
電學(xué)中分貝與放大倍數(shù)的轉(zhuǎn)換關(guān)系為:
A(V)(dB)=20lg(Vo/Vi);電壓增益
A(I)(dB)=20lg(Io/Ii);電流增益
Ap(dB)=10lg(Po/Pi);功率增益
分貝定義時(shí)電壓(電流)增益和功率增益的公式不同,但我們都知道功率與電壓、電流的關(guān)系是P=V^2/R=I^2*R。采用這套公式后,兩者的增益數(shù)值就一樣了:
10lg[Po/Pi]=10lg[(Vo^2/R)/(Vi^2/R)]=20lg(Vo/Vi)。
使用分貝做單位主要有三大好處。
?。?)數(shù)值變小,讀寫方便。電子系統(tǒng)的總放大倍數(shù)常常是幾千、幾萬甚至幾十萬,一架收音機(jī)從天線收到的信號(hào)至送入喇叭放音輸出,一共要放大2萬倍左右。用分貝表示先取個(gè)對數(shù),數(shù)值就小得多。
?。?)運(yùn)算方便。放大器級(jí)聯(lián)時(shí),總的放大倍數(shù)是各級(jí)相乘。用分貝做單位時(shí),總增益就是相加。若某功放前級(jí)是100倍(20dB),后級(jí)是20倍(13dB),那么總功率放大倍數(shù)是100×20=2000倍,總增益為20dB+13dB=33dB。(3)符合聽感,估算方便。人聽到聲音的響度是與功率的相對增長呈正相關(guān)的。例如,當(dāng)電功率從0.1瓦增長到1.1瓦時(shí),聽到的聲音就響了很多;而從1瓦增強(qiáng)到2瓦時(shí),響度就差不太多;再從10瓦增強(qiáng)到11瓦時(shí),沒有人能聽出響度的差別來。如果用功率的絕對值表示都是1瓦,而用增益表示分別為10.4dB,3dB和0.4dB,這就能比較一致地反映出人耳聽到的響度差別了。您若注意一下就會(huì)發(fā)現(xiàn),Hi-Fi功放上的音量旋鈕刻度都是標(biāo)的分貝,使您改變音量時(shí)直觀些。
分貝數(shù)值中,-3dB和0dB兩個(gè)點(diǎn)是必須了解的。-3dB也叫半功率點(diǎn)或截止頻率點(diǎn)。這時(shí)功率是正常時(shí)的一半,電壓或電流是正常時(shí)的1/2。在電聲系統(tǒng)中,±3dB的差別被認(rèn)為不會(huì)影響總特性。所以各種設(shè)備指標(biāo),如頻率范圍,輸出電平等,不加說明的話都可能有±3dB的出入。例如,前面提到的頻響10Hz~40kHz,就是表示在這段頻率中,輸出幅度不會(huì)超過±3dB,也就是說在10Hz和40kHz這二個(gè)端點(diǎn)頻率上,輸出電壓幅度只有中間頻率段的0.707(1/根2)倍了。0dB表示輸出與輸入或兩個(gè)比較信號(hào)一樣大。分貝是一個(gè)相對大小的量,沒有絕對的量值。可您在電平表或馬路上的噪聲計(jì)上也能看到多少dB的測出值,這是因?yàn)槿藗兘o0dB先定了一個(gè)基準(zhǔn)。例如聲級(jí)計(jì)的0dB是2×10-4μb(微巴),這樣馬路上的噪聲是50dB、60dB就有了絕對的輕響概念。常用的0dB基準(zhǔn)有下面幾種:dBFS——以滿刻度的量值為0dB,常用于各種特性曲線上;dBm——在600Ω負(fù)載上產(chǎn)生1mW功率(或0.775V電壓)為0dB,常用于交流電平測量儀表上;dBV——以1伏為0dB;dBW——以1瓦為0dB。一般讀出多少dB后,就不用再化為電壓、聲壓等物理量值了,專業(yè)人士都能明白。只有在極少數(shù)場合才要折合。這時(shí)只需代入公式: 10^(A/20)×D0或10^(A/10)×D0計(jì)算即可。A為讀出的分貝數(shù)值,D0為0dB時(shí)的基準(zhǔn)值,電壓、電流或聲壓用A/20,電功率、聲功率或聲強(qiáng)則用A/10?,F(xiàn)在您就可以來回答本文開頭的問題了。第二只音箱在相同輸入時(shí)比第一只音箱響一倍,如果保持兩只音箱一樣響的話,第二只音箱只要輸入一半功率即可。第一只功放只是很普通的品種,第二只功放卻很Hi-Fi,整個(gè)頻率范圍內(nèi)輸出電壓只有±2.3%的差別!
謝謝,受教了
學(xué)習(xí)一下
none是原值
db是分貝,對原值取10log的對數(shù)
學(xué)習(xí)了,謝謝指教。