目录
1、前言2、什么是分贝（dB）3、为什么需要分贝4、分贝应用扩展5、总结
1、前言
我们在生活和工作中，经常会听到dB分贝这个词，那么分贝到底代表什么意思？例如：
手机信号强度：显示“-85dBm”，信号好不好？
耳机降噪：宣传“主动降噪35dB”，到底有多厉害？
环境噪音：城市街道约70dB，安静的图书馆约40dB，这数字代表什么？
音频设备：音箱功率增益调大“3dB”，声音会变大多少？ 如果你曾对这些数字感到困惑，觉得它反直觉、难以理解，那么你不是一个人！分贝之所以让人头疼，是因为它不是一个绝对单位，而是一个比例单位，更是一个对数单位。
2、什么是分贝（dB）
分贝（Decibel，dB） 的本质是两个量之间的比值，再取以10为底的对数并乘以10（对于功率场量）或20（对于电压、声压等场量）。 这个定义有点拗口，我们拆开来看。分贝的计算公式通常有两种： （1）对于功率（Power，如声功率、电功率）： dB = 10 * log10(P₁/P₀) （2）对于场量（Field Quantity，如电压、电流、声压）： dB = 20 * log10(A₁/A₀) 这里的 P₁ 和 A₁ 是待测的量，而 P₀ 和 A₀ 是选定的参考基准量。 log10 就是对10取对数。例如：log10(100) = 2，log10(1000) = 3。
3、为什么需要分贝
人类的感觉（听觉、视觉等）并不是线性的，而是对数型的。这意味着，当物理刺激呈指数增长时，我们的感觉才近似线性增长。 例如： 假设音箱A的功率是1瓦，音箱B是2瓦，音箱C是10瓦，音箱D是100瓦。 线性角度看：D比C强了90瓦，C比B强了8瓦。这些数字巨大且难以感知其“响度”差异。 分贝角度看（以1瓦为参考基准 P₀）： （1）: 10 * log10(1/1) = 0 dB （2）: 10 * log10(2/1) ≈ 3 dB （3）: 10 * log10(10/1) = 10 dB （4）: 10 * log10(100/1) = 20 dB 解释说明： （1）功率翻倍（A->B， 1W到2W）对应 +3 dB 的变化。 （2）功率变为10倍（A->C， 1W到10W）对应 +10 dB 的变化。 （3）功率变为100倍（A->D， 1W到100W）对应 +20 dB 的变化。 分贝将一个可能跨越巨大范围的线性尺度，压缩到一个易于处理的小范围内，这极大地简化了计算和表述。
4、分贝应用扩展
4.1信号增益变化器 （1）衰减器 计算公式：衰减量=10 * log10(输入/输出) 我们经常使用的-3dB衰减器，它的能量衰减如何计算？ 第一步：10 * 1og10(x)=-3; 第二步：x=0.5011 （2）放大器 计算公式：放大量=10 * log10(输出/输入) 我们经常使用的3dB放大器，它的能量衰减如何计算？ 第一步：10 * 1og10(x)=3; 第二步：x=19952 （3）能量计算 我们正常说话的声音大概在40dB到70dB之间，假如是40dB，嘈杂的公路声音能量为80dB，从分贝的角度来看，提高了40dB，那么从能量的角度衡量，提升了10000倍。所以分贝也有利用能量的表达。 （4）分贝范围
声音来源近似分贝值感知描述呼吸声10 dB几乎听不见安静的图书馆30 dB非常安静正常对话60 dB舒适水平城市交通85 dB有点吵摇滚音乐会110 dB非常响亮喷气发动机120 dB疼痛阈值
（5）参考基准的选择 既然dB是一个比值，那么单独说“80dB”是毫无意义的。必须明确其参考基准是什么。通过在dB后面加上后缀来指明参考基准，从而形成各种“绝对单位”。
单位参考基准 (P₀ 或 A₀)应用领域dBSPL声压级： 20μPa（人耳能听到的最微弱声音的压强）声学、噪音测量。这是我们最常说的“分贝”，比如环境噪音60dB就是指60 dBSPL。dBm功率： 1毫瓦 (1mW)射频、微波工程。用来表示功率的绝对值，例如 WiFi信号强度、基站发射功率。“0dBm=1mW”。dBW功率： 1瓦 (1W)大功率场景，如广播电视发射塔。0dBW=1W，30dBm=0dBWdBV / dBu电压： 1伏特 (1V) / 0.775伏特音频设备、电平表。用于衡量音频信号电压大小。dBi天线增益： 理想无损各向同性天线（点源）天线技术。表示天线方向性集中的程度。dBi值越高，方向性越强。dBFS满量程 (Full Scale)：数字系统的最大编码值数字音频。0dBFS是数字设备能表示的最高电平，因此它通常为负值，如-6dBFS。
落地计算： 用最常见的 dBSPL（声压级）进行计算。 已知： 参考声压 A₀ = 20 μPa（人耳听阈） 计算公式：dBSPL = 20 * log10(被测声压 / 20 μPa) 例1：安静的图书馆 实测声压约为 2000 μPa。 dBSPL = 20 * log10(2000 / 20) = 20 * log10(100) = 20 * 2 = 40 dB 结论：40dB的图书馆声音压强是听阈的100倍。
5、总结
分贝是一种极其有用的对数单位，它： （1）符合人类感知特性（特别是听觉）。 （2）能够将极大范围的数值压缩到易处理的尺度。 （3）简化乘除运算为加减运算。 （4）广泛应用于声学、通信、电子等领域。 理解分贝的关键在于掌握其对数和相对值的特性，这样才能正确理解和使用这一重要单位。