簡介
分貝（decibel）是量度兩個相同單位之數量比例的單位，主要用於度聲音強度，常用dB表示。“分”（deci-）指十分之一，個位是“貝”（bel），但一般只採用分貝。聲音其實是經媒介傳遞的快速壓力變化。當聲音於空氣中傳遞，大氣壓力會循環變化。每一秒內壓力變化的次數叫作頻率，量度單位是赫茲(Hz)，其定義為每秒的周期數目。 頻率越高，聲音的音調越高。
基本信息
分貝（拼音：fēnbèi 英語：[decibel]）(1)∶表示兩種電或聲功率之比的一種單位，它等於功率比的常用對數的10倍——縮寫為dB(2)∶表示兩種電壓或電流值或類似聲量(如聲壓或質點速度)之比的一種單位，等於電壓或電流比的常用對數的20倍，如果兩種電壓或電流是在相同電阻上測得的話(3)∶一種測量聲音的相對響度的單位，大約等於人耳通常可覺察響度差別的最小值；人耳對響度差別能察覺的範圍，大約包括以最微弱的可聞聲為1而開始的標度上的130分貝對頻率的定義名字由來
分貝（decibel）dB分貝是以美國發明家亞歷山大·格雷厄姆·貝爾命名的，他因發明電話而聞名於世。因為貝爾的單位太粗略而不能充分用來描述我們對聲音的感覺，因此前面加了“分”字，代表十分之一。一貝爾等於十分貝。聲學領域中，分貝的定義是聲源功率與基準聲功率比值的對數乘以10的數值。用於形容聲音的響度。換算表
dBm信號電壓/mVdBm信號電壓/mVdBm信號電壓/μVdBm信號電壓/μVdBm信號電壓/μV6446-2119.93-48890-7635.4-1031.583
5398-2217.76-49793-7731.5-1041.411
4354-2315.83-50707-7828.2-1051.257
3316-2414.11-51630-7925.1-1061.121
2281-2512.57-52562-8022.4-1070.999
1251-2611.21-53501-8119.93-1080.89
0224-279.99-54446-8217.76-1090.793
-1199.3-288.9-55398-8315.83-1100.707
-2177.6-297.93-56354-8414.11-1110.63
-3158.3-307.07-57316-8512.57-1120.562
-4141.1-316.3-58282-8611.21-1130.501
-5125.7-325.62-59251-879.99-1140.446
-6112.1-335.01-60224-888.91-1150.398
-799.9-344.46-61199-897.93-1160.354
-889.1-353.98-62177-907.07-1170.316
-979.3-363.54-63158-916.03-1180.282
-1070.7-373.16-64141-925.62-1190.251
-1163.1-382.82-65125-935.01-1200.224
-1256.2-392.51-66112-944.46-1210.199
-1350.1-402.24-6799.9-953.98-1220.177
-1444.6-411.99-6889-963.54-1230.158
-1539.8-421.77-6979.3-973.16-1240.141
-1635.4-431.58-7070.7-982.82-1250.125
-1731.6-441.41-7163-992.51-1260.112
-1828.2-451.25-7256.2-1002.24-1270.0999
-1925.1-461.21-7350.1-1011.99-1280.089
-2022.4-470.999-7444.6-1021.78-1290.078
-7539.8
聽力損失
以純音測聽500、1000、2000赫茲Hz的氣導平均聽力計算。正常人的聽力範圍在0～25分貝（dB）之間。
根據世界衛生組織耳聾分級標準：
26～40分貝；輕度聾
41～55分貝：中度聾
56～70分貝：中重度聾
71～90分貝：重度聾
計算方法
以“密度”（功率每“距能量源作半徑之圓球面積”）或者壓強計算，其公式如圖：
公式L是分貝數值；
I為量度的“密度”，I。為“特定參考密度”，人耳的起始可聽“密度”為10-12W/m2；
P為量度的壓力，P。為“特定參考壓力”，人耳的始聽壓力為10-5N/m2。
常用的空氣參考聲壓為20µPa（微帕斯卡）(rms)，它通常被認為是人類的最少聽覺回響值（大約是3米以外飛行的蚊子聲音）。最完善的水平測量，測量1帕斯卡等於94分貝聲壓級。在其他介質，如水下，1微帕斯卡更為普遍 。這些標準被ANSIS1.1-1994.所收錄。
分貝的計算很簡單，對於振幅類物理量，如電壓、電流強度等，將測量值與基準值相比後求常用對數再乘以20；對於它們的平方項的物理量如功率，取對數後乘以10就行了；不管是振幅類還是平方項，變成分貝後它們的量級是一致的，可以直接進行比較、計算。
設定
0分貝的標準設定，是根據聽力正常的人所能聽到的最小聲音而厘定的。每增加10分貝等於強度增為10倍，增加20分貝增為100倍，30分貝則增為1000倍。0分貝勉強可聽見的聲音：微風吹動的樹葉聲
20分貝低微的呢喃：安靜辦公室的聲音
40分貝鐘擺的聲音：一般辦公室談話
80分貝隔音汽車裡的聲音、熱鬧街道上的聲音、港鐵觀塘線、荃灣線、港島線英制列車的噪音、港鐵東涌線及機場快線德制列車的噪音
100分貝火車的噪音、橋下尖銳的警笛聲、台北捷運301型高運量列車行駛地底路段噪音、鐵皮吹落的噪音
120分貝：飛機的引擎聲會令耳朵痛的聲音
標度
響亮度是聲音或噪音的另一個特性。強的噪音通常有較大的壓強變化，弱的噪音壓力變化則較小。壓強和壓強變化的量度單位為帕斯卡，縮寫為Pa。其定義為牛頓/平方米(N/m2)。人類的耳朵能感應聲壓的範圍很大。正常的人耳能夠聽到最微弱的聲音叫作「聽覺閾」，為20微帕斯卡(μPa)的壓強變化，即20x10-6Pa(“百萬分之二十帕斯卡”)。另一方面，非常噪吵的情況能產生很大的壓力變化，例如一架太空太空梭在發出最大馬力時能在近距離產生大約2,000Pa或2x109μPa的噪音。下表顯示由上述情況產生不同的聲壓級，以帕斯卡及微帕斯卡表示。如用帕斯卡(Pa)來表達聲音或噪音，我們須處理小至20，大至2,000,000,000的數字。明顯地，如用帕斯卡(Pa)來表達聲音或噪音會頗為不便。較簡單的做法是用一個對數標度(logarithmicscale)來表達聲音或噪音的響亮度，以10作為基數。為避免以帕斯卡(Pa)來表達聲音或噪音（以防處理難以操縱的數字），故使用分貝(dB)這個標度。該標度以「聽覺閾」，20μPa或20x10-6Pa作為參考聲壓值，並定義這聲壓水平為0分貝(dB)。聲壓級，縮寫通常為SPL或者Lp，其單位為分貝(dB)，可經由以下算式求得：SPL=20LOG(10)[p(e)/p(ref)]
p(e)為待測聲壓有效值，p(ref)為參考聲壓。
用對數標度來表達聲音和噪音還有另一優點：人類的聽覺反應是基於聲音的相對變化而非絕對的變化。對數標度正好能模仿人類耳朵對聲音的反應。於分貝標度上計算聲音或噪音的和現實生活中我們經常會同時遇到幾個聲音。你知道一個聲音與另一個聲音結合時，會產生什麼結果嗎？我們都知道60個蘋果加60個蘋果，等於120個蘋果。但是，這並不適用於以分貝來表示的聲音。事實上，60分貝加60分貝只等於63分貝
放大倍數
簡單地說，分貝就是放大器增益的單位。放大器輸出與輸入的比值為放大倍數，單位是“倍”，如10倍放大器，100倍放大器。當改用“分貝”做單位時，放大倍數就稱之為增益，這是一個概念的兩種稱呼。電學中分貝與放大倍數的轉換關係為：AV(I)(dB)=20lg[Vo/Vi(Io/Ii)]；Ap(dB)=10lg(Po/Pi)分貝定義時電壓(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、電流的關係是P=V2/R=I2R。採用這套公式後，兩者的增益數值就一樣了：10lg[Po/Pi]=10lg(V2o/R)/(V2i/R)=20lg(Vo/Vi)。使用分貝做單位主要有三大好處。讀寫方便
電子系統的總放大倍數常常是幾千、幾萬甚至幾十萬，一架收音機從天線收到的信號至送入喇叭放音輸出，一共要放大2萬倍左右。用分貝表示先取個對數，數值就小得多。附表為放大倍數與增益的對應關係。運算方便
放大器級聯時，總的放大倍數是各級相乘。用分貝做單位時，總增益就是相加。若某功放前級是100倍(20dB)，後級是20倍(13dB)，那么總功率放大倍數是100×20=2000倍，總增益為20dB+13dB=33dB。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的。例如，當電功率從0.1瓦增長到1.1瓦時，聽到的聲音就響了很多；而從1瓦增強到2瓦時，響度就差不太多；再從10瓦增強到11瓦時，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。您若注意一下就會發現，Hi－Fi功放上的音量鏇鈕刻度都是標的分貝，使您改變音量時直觀些。分貝數值中，－3dB和0dB兩個點是必須了解的。－3dB也叫半功率點或截止頻率點。這時功率是正常時的一半，電壓或電流是正常時的√2/2。在電聲系統中，±3dB的差別被認為不會影響總特性。所以各種設備指標，如頻率範圍，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，輸出幅度不會超過±3dB，也就是說在10Hz和40kHz這二個端點頻率上，輸出電壓幅度只有中間頻率段的0.707(1/)倍了。0dB表示輸出與輸入或兩個比較信號一樣大。分貝是一個相對大小的量，沒有絕對的量值。可您在電平表或馬路上的噪聲計上也能看到多少dB的測出值，這是因為人們給0dB先定了一個基準。例如聲級計的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基準有下面幾種：dBFS——以滿刻度的量值為0dB，常用於各種特性曲線上；dBm——在600Ω負載上產生1mW功率(或0.775V電壓)為0dB，常用於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後，就不用再化為電壓、聲壓等物理量值了，專業人士都能明白。只有在極少數場合才要折合。這時只需代入公式：10A/20(或A/10)×D0計算即可。A為讀出的分貝數值，D0為0dB時的基準值，電壓、電流或聲壓用A/20，電功率、聲功率或聲強則用A/10。現在您就可以來回答本文開頭的問題了。第二隻音箱在相同輸入時比第一隻音箱響一倍，如果保持兩隻音箱一樣響的話，第二隻音箱只要輸入一半功率即可。第一隻功放只是很普通的品種，第二隻功放卻很Hi－Fi，整個頻率範圍內輸出電壓只有±2.3%的差別！好處
使用分貝（dB）有兩個好處：其一讀寫、計算方便。如多級放大器的總放大倍數為各級放大倍數相乘，用分貝則可改用相加。其二能如實地反映人對聲音的感覺。實踐證明，聲音的分貝數增加或減少一倍，人耳聽覺響度也提高或降低一倍。即人耳聽覺與聲音功率分貝數成正比。例如蚊子叫聲與大炮響聲相差100萬倍，但人的感覺僅有60倍的差異，而100萬倍恰是60dB。傳輸單位
通信系統
在我們日常生活和工作中離不開自然計數法，但在一些自然科學和工程計算中，對物理量的描述往往採用對數計數法。從本質上講，在這些場合用對數形式描述物理量是因為它們符合人的心理感受特性。這是因為，在一定的刺激範圍內，當物理刺激量呈指數變化時，人們的心理感受是呈線性變化的，這就是心理學上的韋伯定律和費希鈉定律。它揭示了人的感官對寬廣範圍刺激的適應性和對微弱刺激的精細分辨，好像人的感受器官是一個對數轉換裝置一樣。例如兩個倍頻的聲音可以感受一個八度音程，而一個十二平均律的小二度正好是八度音程的對數的十二分之一。採用對數描述上述的物理量，一是用較小的數描述了較大的動態範圍，特別有利於作圖的情況。它也把某些非線性變化的量轉換成線性量。例如頻率從直流到1Hz的差別可比1000Hz到1001Hz差別大得多。當然頻率的對數單位不是以dB而是以倍頻程表示。另一個好處是把某些乘除運算變成了加減運算，如計算多級電路的增益，只需求各級增益的代數和，而不必將各級的放大/衰減倍數相乘。我們知道，零和小於零的負數是沒有對數的，只有大於零的正數才能取對數，這樣一來，原來的物理量經過對數轉換後，原來的功率、幅度、倍數等這些非負數性質的量，它們的值域便擴展到了整個實數範圍。這並不意味著它們本身變負了，而只是說明它們與給定的基準值相比，是大於基準值還是小於基準值，小於則用負對數表示，若大於則用正對數表示。分貝的計算很簡單，對於振幅類物理量，如電壓、電流強度等，將測量值與基準值相比後求常用對數再乘以20；對於它們的平方項的物理量如功率，取對數後乘以10就行了；不管是振幅類還是平方項，變成分貝後它們的量級是一致的，可以直接進行比較、計算。
在電信技術中一般都是選擇某一特定的功率為基準，取另一個信號相對於這一基準的比值的對數來表示信號功率傳輸變化情況，經常是取以10為底的常用對數和以e=2.718為底的自然對數來表示。其所取的相應單位分別為貝爾（B）和奈培（Np）。奈培常用n表示。
奈培n=ln（絕對電壓/0.775）
1奈培=8.686分貝
貝爾（B）和奈培（Np）都是沒有量綱的對數計量單位。分貝（dB）的英文為decibel，它的詞冠來源於拉丁文decimus，意思是十分之一，decibel就是十分之一貝爾。分貝一詞於1924年首先被套用到電話工程中。
在1926年國際長途電話諮詢委員會召開的第一次全體會議上，討論並通過了使用傳輸單位的建議，貝爾和奈培正式在通信領域中普遍使用。分貝的代號也有過多種形式：DB、Db、db、dB。1968年國際電報電話諮詢委員會（CCITT）第四次全會，考慮到在通信領域裡同時使用兩種傳輸單位非常不方便，而當時無線電領域中卻只使用著一種傳輸單位dB，因此全會一致通過了第B4號建議，規定在國際上只使用分貝一種傳輸單位，並統一書寫為dB。
中國在1981年以前，無線電領域多使用dB，載波電話、電報等多使用Np，1980年原郵電部郵科字第929號通知規定：全國電信部門統一使用分貝（dB）為電信傳輸單位。
我們知道，測量海拔高低的基準點是位於青島的黃海水準點，測量溫度高低的基準點是純水在一個大氣壓時的結冰點，測量電信號（功率、電壓、電流）的基準點就是本文前面提到的人為選擇的特定基準，這個基準我們暫且把它叫做“零電平”。這個特定的功率基準就是取一毫瓦（mW）功率作為基準值，這裡要特彆強調的是：這一毫瓦基準值是在600歐姆（Ω）的電阻上耗散一毫瓦功率，此時電阻上的電壓有效值為0.775伏(V)，所流過的電流為1.291毫安（mA）。取作基準值的1mW，0.775V，1.291mA分別稱為零電平功率，零電平電壓和零電平電流。（我們國家不採用電流電平測量基準）。
功率電平
利用功率關係所確定的電平可以稱為功率電平（需要計量的功率值和功率為一毫瓦的零電平功率比較），用數學表達式描述就是：Pm=10lg(P/1)dBm
其中：Pm代表功率電平。P代表需要計量的絕對功率值，單位為毫瓦，零電平功率為一毫瓦。dBm表示以一毫瓦為基準的功率電平的分貝值。不同的絕對功率值所對應的以一毫瓦為基準的功率電平值如下：絕對功率用dBm表示
絕對功率dBm絕對功率dBm絕對功率dBm
1pW-901mW01W30
10pW-802mW32W33
100pW-704mW64W36
0.001μW-605mW75W37
0.01μW-508mW98W39
0.1μW-4010mW1010W40
1μW-3020mW13100W50
2μW-2740mW161000W60
4μW-2450mW1710kW70
5μW-2380mW19100kW80
8μW-21100mW201000kW90
10μW-20200mW23
20μW-17400mW26
40μW-14500mW27
50μW-13800mW29
80μW-11
100μW-10
電壓電平
利用電壓關係所確定的電平稱為絕對電壓電平，簡稱電壓電平，用公式表示：Pv=20Lg(U/0.775)(dB)上式中Pv代表電壓電平值。U代表需要計量的絕對電壓值，單位為伏（V）。零電平電壓為0.775伏。這裡需要特別注意的一點是：根據上面“電壓電平”的定義，其零電平電壓必須是0.775V有效值，不能隨意用其它電壓值作為基準來定義“電壓電平”，否則容易引起混亂。
關係
功率電平和電壓電平之間有著非常密切的關係，從實質上講，它們是一致的。但世界上不同國家使用的習慣卻是不一樣的，比如，英國（包括大英國協國家）等主要使用功率電平，而有的國家，象法國、俄羅斯等國家卻主要使用電壓電平。這樣一來，那些專門生產測量儀器的廠家（比如惠普、馬可尼、摩托羅拉、西門子等）就要按照不同國家用戶的需要來供貨，既可以提供以功率電平定標的儀器，也可以提供以電壓電平定標的儀器。在中國，這兩種定標讀數的測量儀器都在使用。功率電平和電壓電平之間可用下面公式來換算：
Pm=Pv+10Lg（600/Z）(dBm),式中的Pv=20Lg（U/0.775）(dB)
功率電平Pm的計量單位是（dBm），電壓電平Pv的計量單位是（dB）
當阻抗Z=600Ω時，10Lg（600/Z）=0，此時Pm=Pv，即功率電平與電壓電平相等。當Z≠600Ω時，即使是同一功率，用功率電平表來測，讀數是Pm，用電壓電平表來測卻是Pv，兩者讀數是不相等的。看下表更直觀一些。
功率1mW1mw1mW1mW
阻抗600Ω 300Ω75Ω50Ω
電壓0.775V0.548V0.274V0.224V
功率電平讀數0dBm0dBm0dBm0dBm
電壓電平讀數0dB-3dB-6dB-10.79dB
中國使用的測量儀器中，有以一毫功率為0電平刻度的功率電平表，也有以電壓0.775V為0電平刻度的電壓電平表，我們在使用這些測量儀器時，要留心這一點，否則，出現了測量差錯，還要埋怨被測機器性能不好。對於同樣是以0.775V為0dB來刻度的電壓電平表，在測量時（比如，測量天線的靈敏度、天線的增益、接收機的靈敏度）還要注意儀器的測量端子與被測設備、電路連線埠的阻抗匹配，否則會產生反射損耗，引起測量誤差。這些測量儀器的面板上或檔位上常常標有600Ω、300Ω、150Ω、75Ω、50Ω的不同阻抗，這是提供在阻抗匹配的條件下作終端測量時用的，其儀表面板的讀數都是電壓電平。
有線通信系統和設備常常採用600歐的輸入/輸出連線埠，無線通信系統和設備的平衡輸入/輸出連線埠常常採用300歐的阻抗，電視、圖像、視頻系統的輸入/輸出連線埠常常採用75歐的阻抗，無線通信系統和設備的射頻不平衡輸入/輸出連線埠往往採用50歐的標準阻抗。
含義
dB（Decibel，分貝）是一個純計數單位，本意是表示兩個量的比值大小，沒有單位。在工程套用中經常看到貌似不同的定義方式（僅僅是看上去不同）。對於功率，dB=10lg(A/B)；對於電壓或電流，dB=20lg(A/B)；此處A，B代表參與比較的功率值或者電流、電壓值。
使用dB作計數單位，可以把一個很大（後面跟一長串0的）或者很小（前面有一長串0的）的數比較簡短地表示出來。如（以功率為例）：X=100000，則X（dB）=10*lg(100000)dB=50dBX=0.0001，則X（dB）=10*lg(0.0001)dB=-40dB
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實際上是兩個功率相除，信號功率和噪聲功率相除就是信噪比（SNR）
工業安全
指引一般建議，當環境的聲音強度增加十分貝時，當中的人的最長逗留時間應縮短一半。有趣事實
在分貝計前大叫得震耳欲聾，可能也不如輕輕對準探測器一吹的分貝讀數來得大。這可能是因為尖叫只帶來空氣中能量的傳送，但吹風帶動空氣粒子直接撞擊分貝計的探測器，引起額外的“零距離”聲波，取得更大的正增長參數數值。地球一小時相關背景知識
| “地球一小時”活動是由WWF（世界自然基金會）發起的全球最大的環保活動。該活動號召大家在每年3月的最後一個星期六關上燈，並做出一個環保改變，同時動員身邊的其他人也加入環保行列。 |
