分贝 (dB) 计算器 - 轻松转换和组合 dB 值

1. 什么是分贝 (dB)？

对数刻度
功率与幅度数量
常见参考电平

分贝 (dB) 是一个对数单位，用于表示物理量两个值之间的比率，通常是功率或强度。它不是表示固定值，而是表示关系。对数刻度便于以更易管理的方式表示非常大或非常小的数字，这与人类感知光和声音等刺激的方式密切相关。

功率与幅度数量

dB 计算根据数量是与功率还是幅度相关而不同。功率数量（如功率、能量、强度）与幅度数量（如电压、电流、声压）的平方成正比。这种区别导致两个主要公式：

核心公式：

功率数量：dB = 10 * log10(P2 / P1)
幅度数量：dB = 20 * log10(A2 / A1)

2. 使用 dB 计算器的分步指南

将比率转换为 dB
将 dB 转换回比率
组合多个 dB 值

将比率转换为分贝 (dB)

1. 选择比率转 dB 作为计算类型。2. 选择您测量的是功率还是幅度数量。3. 输入您的参考值（之前或分母值，X1）和您的测量值（之后或分子值，X2）。4. 点击计算查看 dB 结果。

组合多个 dB 值

1. 选择组合 dB 值。2. 在输入字段中，输入您希望组合的不同 dB 值，用逗号分隔（例如，60, 65, 62）。这用于组合非相干源，例如同时运行的多个独立机器。3. 点击计算找到总对数和。

示例场景：

如果您测量一个声源为 90 dB，第二个也为 90 dB，组合电平不是 180 dB。计算器将正确显示总电平约为 93 dB。

3. 分贝的实际应用

声学和音频工程
电子和电信
环境科学

声学和音频工程

在音频中，dB 是不可或缺的。它们用于测量声压级 (SPL)、设置混音台电平，以及指定设备的信噪比 (SNR)。例如，安静的图书馆可能约为 40 dB SPL，而摇滚音乐会可能超过 110 dB SPL。

电子和电信

工程师使用 dB 来量化放大器的增益、电缆中信号的衰减以及无线电信号的强度。参考单位如 dBm（相对于 1 毫瓦）和 dBV（相对于 1 伏）在这个领域是标准。

应用示例：

增益为 3 dB 的天线提供比各向同性天线双倍的功率。

4. 常见误解和正确方法

分贝不是绝对单位
您不能直接添加 dB 值
3 dB 增加意味着功率翻倍

误解：您可以像普通数字一样添加分贝值

一个常见的错误是算术地添加 dB 值。例如，两个 60 dB 声源不会产生 120 dB 声级。因为 dB 是对数的，源的功率必须从 dB 转换，相加，然后转换回 dB。我们计算器的组合 dB 值功能正确执行此操作，显示两个 60 dB 源产生 63 dB 总和。

事实：3 dB 增加对功率来说很重要

+3 dB 变化对应于功率或强度的翻倍。相反，-3 dB 变化意味着功率已减半。对于幅度，等效的是 ±6 dB 用于值的翻倍或减半。

快速参考：

+3 dB ≈ 2x 功率
+10 dB = 10x 功率
+6 dB ≈ 2x 幅度
+20 dB = 10x 幅度

5. 分贝背后的数学公式

核心对数公式
组合分贝的公式
dB 到比率转换的推导

比率到分贝公式

从线性比率到对数分贝值的转换是所有 dB 计算的基础。具体公式取决于被测量数量的性质。

功率数量：dB = 10 ⋅ log₁₀(X₂/X₁)

幅度数量：dB = 20 ⋅ log₁₀(X₂/X₁)

组合分贝值的公式

要组合多个非相干源 (L₁, L₂, L₃, ...)，您必须将每个 dB 值转换回线性功率类数量，将它们相加，然后将总和转换回 dB。公式为：

组合公式

L_total = 10 ⋅ log₁₀(10^(L₁/10) + 10^(L₂/10) + ...)

放大器功率增益

电压增益

信号衰减

组合声源