一次搞懂 dB 的延伸单位

在电子实务上总是会看到一堆奇怪的 dB 单位，例如 dBm 、 dBmV ，平常记英文单字就很让人头大了，这么奇怪的单位到底是哪来的呢？

dB 是倍数的呈现，也就是 A 是 B 的几倍之类的概念，所以 dB 不是绝对单位，它一定是两个值相比较（相除）再运算的结果，下面公式是 dB 的定义，代表两个功率 P1 与 P0 的 dB 值：

在工程上，我们如果将 P0 用一个固定值取代作为基准，那么整体呈现出来的 dB 值就是绝对单位了。

dB

在声压的测量上，也就是我们一般常听到的噪音测量，它是以大气压力 20 μPa 为基准，这个程度的声压被视为「人类可听到的最小音量」，称为 0 dB，所以在噪音测量的领域里，dB 是个绝对单位。

在电子信号领域，dB 是个单纯用来叙述功率的倍数，放大 2 倍称为 10log2= +3.01 dB，放大 4 倍称为 10log4= +6.02 dB；在一连串的放大电路中，要叙述放大倍数的关系，计算上需要用乘法，如果改用 dB 描述只需要加减法，因此比起用倍数来叙述会好用许多。

dB for 功率，前面要乘 10

由于 dB 是功率倍数，如果要计算两个电压 V0、V1 之间的 dB 值，公式前面则要乘 20，因为（下图）等号两边取 10log 后公式会变成：

dB for 电压或电流，前面要乘 20

dBm

在射频信号 RF 领域， dBm 是与 1 mW 做比较得到的 dB 值，因此它是个绝对功率单位。

dB for absolute power

dBmV / dBuV

也是 RF 领域的功率单位，以 1 mV（rms）为基准称为 dBmV ，同理可证以 1 uV（rms）为基准称为 dBuV，两者都是绝对单位。

dB for absolute power

根据（下面）的这个公式：

dBmV 与 dBuV 的实际功率会依照系统的阻抗 Z 而有所不同。

dBc

这个也是 RF 领域常用的单位，主要用在谐波测量或 phase noise 测量，它是以载波（Carrier）的功率为基准，衡量谐波或 phase noise 相对于载波的功率，所以通常是负 dB 值，这里的 c 指的就是载波（Carrier）。

dBu / dBV

这两个单位通常用在声音系统，最早出现在电话系统，当时把 1 mW 的功率在 600 ohm 电话负载上产生的电压称为 0 dBu，这个电压为 0.7746 V，现在虽然一般声音系统的负载不是 600 ohm，但还是沿用 0.7746 V 作为 0 dBu。

dBV 顾名思义就是以 1 Vrms 为基准的 dB 值：

dB for absolute voltage

dBFS

接下来这个 dBFS 你可以推算它是什么意思吗？这个单位专门用在数字领域，它是以 Full scale 为基准，也就是满格的状况当作 0 dBFS。假设在 8 bit 系统内，255 表示满格 8 个 1，也就是 Full scale，此时定义为 0 dBFS，但是它对应的是多少电压呢？答桉是不知道，因为不同的 DA/AD 转换电路会呈现不同的 Full scale 电压，除非有事先定义好。

既然满格 Full scale 视为 0 dBFS，那么一半音量就是 -3 dBFS，以此类推。