音响指标中常见的几种dB
- 引言
下图是某品牌有源音响在不同输入时的功放输出参数：
Vrms是一个大家比较熟悉的单位，表征正弦交流信号有效电压值，公式为：
有效值的意义是：在一个周期内做功的大小等于与该值相等的直流电压做功的大小。
表格里的dBu, dBr和dBm，以及输入栏和DSP Gain栏出现的0dB（全称0dBFS）各表示什么含义呢？
2. dB从何而来
1924年，电话行业开始使用B，用来表征电话线信号发送端功率和信号接收端功率的比。
这个公式也可以写成：
由于1B=100倍，单位精度不够，于是用dB表征10倍：
3. dB的几个好基友
3.1. dBV
1937年，德国人发明峰值电平表，使用dBV作为单位。
注意电压放大2倍=功率放大倍数4倍。
3.2. dBu
1939年，UV表标准制定完毕，美国人决定使用功率作为单位。
根据功率与电压的关系：
美国广播行业标准阻抗是600Ω，因此：
在HiFi领域中一般使用-10dBV的电平标准，下图是dBV和dBu的转换标准：
从图上可得知，民用和专业电平相差4倍。
3.3. dBFS
全称“dB Full Scale”，1977年开始使用，是一种为数字音频设备创立的分贝值表示方法。
与dBu和dBV不同，0dBFS是最大值。超过这个值在数字域中会产生削波，使信号失真。
设备的dBFS的最小值取决于它的动态范围：
16bit采样精度的设备的动态范围：
24bit采样精度的设备的动态范围：
同一设备的不同输出源能够输出的最大值有可能不同。从文章开头的表中可以看出iPhone蓝牙音频输出的0dBFS对应8.2dBu，但耳机孔输出的最大值是3dBu。
不同设备的0dBFS对应的dBu也可能不同。一方面取决于设备本身能够输出的最大电压，另一方面取决于设备遵循何种规范。下图是不同规范之间的dBu与dBFS的转换表：
**4. 还有几个远房亲戚
4.1. dBSP**L
dBSPL（Sound Pressure Levels）是声压级的比，公式为：
P0是人能够听到的最小的声压2∗10−5N/m2，也就是0dBSPL。
普通人耳疼痛的上限声压是20N/m2，带入式4可算得约等于120dBSPL。
下图是不同场景的声压级：
4.2. dBr
dBV的参考是1V，dBu的参考是0.775V，这两种单位的参考是不可以更改的，而dBr的参考是可以自由设定的，所以需要在单位后面注明参考点的电压。文章开头的图中，dBr的参考点设成1V，所以其等价于dBV。