分貝

分貝（符號：dB）是一個相對測量單位，等于貝耳 (B) 的十分之一。它以對數標度表示功率或根功率量的兩個值的比率。電平相差 1 分貝的兩個信號的功率比為 101/10（大約 1.26）或根功率比為 101?20（大約 1.12）。

單位表示相對變化或絕對值。在后一種情況下，數值表示一個值與固定參考值的比率；以這種方式使用時，單位符號通常以表示參考值的字母代碼為后綴。例如，對于 1 伏特的參考值，常見的后綴是 V（例如 20 dBV）。

兩種主要的分貝標定類型是常用的。在表示功率比時，它被定義為以 10 為底的對數的十倍。也就是說，功率變化 10 倍對應于電平變化 10 dB。

在表示根功率量時，幅度變化 10 倍對應于電平變化 20 dB。分貝標度相差兩倍，因此相關功率和根功率水平在線性系統中以相同的值變化，其中功率與振幅的平方成正比。

分貝的定義起源于20世紀初貝爾系統電話中傳輸損耗和功率的測量。分貝用于科學和工程中的各種測量，最突出的是聲學、電子學和控制理論。 在電子學中，放大器的增益、信號的衰減和信噪比通常以分貝表示。

分貝源自用于量化電報和電話電路中信號損失的方法。 直到 20 年代中期，損耗的單位是標準電纜英里數 (MSC)。 1 MSC 對應于頻率為每秒 5000 弧度（795.8 赫茲）的標準電話線超過一英里（約 1.6 公里）時的功率損耗，并且與聽眾可檢測到的最小衰減非常接近。 標準電話電纜是一種電纜，具有每環路英里 88 歐姆的均勻分布電阻和每英里 0.054 微法拉的均勻分布分流電容（大約相當于 19 號線）。

1924年，貝爾電話實驗室對新的單位定義得到好評，將MSC替換為傳輸單位（TU）。 1 TU 被定義為 TU 的數量是測量功率與參考功率之比以 10 為底的對數的十倍。方便地選擇定義使得 1 TU 近似于 1 MSC； 具體來說，1 MSC 是 1.056 TU。 1928 年，貝爾系統將 TU 更名為分貝，是新定義的功率比以 10 為底的對數單位的十分之一。

分貝可以定義為當兩個功率量的比率為 100.1 時相差 1 分貝，并且任何兩個功率量的比率為 10N(0.1) 時相差 N 分貝。