增益 Gain 分贝 dB

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分贝（decibel）是量度两个相同单位之数量比例的单位，主要用于度量声音强度，常用dB表示。

“分”（deci-）指十分之一，个位是“贝”或“贝尔”（bel），但一般只采用分贝。

分贝(dB)是十分之一贝尔(B): 1B = 10dB。

功率量

考虑功率或者强度（intensity）时, 其比值可以表示为分贝，这是通过把测量值与参考量值之比计算基于10的对数，再乘以10。

因此功率值P₁与另一个功率值P₀之比用分贝表示为L_dB：

两个功率值的比值基于10的对数，就是贝尔（bel）值。

两个功率值之比的分贝值是贝尔值的10倍（或者说，1个分贝是十分之一贝尔）。

P₁ 与P₀必须度量同一个数值类型，具有相同的单位。

如果在上式中P₁ = P₀，那么L_dB = 0。

如果P₁大于P₀，那么L_dB是正的；

如果P₁小于P₀，那么L_dB是负的。

重新安排上式可得到计算P₁的公式，依据P₀与L_dB:

因为贝尔是10倍的分贝，对应的使用贝尔(L_B)的公式为

所有例子都是无量纲的分贝表示的值，因为它们是同量纲的两个数量的比值的分贝表示。

"dBW"表示参考值是1瓦特，"dBm"表示参考值是1毫瓦。

注意到，

解释了上述的定义具有相同的值——

不论是用功率值还是电压幅值计算出来的，只要在特定系统中功率之比正比于幅值之比的平方。

使用分贝有很多便利之处：

• 分贝实际上是对数值，因此可以用常用的数量来表示非常大的比值，可以清楚地表示非常大的数量变化。
• 多部件系统的整体增益（如级联的放大器）可以直接用各部件的增益分贝相加而求得。
  不必把这些增益值相乘（例如log(A × B × C) = log(A) + log(B) + log(C)）。
• 人对强度的感知，如声音或者光照，更接近与强度的对数成正比而不是强度值本身，
  依据韦伯定理，因此分贝值可用于描述感知级别或级差。

电子学中，通常用分贝表示功率或幅值之比（增益），而不常用算术比或者百分比。

一项好处是一些列部件组成的系统的总增益是各部件增益之和。

dB与后缀的组合，指出计算比值时的参考值。例如dBm指示功率值与1毫瓦的比值的分贝数。

如果计算分贝时的参考值明确、确切地给出，那么分贝数值可以作为绝对量，

如同被测量的功率量或者场量。例如，2 dBm即为10毫瓦。

由于分贝是依据功率而定义的，因此把电压比值转化为分贝，必须采用20倍对数。

在分贝计前大叫得震耳欲聋，可能也不如轻轻对准探测器一吹的分贝读数来得大。

这可能是因为尖叫只带来空气中能量的传送，但吹风带动空气粒子直接撞击分贝计的探测器，

引起额外的“零距离”声波，取得更大的正增长参数数值