分贝“衍生单位”的含义及其规范表示方法
2022-06-09
摘 要：介绍了工程技术领域常见分贝“衍生单位”的含义及其在出版物中的规范表示方法。适合科技编辑和作者参考运用。
关键词：分贝 计量单位 规范
中图分类号：TH12 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（a）-0018-02
分贝（dB）是工程技术中常用的计量单位，也是可与国际单位制单位一起使用的我国法定计量单位。在科技类书稿中，我们常常还会见到dBi、dBm、dBA……等单位符号。这些附加的标记和符号往往表示以分贝（dB）为单位的物理量的某种特性或测量过程的某些信息。这类在分贝符号的基础上附加其他标记或符号的工程实用单位，本文统称为分贝“衍生单位”。
《量和单位》系列国家标准告诉我们：“单位符号没有复数形式，符号上不得附加任何其他标记或符号”；“在单位符号上附加表示量的特性和测量过程信息的标志是不正确的”。那么，上述衍生单位符号中的i、m、A……等信息究竟表示什么含义？根据国家标准又应该如何规范表达呢？这些问题是科技图书编辑经常碰到，又非常关心的问题。但是，由于这些符号往往涉及工程技术领域的某些具体问题，又不是简单的一两句话可以解释清楚的，需要了解分贝（dB）单位的由来和衍生符号的意义。
1 分贝的由来
在日常生活和工作中离不开自然计数法，但在一些自然科学和工程计算中，对物理量的描述往往采用对数计数法。从本质上讲，在这些场合用对数形式描述物理量是因为它们符合人的心理感受特性。在一定的刺激范围内，当物理刺激量呈指数变化时，人们的心理感受是呈线性变化的，这就是心理学上的韦伯定律和费希纳定律。它揭示了人的感官对宽广范围刺激的适应性和对微弱刺激的精细分辨，人的感受器官好像是一个对数转换装置一样。
采用对数描述上述物理量的优点有两个，一是可以用较小的数值描述较大的动态范围，特别有利于制图的需要；二是计算得到简化，可以把某些乘除运算变成加减运算，如计算多级电路的增益，只需求各级增益的代数和，而不必将各级的放大/衰减倍数相乘。
零和负数是没有对数的，只有正数才能取对数。这样一来，物理量经过对数转换后，论文格式原来的功率、幅度、倍数等这些非负数性质量的值域便扩展到了整个实数范围。当然，这并不意味着它们本身变负了，而只是说明它们与给定的基准值相比，是大于基准值还是小于基准值，小于则用负对数表示，若大于则用正对数表示。
在通信技术中一般都是选择某一特定的功率P0为基准，取另一个信号功率P相对于这一基准的比值的对数来表示信号功率传输变化情况，经常是取以10为底的常用对数和以e=2.718为底的自然对数来表示。其对应的单位分别为贝尔（B）和奈培（Np）。
贝尔（B）和奈培（Np）都是没有量纲的对数计量单位。贝尔的常用单位为分贝（dB），1 dB=0.1 B，d为SI词头deci（分）的符号，所以分贝decibel就是十分之一贝尔。分贝这一单位于1924年首先被应用到电话工程技术领域。定义10 lg（P/P0）=1时的功率量级为1 dB；1/2×ln（P/P0）=1时的功率量级为1 Np。分贝与奈培的关系是1 dB=1/20×ln10 Np=0.115129 Np。
分贝的计算很简单：对于振幅类物理量，如电压、电流强度等，将测量值与基准值相比后求常用对数再乘以20；对于它们的平方项的物理量，如功率，取对数后乘以10就行了；不管是振幅类还是平方项，变成分贝后它们的量级是一致的，可以直接进行比较和计算。
在1926年国际长途电话咨询委员会召开的第一次全体会议上，讨论并通过了使用传输单位的建议，贝尔和奈培正式在通信领域中普遍使用。分贝的代号也有过多种形式：DB、Db、db、dB。1968年国际电报电话咨询委员会（CCITT）第四次全会，考虑到在通信领域里同时使用两种传输单位非常不方便，而当时无线电领域中却只使用着一种传输单位dB，因此全会一致通过了第B4号建议，规定在国际上只使用分贝一种传输单位，并统一书写为dB。
我国在1980年以前，无线电领域多使用dB，载波电话和电报技术领域等多使用Np。1980年，原邮电部邮科字第929号通知规定：全国电信部门统一使用分贝（dB）为电信传输单位。
2 分贝“衍生单位”的含义
关键词：分贝 计量单位 规范
中图分类号：TH12 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（a）-0018-02
分贝（dB）是工程技术中常用的计量单位，也是可与国际单位制单位一起使用的我国法定计量单位。在科技类书稿中，我们常常还会见到dBi、dBm、dBA……等单位符号。这些附加的标记和符号往往表示以分贝（dB）为单位的物理量的某种特性或测量过程的某些信息。这类在分贝符号的基础上附加其他标记或符号的工程实用单位，本文统称为分贝“衍生单位”。
《量和单位》系列国家标准告诉我们：“单位符号没有复数形式，符号上不得附加任何其他标记或符号”；“在单位符号上附加表示量的特性和测量过程信息的标志是不正确的”。那么，上述衍生单位符号中的i、m、A……等信息究竟表示什么含义？根据国家标准又应该如何规范表达呢？这些问题是科技图书编辑经常碰到，又非常关心的问题。但是，由于这些符号往往涉及工程技术领域的某些具体问题，又不是简单的一两句话可以解释清楚的，需要了解分贝（dB）单位的由来和衍生符号的意义。
1 分贝的由来
在日常生活和工作中离不开自然计数法，但在一些自然科学和工程计算中，对物理量的描述往往采用对数计数法。从本质上讲，在这些场合用对数形式描述物理量是因为它们符合人的心理感受特性。在一定的刺激范围内，当物理刺激量呈指数变化时，人们的心理感受是呈线性变化的，这就是心理学上的韦伯定律和费希纳定律。它揭示了人的感官对宽广范围刺激的适应性和对微弱刺激的精细分辨，人的感受器官好像是一个对数转换装置一样。
采用对数描述上述物理量的优点有两个，一是可以用较小的数值描述较大的动态范围，特别有利于制图的需要；二是计算得到简化，可以把某些乘除运算变成加减运算，如计算多级电路的增益，只需求各级增益的代数和，而不必将各级的放大/衰减倍数相乘。
零和负数是没有对数的，只有正数才能取对数。这样一来，物理量经过对数转换后，论文格式原来的功率、幅度、倍数等这些非负数性质量的值域便扩展到了整个实数范围。当然，这并不意味着它们本身变负了，而只是说明它们与给定的基准值相比，是大于基准值还是小于基准值，小于则用负对数表示，若大于则用正对数表示。
在通信技术中一般都是选择某一特定的功率P0为基准，取另一个信号功率P相对于这一基准的比值的对数来表示信号功率传输变化情况，经常是取以10为底的常用对数和以e=2.718为底的自然对数来表示。其对应的单位分别为贝尔（B）和奈培（Np）。
贝尔（B）和奈培（Np）都是没有量纲的对数计量单位。贝尔的常用单位为分贝（dB），1 dB=0.1 B，d为SI词头deci（分）的符号，所以分贝decibel就是十分之一贝尔。分贝这一单位于1924年首先被应用到电话工程技术领域。定义10 lg（P/P0）=1时的功率量级为1 dB；1/2×ln（P/P0）=1时的功率量级为1 Np。分贝与奈培的关系是1 dB=1/20×ln10 Np=0.115129 Np。
分贝的计算很简单：对于振幅类物理量，如电压、电流强度等，将测量值与基准值相比后求常用对数再乘以20；对于它们的平方项的物理量，如功率，取对数后乘以10就行了；不管是振幅类还是平方项，变成分贝后它们的量级是一致的，可以直接进行比较和计算。
在1926年国际长途电话咨询委员会召开的第一次全体会议上，讨论并通过了使用传输单位的建议，贝尔和奈培正式在通信领域中普遍使用。分贝的代号也有过多种形式：DB、Db、db、dB。1968年国际电报电话咨询委员会（CCITT）第四次全会，考虑到在通信领域里同时使用两种传输单位非常不方便，而当时无线电领域中却只使用着一种传输单位dB，因此全会一致通过了第B4号建议，规定在国际上只使用分贝一种传输单位，并统一书写为dB。
我国在1980年以前，无线电领域多使用dB，载波电话和电报技术领域等多使用Np。1980年，原邮电部邮科字第929号通知规定：全国电信部门统一使用分贝（dB）为电信传输单位。
2 分贝“衍生单位”的含义