貳拾肆、 電壓比與電流比

通常我們並不直接的在電子和聲學系統上量度功率。我們往往是以可利用的度量像是：電壓、電流、和音壓位準。

想像當我們計算相當於 1 V ( 伏特 ) 和 2 V 的功率比之時，它們每個都工作在同樣的 1 Ω ( 歐姆 ) 的負載時會是怎樣的呢？

請參閱附圖的圖 2 展示了有關這些的關係。

上面的是 A 圖 ( P = E × I = 1 W )

下面的是 B 圖 ( P = E × I = 4 W )

圖 2、 電流比 與 電壓比 的圖說。 ( 這圖重繪參考自 Altec Training Manual TM3 )

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   解釋圖 2A：

試求取圖 2A 的功率 P 值：

◾ 取用歐姆定律的 W = E² ÷ R 。

◾ 將數據帶入這式子，是這樣 W = 1² ÷ 1 ，

◾ 這 1² 是 1 × 1 = 1 ，

◾ 再來 1 ÷ 1 = 1 ，這得到 1 W 。

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我們能用另一個式子去驗證：

◾ I = E × R ，

◾ I = 1 × 1 ， I 等於 1 ；

◾ 因此所以 P = E × I = 1 × 1 = 1 W 。

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   解釋圖 2B：

試求取圖 2B 的功率 P 值：

◾ 利用同樣的式子， W = E² ÷ R 。

◾ 將數據帶入這式子， W = 2² ÷ 1 ，

◾ 2² 是 2 × 2 = 4 ，

◾ 再來 4 ÷ 1 = 4 ，這得到 4 W 。

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同樣的我們能用另一個式子去驗證：

◾ I = E × R ，

◾ I = 2 × 1 ， I 等於 2 ；

◾ 因此所以 P = E × I = 4 W 。

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假如在電路中，我們只計算它的電壓而不管阻抗是多少，或假定阻抗是個特定的值，那麼功率值就隨電壓的平方值變化了。將它代入前面的公式，就得到：

上面的這個式子比較繁複與麻煩，在對數計算方法中，它可以這樣的來表示：

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注意：那個 2 比 1 的電壓比或電流比，在個固定的負載內是個 4 比 1 的功率比。我們能因此簡單的用 dB 去表示電壓比或電流比：

   或是

所以，一個 2 比 1 的電壓比或電流比是 6 dB ，而一個 10 比 1 的電壓比或電流比是 20 dB 。

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簡單快速的心算或筆算方法

例題 1 、 50 V 對 2 V 在 dB 方面的比率是多少呢？

   過程：

50	比	100	的 增量 是	+6 dB
100	比	200	的 增量 是	+6 dB
200	比	20	的 減量 是	-20 dB
20	比	2	的 減量 是	-20 dB

把它們加起來， (+6) + (+6) + (-20) + (-20) = -28 dB

答案： -28 dB

◾ 這是以 50 V 為基準去與 2 V 比較，

◾ 因此 2 V 比 50 V 少 28 dB ，

◾ 即為 -28 dB 。

即為：「2 V 是低於 50 V 的 28 dB」。

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或是反過來

◾ 如果是以 2 V 為基準去與 50 V 比較，

◾ 因此 50 V 比 2 V 多 28 dB ，

◾ 即 +28 dB 。

即為：「50 V 是高於 2 V 的 28 dB」。

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例題 2 、以 2 V 去比 2.5 V 之增量的 dB 比率是多少呢？

   過程：

2	比	1	的 減量 是	-6 dB
1	比	10	的 增量 是	+20 dB
10	比	5	的 減量 是	-6 dB
5	比	2.5	的 減量 是	-6 dB

把它們加起來， (-6) + (+20) + (-6) + (-6) = +2 dB

答案：因此，用 2 V 對 2.5 V 的 增量 的比率是 +2 dB 。

依照上方那樣的；經心算或是以簡單加減的筆算，我們能用上面的方法去得知 2 比 1 ( 2:1 ) 和 10 比 1 ( 10:1 ) 的比率，這樣能帶給我們一種非常多樣化的比率。

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請參閱附圖的20 log10 X 的圖示展示了電壓比率或電流比率這兩者在與 dB 相對應的關聯。

圖表 5 、 電壓比或電流比的對應刻度圖。 ( 這圖取材自 Altec Training Manual TM3 )

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