交流信号（正弦波）の電圧を示す場合の単位、VとdBについて説明します。
「V」とは？
交流信号において「V」は電圧の大きさを表すための単位です。
通常、交流信号を「１V」と表記した場合、一般的には実効値電圧のことを指します。
しかし、計測機器では用途に応じてどの部分の電圧かをわかりやすく表現するため、Vに続いて説明の文字を表記する場合があります。
＋1V～-1Vの振幅の正弦波の場合、各電圧の表現は以下のようになります。
この図の交流信号の電圧を①～③の単位で表す場合以下のようになります。
① 実効値 ： 0.7071Vrms
② 振幅値 ： 2Vp-p
③ 最大値、波高値 ： 1Vpeak
数値は違いますがこれら３つの表記は全て同じ交流信号の電圧を表していることになります。
これを一般的な家庭用電源に当てはめて考えてみましょう。
家庭用の電源は一般的に100V又はAC100Vとなっています。単位が「V」になっていますがこれは実効値の100Vrmsのことになります。これを上記式で変換すると、家庭用電源は
実効値 ： 100Vrms
振幅値 ： 282.842Vp-p
最大値、波高値 ： 141.421Vpeak
の交流信号であるということが出来ます。
このように「V」を使用し表記した場合、その数値は交流信号の「電圧の絶対値」を表していることになります。
「dB」とは？
実際の値が、基準値とどのぐらい違っているかの比率を常用対数で表すための単位「B (ベル)」に1/10を表す「d(デシ)」を付けた物です。「B」にあえて「d」を付けて「dB」としているのは、算出された数値を10倍したほうが扱いやすくなるからです。
dBを算出するための代表的な計算式は以下のようになっています。
式から分かるように、dBを算出するためには必ず基準値が必要になります。
計測機器でdBを使用する場合、「基準値が何か？」ということを明確にするため、dBに続いて説明の文字を表記する場合があります。
たとえば、交流信号の電圧を表す場合に使用する「dBVrms」または「dBV」は基準値が1Vrmsであることを意味しています。
Vrms を dBVに変換するためには以下の式で計算します。
※電圧を計算する場合に10ではなく20をかけているのは、電圧は電力の二乗に比例することから電力と比較した際に分かりやすいように補正するためです。
この式を使って基準値の0.5倍、1.0倍、2.0倍の電圧をｄBVに変換すると以下のようになります。
変換する数値が基準値より大きい物はプラス、小さい物はマイナスの値になります。そして数値が基準値と同じの場合は必ず0になります。
このように「dB」は、その数値は基準値からどれだけ違っているかという「基準値からの比率」を表す単位になります。したがって、1Vrmsは電圧が1Vrmsだという意味になりますが、0dBVは電圧が基準値(1Vrms)と同じであるという意味になります。