成豐主流線(xiàn)技術(shù)?分享 | dB是什么？

　　dB是英文“decibel”的簡(jiǎn)寫(xiě)，deci表示十分之一 (decimal)，Bel表示“貝 (Bell)”。Decibel，分貝就是十分之一貝。“貝”是“貝爾”的簡(jiǎn)稱(chēng)，是以美國科學(xué)家Alexander Graham Bell的名字來(lái)命名的單位。

　　貝爾在1876年獲得了電話(huà)發(fā)明的專(zhuān)利，并在電話(huà)的應用和發(fā)展上做出了巨大的突破。Bel并不是國際單位制 (System International) 的單位，但是受到國際單位制的規則影響，用人名表示的單位符號的首字母要大寫(xiě)，所以我們看到dB中B應為大寫(xiě)。由于“Bel”這個(gè)單位比較大，使用不方便，更常用的是十分之一貝爾，即分貝。

　　dB表示兩個(gè)具有相同單位的同一種物理量的相對關(guān)系。最初在電話(huà)工程領(lǐng)域，dB是用于定義于表示兩個(gè)功率比，是P1/P0 的比值再取以10為底的對數，再乘以10，其數學(xué)式為：

　　例如：A 功率比B 功率大一倍，則

　　也就是說(shuō)，A 的功率比B 的功率大3dB。如果A 功率是B 功率的一半，則

　　即，A 的功率比B 的功率小3dB。

　　dB從定義上來(lái)說(shuō)，原本只是用于表示功率比的，然后在實(shí)際運用中，又被擴展到其他物理量的比，如電壓、電流、聲壓等等。

　　電學(xué)

　　1. 電壓比

　　2. 功率級

　　單位是dBm，dBW：

　　●  dBm， 是1毫瓦 (milliwatts) 為參考基準的功率級的單位。即0dBm=1mW。dBm是衡量功率的單位，由于很多音頻測量?jì)x器(儀表)都是基于電壓測量而不是功率測量，所以在儀表上讀出有效的dBm值的前提是要明確知道被測電路的阻抗。

　　●  dBW， 是以1瓦為參考基準的功率級單位。

　　3. 電壓電平

　　單位是 dBu/dBv， dBV：

　　●  dBu或dBv， 是以0.775Vrms為參考基準的電平單位，一開(kāi)始這個(gè)單位被記作dBv，由于容易和dBV混淆，后更改為dBu。之所以是0.775V，是因為這是一個(gè)600Ω的電阻的電路上產(chǎn)生1mW (0dBm) 功率的電壓。而600Ω是早期電話(huà)電路設備的標準參考阻抗值。也就是說(shuō)，在一個(gè)600歐姆的電路中，0dBu的電壓得到一個(gè)0dBm的功率。由于行業(yè)歷史的原因，dBu成為專(zhuān)業(yè)音頻最為常用的單位。

　　●  dBV， 是1V rms為參考基準的。在專(zhuān)業(yè)音頻設備的參數中并不常見(jiàn)，更多是見(jiàn)于民用設備上的參數描述上。

　　聲學(xué)

　　在聲學(xué)測量中，dB最多用作表示聲壓級的單位，會(huì )被記為dB SPL，SPL表示Sound Pressure Level，即聲壓級。受到國際標準的影響，聲壓級更傾向于用用符號LP來(lái)表示，以dB為單位。

　　在空氣中，這是以20微帕 (2×10-5 Pa) 為參考值的聲壓級。這是人耳的聽(tīng)覺(jué)閾值，即人耳可聽(tīng)到的最細微的聲音。如果聲壓是以Pa為單位測量的，表示成聲壓級就是：

　　人們還會(huì )見(jiàn)到dB(A)、dB(B)、dB(C)，這些也是表示聲壓級的單位，不過(guò)是以不同計權方式的聲壓級。不同的計權方式是由于人耳在不同聲壓時(shí)對不同頻率的靈敏度都不一樣，聲壓計權起源于由Fletcher和Munson的自由場(chǎng)純音等響度曲線(xiàn)的研究成果，A計權網(wǎng)絡(luò )特性是基于40方等響曲線(xiàn);B計權對應70方等響曲線(xiàn);C計權對應于100方等響曲線(xiàn);Z計權，Z代表ZERO零計權，是由國際電工委員會(huì ) (IEC) 在IEC 61672引入的用于規范“平直”線(xiàn)性”等描述的計權標準。

　　A計權雖然是以40方的人耳等響曲線(xiàn)為基礎，卻普遍用于環(huán)境噪聲測量和工業(yè)噪聲控制(不限于40方或者小聲壓)。dB(A) 是現在最常見(jiàn)到的計權聲壓級單位，此外，較為常見(jiàn)的幾種方式還有ITU-R 468，ISO 226(2003)。

　　根據韋伯—費希納定律 (Weber–FechnerLaw)，人類(lèi)對聲音強度與光亮度的主觀(guān)感知與其物理強度之間具有對數關(guān)系，而不是線(xiàn)性關(guān)系。因此，用dB這個(gè)對數單位來(lái)表示聲壓的變化，也更符合人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)對聲音大小的感知，因而衡量人耳對聲音大小感知的響度值，被定義為對應1kHz純音的聲壓級值，單位為方 (Phon)，見(jiàn)下圖。

　　▲ ISO 226:2003 等響度曲線(xiàn)，可以看到在1kHz，響度值即為對應的聲壓級值

　　▲ 常用于噪聲測量的計權網(wǎng)絡(luò )特性

　　▲ 各種現實(shí)場(chǎng)景中的聲壓級

　　粗略來(lái)說(shuō)，安靜的室內，環(huán)境噪音大約在30-40dB(A)，而面對面的正常交談的聲音可能在60-70dB(A)，而演出現場(chǎng)則會(huì )達到100-110dB(A)?；谝恍┞?tīng)力研究與實(shí)驗，一般認為120dB是人耳的痛閥，會(huì )引起人耳疼痛，是人耳的聽(tīng)覺(jué)上限。

　　從健康學(xué)角度說(shuō)，音量超過(guò)：

　　●  40分貝(dB) 會(huì )妨礙睡眠;

　　●  60dB會(huì )讓人焦慮不安;

　　●  80dB讓人沒(méi)有食欲，還會(huì )引發(fā)頭痛;

　　●  90dB以上則會(huì )血壓上升，心跳加快;

　　●  100dB接近可以忍受的極限;

　　●  130dB(噴氣式飛機引擎聲)，即使是短時(shí)間也會(huì )讓耳朵疼痛，根本感覺(jué)不到聲音;

　　●  150dB，對不起，你的鼓膜已經(jīng)破裂、內耳出血，內耳的神經(jīng)細胞也永遠損壞了。

　　* 圖文來(lái)源：聲學(xué)樓電聲技術(shù)網(wǎng)絡(luò )交流平臺