声音的分贝是什么意思(60分贝相当于多大声音)

首先，dB诞生的背景

DB是英文“分贝”的缩写，其中deci代表十分之一，bel代表“贝”。分贝，分贝是一种贝类的十分之一。“贝”是“贝尔”的缩写，是以杰出科学家亚历山大·格雷厄姆·贝尔命名的单位。贝尔于1876年申请了电话发明专利，在电话的应用和发展上取得了重大突破。Bel不是系统国际单位，但是受系统规则的影响，用人单位名称所代表的单位符号的第一个字母应该大写，所以我们看到dB中的B应该大写。因为单位“贝尔”比较大，使用起来不方便，比较常用的是十分之一贝尔，也就是分贝。

亚历山大·格雷厄姆·贝尔

今天，在音频工程和声学领域，工程师和音响工程师几乎每天都在使用dB这个词。例如，“将1000Hz衰减3dB”，“将推子向上推3dB”或“此扬声器的灵敏度为98dB SPL”。可以说DB是音频行业无处不在的单位。而关于dB的讨论也是一个由来已久且常新的话题，因为每一个从业者都会经历一个“了解dB是什么”的阶段，尤其是在声学领域，dB往往被用来表示声压级(SPL)。声压的单位是帕斯卡和Pa，声压的参考值是20μPa，代表人耳在1000Hz时的平均听阈，或者说人耳在1000Hz时能感知到的平均最小声压波动。声音是声压叠加在大气压上的波动，这就是1.01325×10^5Pa.与大气压相比，声压的振幅波动很小。人耳可听声压幅值波动范围为2× 10-5pa ~ 20pa，非常宽，二者之比达到10.6。似乎声压幅度的波动范围从线性的角度来看很不方便。位数太多，读起来会头疼。你应该一个一个仔细数。反正我就是这样。不知道你是不是这样！有没有一种偷懒的方法可以方便的反映出这种波动的幅度？贝尔大师思考了很久:有没有好的办法解决这个问题？因此引入了用dB表示的声压级的概念。他发现我们人类的耳朵对声音强度的反应是对数的，这大概意味着当声音强度增加到一定程度时，人的听觉会变得不那么灵敏，只是近似到对数单位尺度。这就使得对数单位可以代表人类听觉变化的比例，所以用对数dB形式表示的声压级就应该诞生了。人耳可听声压幅度的波动范围为2× 10-5pa ~ 20pa，用幅度dB表示的对应分贝数为0~120dB。因此，当声压级用分贝表示时，更便于表征。现实世界中，各种常见情况的声音分贝如下图所示。

将声压振幅和分贝数制成图表，如下表所示:

二、dB的定义

理解dB的第一点就是要知道它是用相同的单位来表示两个相同的物理量之间的相对关系。即两个电功率或声功率之比，或两个电压或电流值或类似声音量之比。它也是测量声音相对响度的单位。最初，在电话工程领域，dB被定义为代表两个功率比。它是P1/P0的比值，然后以10为底的对数乘以10。它的数学公式是:

DB是一个比值，一个数值，一个没有任何单位标签的纯计数方法。因为在不同的领域有不同的称呼，所以也代表了不同的实际意义。常见的字段有:声音、信号、增益等。

第三，数据库的应用

1.声音的大小

在日常生活中，住宅小区的告示牌上的噪音应该小于60 dB，也就是小于60dB。这里dB定义为噪声源功率与参考声功率之比的对数乘以10，不是一个单位，而是一个描述声音的数值。

2.信号强度

在无线通信领域，某个地方某个无线基站的通信信号强度也可以用dB来表示。例如，某酒店402房间1号无线基站的通信信号强度为-90dBm，定义为该房间的有用信号强度与所有信号(包括干扰信号)的比值。

3.获得

在天线技术中，dB是衡量天线性能的参数，称为增益。是指在输入功率相等的情况下，实际天线与理想天线在空之间同一点产生的信号的功率密度之比。

DB是一个纯计数单位，在工程上有不同的定义(只是看起来不一样)。对于功率，dB=10*log()。对于电压或电流，dB=20*log()。

dB的含义其实很简单，就是相对简洁地表示一个很大的数(后面是一长串零)或者一个很小的数(前面是一长串零)。如(这里以权力为例):

X=100000=10*log(10^5)=50dB

x=0.000000000000001=10*log(10^-15)=-150db

DBm定义毫瓦。0dBm=10log(1) mW=1mW .

DBw定义了瓦特。0 dbw = 10 log1w = 10 * log(1000)MW = 30 DBM .

默认情况下，dB总是定义功率的单位，即10*log。当然，在某些情况下，可以用信号强度来描述功和功率，然后用20log作为度量单位。在控制领域和信号处理领域都是如此。比如有时候可以看到dBmV的表达式。

在dB、dBm、dBw的计算中，要注意基本概念。比如0 dbw = 10 log1w = 10 log 1000 MW = 30 DBM；再比如，一个dBm减去另一个dBm，结果就是dB。如:30dBm-0dBm=30dB。

一般来说，工程上dB和dB之间只有加减，没有乘除。最常用的是减法:dBm减去dBm实际上是两次幂的除法，信号功率和噪声功率的除法就是信噪比(SNR)。dBm加DBm其实就是两次幂的乘法，比较少见(我只知道它在功率谱卷积计算中有这样的应用)。

简单来说，分贝是放大器增益的单位。放大器的输出与输入之比就是放大倍数，单位是“倍”，比如10倍放大器，100倍放大器。当单位改为“分贝”时，放大倍数就叫增益，是一个概念的两个名称。电学中分贝与放大倍数的换算关系为:AV(I)(DB)= 20LG[VO/VI(IO/II)]；定义Ap(dB)=10lg(Po/Pi)分贝时，电压(电流)增益和功率增益的公式不同，但我们都知道功率与电压、电流的关系是P=V2/R=I2R。采用这个公式后，两者的增益值是一样的:10LG[PO/PI]= 10LG(V2O/R)/(V2I/R)= 20LG(VO/VI)。使用分贝作为单位主要包括:数值较小，方便读写。一个电子系统的总放大倍数往往是几千、几万甚至几十万。收音机接收到的信号从天线到扬声器被放大了大约20，000倍。如果以分贝为单位取对数，数值会小很多。附表显示了放大率和增益之间的对应关系；操作方便。当放大器级联时，总放大倍数是所有级的乘积。以分贝为单位时，总增益相加。如果功放的前一级是100倍(20dB)，后一级是20倍(13dB)，那么总功率放大是100×20=2000倍，总增益是20dB+13dB=33dB。

第四，dBA

DBA指的是声音的A权重。通常加权A的结果用dBA或dB(A)表示。

人耳可听见的声音有一定的频率范围(20-20KHz)和一定的声压级范围(0-130dB)，如下图所示。

人耳对所有频率并不同样敏感。正常人耳最敏感的频段是3000Hz-6000Hz，其频率响应会随着声音大小的变化而变化。一般低频段和高频段的声音感知能力不如中频段。效果是在低声压级更明显，在高声压级会变平。如图中各曲线(等声曲线)所示，声压级越小，曲线越陡，声压级越大，曲线越平坦。

正是因为人耳对不同频率的敏感度不同，所以即使声压级是同一个量级，听起来也不一样。所以需要用增益因子来修正真正听到的声压级，用的最多的权重是A，当然还有B，C，D权重。一个权重对应一条40平方的模棱两可的曲线，就是上图红线代表的曲线。B和C的权重分别对应70和100平方的模棱两可曲线，四条权重曲线如下图所示。

对同一信号使用不同的加权方法，最终的声压级是不同的。如下图所示，计算了一个无权重和有权重的随机信号的1/3倍频程曲线，可见两者差异明显。所以权重不一样，结果也不一样。

除了dBA等三种权重，其他领域还有dBm、dBW、dBu、dBv、dBi、dBd、dBc等，但在NVH领域最常用的还是dBA。

动词 （verb的缩写）dB叠加

dB可以随意添加吗？怎么加起来？比如70dB+60dB等于130dB吗？如果这么简单，世界就安静了，不会有那么多争论，也不会有人把NVH称为“玄学”。

这里用声压级的叠加来解释。spl result = sp L1+sp L2+sp L3+…+SPLn？声压级的合成运算不是简单的加减运算，声压级不能直接相加，必须以能量的形式相加。因此，声压级的合成公式如下

如果两个声压级SPL1=SPL2=60dB，但两个声源相关且同相，则合成声压级SPL为66dB，因为60dB对应0.02Pa，两者之和为0.04Pa，对应66dB。现实有那么美好吗？很少有两个音源是相位相关的，所以这无异于无话可说。你一定要切开我的心脏吗？如果任意两个声压级SPL1=SPL2，则合成声压级为

也就是说两个声压级是一样的，所以合成的声压级比之前高了3dB。也可以用下图来表示。横轴代表两个声压级的差值，纵轴代表在原有基础上增加多少dB。两者相差0dB时，合成后大3 dB。当两个声压级之差大于15dB时，小值声压级的影响可以忽略。合成声压级也可以通过查询下图获得。

回到本节开头提到的问题:什么是70dB+60dB？我们可以根据本节第一个公式计算或者对比上图得到70.4dB的结果，记住不是130dB。

说完声压级的合成，再来说说声压级的分解。声压级的分解通常用于校正背景噪声的影响。比如噪声测量值Lmeasured修正背景噪声LBGN的影响，不是简单的Lsource=Lmeasured-LBGN，而是

国际规范中背景噪声的校正原理如下图所示。当背景噪声与声源声压级之差小于6dB时，测量无效。当两者之差在6 ~ 15db之间时，需要进行修正，按照上述公式进行修正；当二者之差大于15dB时，背景噪声对测量结果的影响可以忽略。

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