dB(Decibel,分贝) 是量度两个相同单位之数量比例的计量单位,是一个纯计数单位,本意是表示两个量的比值大小,没有单位。常用于度量声音强度,常用dB表示。
“分”(deci-)指十分之一,个位是“贝”(bel),一般只采用分贝。分贝是以美国发明家亚历山大·格雷厄姆·贝尔的名字命名的。
dB的意义其实再简单不过了,就是把一个很大(后面跟一长串0的)或者很小(前面有一长串0的)的数比较简短地表示出来。
如(此处以功率为例):
X = 100000 = 10^5
X(dB) = 10*lg(X) dB= 10*lg(10^5) dB= 50 dB
X = 0.000000000000001 = 10^-15
X(dB) = 10*lg(X) dB= 10*lg(10^-15) dB= -150 dB
在电子工程领域,放大器增益使用的就是dB(分贝)。放大器输出与输入的比值为放大倍数,单位是“倍”,如10倍放大器,100倍放大器。当改用“分贝”做单位时,放大倍数就称之为增益,这是一个概念的两种称呼。
电学中分贝与放大倍数的转换关系为:
A(V)(dB)=20lg(Vo/Vi);电压增益
A(I)(dB)=20lg(Io/Ii);电流增益
Ap(dB)=10lg(Po/Pi);功率增益
音量
音量又称响度、音强,是指人耳对所听到的声音大小强弱的主观感受,其客观评价尺度是声音的振幅大小。这种感受源自物体振动时所产生的压力,即声压。物体振动通过不同的介质,将其振动能量传导开去。人们为了对声音的感受量化成可以监测的指标,就把声压分成“级”——声压级,以便能客观的表示声音的强弱,其单位称为“分贝”(dB)。
音量的计算
SPL=20LOG(10)[p(e)/p(ref)]
其单位是分贝。
在空气中参考声压p(ref)一般取为2*10E-5帕,这个数值是正常人耳对1千赫声音刚刚能觉察其存在的声压值,也就是1千赫声音的可听阈声压。一般讲,低于这一声压值,人耳就再也不能觉察出这个声音的存在了。显然该可听阈声压的声压级即为零分贝。
p(e) = I * ρv =(P^2) = 音量的平方。
意义
- 数值变小,读写方便。电子系统的总放大倍数常常是几千、几万甚至几十万,一台收音机从天线收到的信号至送入喇叭放音输出,一共要放大2万倍左右。用分贝表示先取个对数,数值就小得多。
- 运算方便。放大器级联时,总的放大倍数是各级相乘。用分贝做单位时,总增益就是相加。若某功放前级是100倍(20dB),后级是20倍(13dB),那么总功率放大倍数是100×20=2000倍,总增益为20dB+13dB=33dB。(3)符合听感,估算方便。人听到声音的响度是与功率的相对增长呈正相关的。
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