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分貝的概念--上海南京西路助聽(tīng)器021-55129113

發(fā)布時(shí)間：2025/6/15 閱讀次數(shù)：6 字體大小: 【小】【中】【大】

分貝的概念

概述

分貝表示一種單位，即兩種電或聲功率之比或兩種電壓或電流值或類似聲量之比；分貝還是一種測(cè)量聲音相對(duì)響度的單位。

　　分貝　[decibel]

　　(1)∶表示兩種電或聲功率之比的一種單位,它等于功率比的常用對(duì)數(shù)的10倍——縮寫為dB

　　(2)∶表示兩種電壓或電流值或類似聲量(如聲壓或質(zhì)點(diǎn)速度)之比的一種單位,等于電壓或電流比的常用對(duì)數(shù)的20倍,如果兩種電壓或電流是在相同電阻上測(cè)得的話

　　(3)∶一種測(cè)量聲音的相對(duì)響度的單位,大約等于人耳通常可覺(jué)察響度差別的最小值;人耳對(duì)響度差別能察覺(jué)的范圍,大約包括以最微弱的可聞聲為1而開(kāi)始的標(biāo)度上的130分貝

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對(duì)數(shù)標(biāo)度表示聲音的原因

用對(duì)數(shù)標(biāo)度來(lái)表達(dá)聲音和噪音還有另一優(yōu)點(diǎn)：人類的聽(tīng)覺(jué)反應(yīng)是基于聲音的相對(duì)變化而非絕對(duì)的變化。對(duì)數(shù)標(biāo)度正好能模仿人類耳朵對(duì)聲音的反應(yīng)。于分貝標(biāo)度上計(jì)算聲音或噪音的和現(xiàn)實(shí)生活中我們經(jīng)常會(huì)同時(shí)遇到幾個(gè)聲音。你知道一個(gè)聲音與另一個(gè)聲音結(jié)合時(shí)，會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果嗎？我們都知道60個(gè)蘋果加60 個(gè)蘋果，等于120個(gè)蘋果。但是，這并不適用于以分貝來(lái)表示的聲音。事實(shí)上，60分貝加60分貝只等于63分貝。

　　人們以分貝為單位來(lái)表示聲音強(qiáng)弱的等級(jí)。0dB是人剛能聽(tīng)到的最微弱的的聲音；30-40dB是較為理想的安靜環(huán)境；70dB會(huì)干擾談話，影響工作效率；長(zhǎng)期生活在90dB以上的噪音環(huán)境中，聽(tīng)力會(huì)受到嚴(yán)重影響并產(chǎn)生神經(jīng)衰弱、頭疼、高血壓等疾病；如果突然暴露在高達(dá)150dB的噪音環(huán)境中，鼓膜會(huì)破裂出血，雙耳完全失去聽(tīng)力。

　　為了保護(hù)聽(tīng)力，聲音不能超過(guò)90dB；為了保證工作和學(xué)習(xí)，聲音不能超過(guò)70dB ;為了保證休息和睡眠，聲音不能超過(guò)20dB。

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人類耳朵對(duì)聲音的敏感度取決于聲音的頻率。對(duì)于2,500赫茲到3,000赫茲的聲音，人類耳朵的反應(yīng)最靈敏，而對(duì)低頻率的聲音，敏感度則較低。故此，將所有倍頻程或1/3倍頻程所占的部份加在一起，所得到的數(shù)值并不能有效反映人類耳朵對(duì)聲音頻率的非線性反應(yīng)。

分貝是音量的單位，分貝數(shù)越大代表的所發(fā)出的聲音越大，分貝在計(jì)算上是每增加 10 分貝，則聲音大小約是原來(lái)的十倍。也就是說(shuō)，20分貝的聲音功率是10分貝功率的十倍，30分貝的聲音功率是20分貝聲音功率的十倍，以此類推。

　　10個(gè)聲源同時(shí)發(fā)出10分貝的聲音，那么功率是10分貝的10倍，也就是20分貝。

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通信系統(tǒng)中在分貝：

在我們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦须x不開(kāi)自然計(jì)數(shù)法，但在一些自然科學(xué)和工程計(jì)算中，對(duì)物理量的描述往往采用對(duì)數(shù)計(jì)數(shù)法。從本質(zhì)上講，在這些場(chǎng)合用對(duì)數(shù)形式描述物理量是因?yàn)樗鼈兎先说男睦砀惺芴匦浴＿@是因?yàn)椋谝欢ǖ拇碳し秶鷥?nèi)，當(dāng)物理刺激量呈指數(shù)變化時(shí)，人們的心理感受是呈線性變化的，這就是心理學(xué)上的韋伯定律和費(fèi)希鈉定律。它揭示了人的感官對(duì)寬廣范圍刺激的適應(yīng)性和對(duì)微弱刺激的精細(xì)分辨，好像人的感受器官是一個(gè)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換裝置一樣。例如兩個(gè)倍頻的聲音可以感受一個(gè)八度音程，而一個(gè)十二平均律的小二度正好是八度音程的對(duì)數(shù)的十二分之一。采用對(duì)數(shù)描述上述的物理量，一是用較小的數(shù)描述了較大的動(dòng)態(tài)范圍，特別有利于作圖的情況。它也把某些非線性變化的量轉(zhuǎn)換成線性量。例如頻率從直流到1Hz的差別可比1000Hz到1001Hz差別大得多。當(dāng)然頻率的對(duì)數(shù)單位不是以dB而是以倍頻程表示。另一個(gè)好處是把某些乘除運(yùn)算變成了加減運(yùn)算，如計(jì)算多級(jí)電路的增益，只需求各級(jí)增益的代數(shù)和，而不必將各級(jí)的放大/衰減倍數(shù)相乘。

我們知道，零和小于零的負(fù)數(shù)是沒(méi)有對(duì)數(shù)的，只有大于零的正數(shù)才能取對(duì)數(shù)，這樣一來(lái)，原來(lái)的物理量經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換后，原來(lái)的功率、幅度、倍數(shù)等這些非負(fù)數(shù)性質(zhì)的量，它們的值域便擴(kuò)展到了整個(gè)實(shí)數(shù)范圍。這并不意味著它們本身變負(fù)了，而只是說(shuō)明它們與給定的基準(zhǔn)值相比，是大于基準(zhǔn)值還是小于基準(zhǔn)值，小于則用負(fù)對(duì)數(shù)表示，若大于則用正對(duì)數(shù)表示。分貝的計(jì)算很簡(jiǎn)單，對(duì)于振幅類物理量，如電壓、電流強(qiáng)度等，將測(cè)量值與基準(zhǔn)值相比后求常用對(duì)數(shù)再乘以20；對(duì)于它們的平方項(xiàng)的物理量如功率，取對(duì)數(shù)后乘以10就行了；不管是振幅類還是平方項(xiàng)，變成分貝后它們的量級(jí)是一致的，可以直接進(jìn)行比較、計(jì)算。

在電信技術(shù)中一般都是選擇某一特定的功率為基準(zhǔn)，取另一個(gè)信號(hào)相對(duì)于這一基準(zhǔn)的比值的對(duì)數(shù)來(lái)表示信號(hào)功率傳輸變化情況，經(jīng)常是取以10為底的常用對(duì)數(shù)和以ｅ=2.718為底的自然對(duì)數(shù)來(lái)表示。其所取的相應(yīng)單位分別為貝爾（B）和奈培（Np）。貝爾（B）和奈培（Np）都是沒(méi)有量綱的對(duì)數(shù)計(jì)量單位。分貝（dB）的英文為decibel，它的詞冠來(lái)源于拉丁文decimus，意思是十分之一，decibel就是十分之一貝爾。

我們知道，測(cè)量海拔高低的基準(zhǔn)點(diǎn)是位于青島的黃海水準(zhǔn)點(diǎn)，測(cè)量溫度高低的基準(zhǔn)點(diǎn)是純水在一個(gè)大氣壓時(shí)的結(jié)冰點(diǎn)，測(cè)量電信號(hào)（功率、電壓、電流）的基準(zhǔn)點(diǎn)就是本文前面提到的人為選擇的特定基準(zhǔn)，這個(gè)基準(zhǔn)我們暫且把它叫做“零電平”。這個(gè)特定的功率基準(zhǔn)就是取一毫瓦（mW）功率作為基準(zhǔn)值，這里要特別強(qiáng)調(diào)的是：這一毫瓦基準(zhǔn)值是在600歐姆（Ω）的電阻上耗散一毫瓦功率，此時(shí)電阻上的電壓有效值為0.775伏(V)，所流過(guò)的電流為1.291毫安（mA）。取作基準(zhǔn)值的1mW，0.775V，1.291mA分別稱為零電平功率，零電平電壓和零電平電流。（我們國(guó)家不采用電流電平測(cè)量基準(zhǔn)）。

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感性認(rèn)識(shí)聲音中在分貝單位

聽(tīng)力損失以純音測(cè)聽(tīng)500、1000、2000赫茲Hz的氣導(dǎo)平均聽(tīng)力計(jì)算。正常人的聽(tīng)力范圍在0～25分貝（dB）之間。

　　根據(jù)世界衛(wèi)生組織耳聾分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：

　　26～40分貝；輕度聾

　　41～55分貝：中度聾

　　56～70分貝：中重度聾

　　71～90分貝：重度聾

　　音量類比

　　130分貝噴射機(jī)起飛聲音

　　110分貝螺旋漿飛機(jī)起飛聲音

　　105分貝永久損聽(tīng)覺(jué)

　　100分貝氣壓鉆機(jī)聲音

　　90分貝嘈雜酒吧環(huán)境聲音

　　85分貝及以下不會(huì)破壞耳蝸內(nèi)的毛細(xì)胞

　　80分貝嘈雜的辦公室

　　75分貝人體耳朵舒適度上限

　　70分貝街道環(huán)境聲音

　　50分貝正常交談聲音

　　20分貝竊竊私語(yǔ)

　　按普通人的聽(tīng)覺(jué)

　　0 －2 0 分貝很靜、幾乎感覺(jué)不到；

　　2 0 －4 0 分貝安靜、猶如輕聲絮語(yǔ)；

　　4 0 －6 0 分貝一般。普通室內(nèi)談話；

　　6 0 －7 0 分貝吵鬧、有損神經(jīng)；

　　7 0 －9 0 分貝很吵、神經(jīng)細(xì)胞受到破壞。

　　9 0 －1 0 0 分貝吵鬧加劇、聽(tīng)力受損；

　　1 0 0 －1 2 0 分貝難以忍受、呆一分鐘即暫時(shí)致聾。

　　120分貝以上：極度聾或全聾

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分貝表示的放大倍數(shù)－－增益：

　　簡(jiǎn)單地說(shuō)，分貝就是放大器增益的單位。放大器輸出與輸入的比值為放大倍數(shù)，單位是“倍”，如10倍放大器，100倍放大器。當(dāng)改用“分貝”做單位時(shí)，放大倍數(shù)就稱之為增益，這是一個(gè)概念的兩種稱呼。電學(xué)中分貝與放大倍數(shù)的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：AV(I)(dB)=20lg[Vo/Vi(Io/Ii)]；Ap(dB)=10lg(Po /Pi)分貝定義時(shí)電壓(電流)增益和功率增益的公式不同，但我們都知道功率與電壓、電流的關(guān)系是P=V2/R=I2R。采用這套公式后，兩者的增益數(shù)值就一樣了：10lg[Po/Pi]=10lg(V2o/R)/(V2i/R)=20lg(Vo/Vi)。使用分貝做單位主要有三大好處。

　　(1)數(shù)值變小，讀寫方便。電子系統(tǒng)的總放大倍數(shù)常常是幾千、幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)，一架收音機(jī)從天線收到的信號(hào)至送入喇叭放音輸出，一共要放大2萬(wàn)倍左右。用分貝表示先取個(gè)對(duì)數(shù)，數(shù)值就小得多。附表為放大倍數(shù)與增益的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

　　(2)運(yùn)算方便。放大器級(jí)聯(lián)時(shí)，總的放大倍數(shù)是各級(jí)相乘。用分貝做單位時(shí)，總增益就是相加。若某功放前級(jí)是100倍(20dB)，后級(jí)是20倍(13dB)，那么總功率放大倍數(shù)是100×20=2000倍，總增益為20dB＋13dB=33dB。

(3)符合聽(tīng)感，估算方便。人聽(tīng)到聲音的響度是與功率的相對(duì)增長(zhǎng)呈正相關(guān)的。例如，當(dāng)電功率從0.1瓦增長(zhǎng)到1.1瓦時(shí)，聽(tīng)到的聲音就響了很多；而從1瓦增強(qiáng)到2瓦時(shí)，響度就差不太多；再?gòu)?0瓦增強(qiáng)到11瓦時(shí)，沒(méi)有人能聽(tīng)出響度的差別來(lái)。如果用功率的絕對(duì)值表示都是1瓦，而用增益表示分別為10.4dB，3dB和0.4dB，這就能比較一致地反映出人耳聽(tīng)到的響度差別了。您若注意一下就會(huì)發(fā)現(xiàn)，Hi－Fi功放上的音量旋鈕刻度都是標(biāo)的分貝，使您改變音量時(shí)直觀些。分貝數(shù)值中，－3dB和0dB兩個(gè)點(diǎn)是必須了解的。－3dB也叫半功率點(diǎn)或截止頻率點(diǎn)。這時(shí)功率是正常時(shí)的一半，電壓或電流是正常時(shí)的1/2。在電聲系統(tǒng)中，±3dB的差別被認(rèn)為不會(huì)影響總特性。所以各種設(shè)備指標(biāo)，如頻率范圍，輸出電平等，不加說(shuō)明的話都可能有±3dB的出入。例如，前面提到的頻響10Hz～40kHz，就是表示在這段頻率中，輸出幅度不會(huì)超過(guò)±3dB，也就是說(shuō)在10Hz和40kHz這二個(gè)端點(diǎn)頻率上，輸出電壓幅度只有中間頻率段的0.707(1/)倍了。0dB表示輸出與輸入或兩個(gè)比較信號(hào)一樣大。分貝是一個(gè)相對(duì)大小的量，沒(méi)有絕對(duì)的量值。可您在電平表或馬路上的噪聲計(jì)上也能看到多少dB的測(cè)出值，這是因?yàn)槿藗兘o0dB先定了一個(gè)基準(zhǔn)。例如聲級(jí)計(jì)的 0dB是2×10－4μb(微巴)，這樣馬路上的噪聲是50dB、60dB就有了絕對(duì)的輕響概念。常用的0dB基準(zhǔn)有下面幾種：dBFS——以滿刻度的量值為0dB，常用于各種特性曲線上；dBm——在600Ω負(fù)載上產(chǎn)生1mW功率(或0.775V電壓)為0dB，常用于交流電平測(cè)量?jī)x表上；dBV——以 1伏為0dB；dBW——以1瓦為0dB。一般讀出多少dB后，就不用再化為電壓、聲壓等物理量值了，專業(yè)人士都能明白。只有在極少數(shù)場(chǎng)合才要折合。這時(shí)只需代入公式：10A/20(或A/10)×D0計(jì)算即可。A為讀出的分貝數(shù)值，D0為0dB時(shí)的基準(zhǔn)值，電壓、電流或聲壓用A/20，電功率、聲功率或聲強(qiáng)則用A/10。現(xiàn)在您就可以來(lái)回答本文開(kāi)頭的問(wèn)題了。

澳克曼聽(tīng)力活動(dòng)地址：上海市靜安區(qū)吳江路15號(hào)607室五月花商務(wù)中心（南京西路青海路交叉口，岳陽(yáng)醫(yī)院旁邊）

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