植物百科网
当前位置: 首页 农业百科

分贝值符号(dB分贝定义及其应用)

时间:2023-08-22 作者: 小编 阅读量: 3 栏目名: 农业百科

分贝值符号一、dB的诞生背景dB是英文“Decibel”的简写,其中,deci表示十分之一,Bel表示“贝”。“贝”是“贝尔”的简称,是以杰出科学家AlexanderGrahamBell的名字来命名的单位。相比于大气压,声压幅值波动非常小。这使得对数的单位可以拿来代表人类听觉变化的比例,因此,以对数dB形式表示的声压级应孕而生了。使用分贝做单位主要有:数值变小,读写方便。放大器级联时,总的放大倍数是各级相乘。

分贝值符号?一、dB的诞生背景dB是英文“Decibel”的简写,其中,deci表示十分之一,Bel表示“贝”Decibel,分贝就是十分之一贝“贝”是“贝尔”的简称,是以杰出科学家Alexander Graham Bell的名字来命名的单位贝尔在1876年获得了电话发明的专利,并在电话的应用和发展上做出了巨大的突破Bel并不是国际单位制 (System International) 的单位,但是受到国际单位制的规则影响,用人名表示的单位符号的首字母要大写,所以我们看到dB中B应为大写由于“Bel”这个单位比较大,使用不方便,更常用的是十分之一贝尔,即分贝,今天小编就来聊一聊关于分贝值符号?接下来我们就一起去研究一下吧!

分贝值符号

一、dB的诞生背景

dB是英文“Decibel”的简写,其中,deci表示十分之一,Bel表示“贝”。Decibel,分贝就是十分之一贝。“贝”是“贝尔”的简称,是以杰出科学家Alexander Graham Bell的名字来命名的单位。贝尔在1876年获得了电话发明的专利,并在电话的应用和发展上做出了巨大的突破。Bel并不是国际单位制 (System International) 的单位,但是受到国际单位制的规则影响,用人名表示的单位符号的首字母要大写,所以我们看到dB中B应为大写。由于“Bel”这个单位比较大,使用不方便,更常用的是十分之一贝尔,即分贝。

Alexander Graham Bell

今天在音频工程和声学领域中,工程师、音响师几乎每天都会用到dB这个词。比如“将1000Hz衰减3dB”,“把推子推高3dB”或者“这款音箱灵敏度是98dB SPL”,可以说dB在音频行业中是个无处不在的单位。而关于dB的讨论也是一个历久常新的话题,因为每一位从业者都会经历一个“搞懂dB是什么”的阶段,尤其是在声学领域,dB经常用作为表征声压级SPL (Sound Pressure Level) 的大小。声压的单位是帕斯卡,Pa,声压的参考值是20μPa,这个值表示人耳在1000Hz处的平均可听阈值,或者是人耳在1000Hz处可被感知的平均最小声压波动值。声音是叠加在大气压之上的声压波动,大气压为1.01325×10^5Pa。相比于大气压,声压幅值波动非常小。人耳可听的声压幅值波动范围为2×10^-5Pa~20Pa,这个声压幅值波动区间很大,二者的比值达到了10^6。似乎从线性角度来说这个声压幅值的波动区间,很不方便。数字位数一多,读起来都头痛,要仔细逐一数一数位数,我反正是这样的,我不知道您是不是也是这样!有没有懒人方法呢,能方便的反映出这个波动的幅值呢?大师Bell早就在思考:有没有好的方法解决这个问题。因此,引入了以dB表示的声压级的概念。他发现我们人类耳朵对声音强度的反应是成对数形式的,大概意思就是当声音的强度增加到某一程度时,人的听觉会变的较不敏锐,刚好近似对数的单位刻度。这使得对数的单位可以拿来代表人类听觉变化的比例,因此,以对数dB形式表示的声压级应孕而生了。人耳可听的声压幅值波动范围为2×10^-5Pa~20Pa,用幅值dB表示对应的分贝数为0~120dB,因此,当用分贝表示声压级的大小时,表征起来更为方便。现实世界中,各种常见情况的声音分贝大小如下图所示。

用图表表示声压幅值和分贝数,如下表所示:

二、dB的定义

理解dB的第一个要点,就是要知道它是表示两个具有相同单位的同一种物理量的相对关系。即两种电或声功率之比,或两种电压或电流值或类似声量之比。它还是一种测量声音相对响度的单位。最初在电话工程领域,dB是用于定义于表示两个功率比,是P1/P0的比值再取以10为底的对数,再乘以10,其数学式为:

dB是一个比值,是一个数值,是一个纯计数方法,没有任何单位标注。由于它在不同领域有着不同的名称,因此它也代表不同的实际意义。常见的领域有:声音、信号、增益等。

三、dB的应用

1. 声音的大小

在日常生活中,住宅小区告知牌上面标示噪音要低于60分贝,也就是要低于60dB,在这里dB(分贝)的定义为噪声源功率与基准声功率比值的对数乘10的数值,不是一个单位,而是一个数值,用来形容声音的大小。

2. 信号强度

在无线通讯领域,衡量一个地点的某一无线基站通信信号强度也可以用dB表示。如测的某宾馆402房间的1号无线基站通信信号强度为-90dBm,这里的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. 增益

在天线技术方面,dB是衡量天线性能的一个参数,名称为增益。它是指在输入功率相等的条件下,实际天线与理想天线在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。

dB是一个纯计数单位,在工程中有不同的定义方式(仅仅是看上去不同)。对于功率,dB=10*log()。对于电压或电流,dB=20*log()。

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*log(10^5)=50dB

X=0.000000000000001=10*log(10^-15)=-150dB

dBm 定义的是miliwatt。0dBm=10log(1) mW=1mW。

dBw 定义watt。0dBw=10log1W=10*log(1000)mw=30dBm。

dB在缺省情况下总是定义功率单位,以10*log为计。当然某些情况下可以用信号强度 (Amplitude) 来描述功和功率,这时候就用20log为计。不管是控制领域还是信号处理领域都是这样。比如,有时候大家可以看到dBmV的表达。

在dB、dBm、dBw计算中,要注意基本概念。比如前面说的0dBw=10log1W=10log1000mw=30dBm;又比如,用一个dBm减另外一个dBm时,得到的结果是dB。如:30dBm-0dBm=30dB。

一般来讲,在工程中dB和dB之间只有加减,没有乘除。而用得最多的是减法:dBm减dBm实际上是两个功率相除,信号功率和噪声功率相除就是信噪比 (SNR)。dBm加dBm实际上是两个功率相乘,这个已经不多见(我只知道在功率谱卷积计算中有这样的应用)。

简单地说,分贝就是放大器增益的单位。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:AV(I)(dB)=20lg[Vo/Vi(Io/Ii)];Ap(dB)=10lg(Po/Pi)分贝定义时电压(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。采用这套公式后,两者的增益数值就一样了:10lg[Po/Pi]=10lg(V2o/R)/(V2i/R)=20lg(Vo/Vi)。使用分贝做单位主要有:数值变小,读写方便。电子系统的总放大倍数常常是几千、几万甚至几十万,一架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。附表为放大倍数与增益的对应关系;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。

四、dBA

dBA是指对声音的A计权。通常对A计权的结果,用单位dBA或dB(A)来表示。

人耳可听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。

人耳不是对所有频率的敏感度都相同。正常人耳最敏感的频带是3000Hz-6000Hz,它的频响会随着声音大小的变化而变化。通常,低频段和高频段声音感知能力不如中频段,效果是在低声压级更明显,在高声压级时会被压平,如图中各条曲线(等响曲线)所示,声压级越小的区间,曲线越陡峭,声压级越大的区段,曲线越平坦。

正是因为人耳对不同的频率敏感度不一样,即使声压级的量级一样,听起来也不一样。所以,需要对真正听到的声压级通过增益因子进行修正,而用得最多的则是A计权,当然还有B、C、D计权。A计权对应的是40方的等响曲线,也就是上图中红色线条所表示的曲线。而B,C计权则对应70和100方的等响曲线,4种计权曲线如下图所示。

对同一信号采用不同的计权方式,最后得到的声压级是不一样的。如下图所示,对一随机信号计算不计权和A计权下的1/3倍频程曲线,可见二者差异明显。因此,当计权不同时,结果也是不同的。

除了dBA和其它三种计权之外,在其他领域还有dBm、dBW、dBu、dBv、dBi、dBd、dBc等等,但在NVH领域还是dBA最常用。

五、dB叠加

dB可以任意相加吗?怎么相加?如70dB 60dB等于130dB吗?要是这么简单,世界就安静了,不会有那么多争论了,也不会有人说NVH是「玄学」了。

在这以声压级的叠加来进行说明。SPLresult=SPL1 SPL2 SPL3 … 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,必须以能量形式相加计算。因此,声压级的合成公式如下

若两个声压级SPL1=SPL2=60dB,但两个声源是相关、同相位的,则合成后的声压级SPL为66dB,因为60dB对应0.02Pa,两个相加为0.04Pa,对应66dB。现实有这么美好吗?很少有相关同相位的两个声源,所以,这个等于白说了。是不是砍我的心都有了?若任意两个声压级SPL1=SPL2,则合成后的声压级为

也就是说两个声压级相同,则合成后的声压级比之前大3dB。也可以用下图来表示,横轴表示两个声压级的差值,纵轴表示在原来的基础上要增加多少dB。二者相差0dB时,合成之后大3dB;当两个声压级相差15dB以上,数值小的声压级影响可以忽略。通过查询下图也可以求得合成后的声压级大小。

回到这一小节开始时提到的问题:70dB 60dB等于多少?我们可以根据这一节第一个公式计算或者对比上图可以得到结果为70.4dB,记住不是130dB。

说完了声压级的合成,再说说声压级的分解吧。声压级的分解通常用于修正背景噪声的影响,如噪声测量值Lmeasured 修正背景噪音LBGN 的影响,不是简简单单地Lsource=Lmeasured-LBGN, 而是

国际规范中关于背景噪声的修正原则如下图表示。当背景噪音与声源的声压级差值小于6dB时,测量无效;当二者差值位于6~15dB之间时需要修正,修正按以上公式修正;当二者差值大于15dB时,可忽略背景噪声对测量结果的影响。

文章来源于网络,侵权联系删除

    推荐阅读
  • 突触名词解释(突触是什么意思)

    突触名词解释突触是指一个神经元的冲动传到另一个神经元或传到另一细胞间的相互接触的结构。突触是神经元之间在功能上发生联系的部位,也是信息传递的关键部位。在光学显微镜下,可以看到一个神经元的轴突末梢经过多次分支,最后每一小支的末端膨大呈杯状或球状,叫做突触小体。这些突触小体可以与多个神经元的细胞体或树突相接触,形成突触。从电子显微镜下观察,可以看到,这种突触是由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分构成。

  • 《守望先锋》对战局影响大招top一览 守望先锋对局战绩

    今天小编要为大家带来的是玩家“黑呦酱”分享的《守望先锋》对战局影响大招top一览,感兴趣的玩家赶紧一起来看看吧!守望先锋大招分为四类,控制类,自身BUFF类,辅助类以及伤害类,由于伤害类大部分使用大招时,本体无法进行有效杀伤,且控制类及自身BUFF类需要其他技能的配合,so,此间因素也要加入考量。

  • 运动后喝黑咖啡还能燃脂吗 运动时喝黑咖啡会加快燃脂吗?

    2、运动过程中身体脂肪会加速燃烧,从而具有一定减肥作用;而黑咖啡热量比较小,加上其中含有大量的咖啡因以及维生素、纤维素物质,适量喝可以促进人体肠胃蠕动,加速脂肪代谢分解,对减肥具有促进作用。

  • 斯威汽车质量怎么样(斯威质量好不好)

    2018年6月起,斯威“品质特工队”以四大火炉的重庆作为起点,途径海南、吐鲁番、格尔木三地,历时近一年进行了数十万公里极限环境适应性试验。极端干燥高温环境下,常见车内温度往往会狂飙到60℃以上,而在斯威G01的车厢里,却始终能够保持清新凉爽的状态。一整套严酷考验下来,斯威G01的性能表现完全得以充分认证。这样一算,斯威G01差不多完成了近百万公里的专业级严酷考验。

  • 春天兰花怎么养 春天兰花怎么养浇水

    白墨兰花哪个品种最好白墨兰花是墨兰的珍贵变异品种假鳞茎椭圆形,已有数百年栽培历史,流传至今,不下十数个品种,它叶色莹润、体态优雅、幽香静远、且抗病,白墨兰花比较好的品种一般分企剑和软剑两个品系。什么兰花开花最香兰花品种很多,按花香来排,在兰花界春兰居首,惠兰次之,随后便是建兰、墨兰和寒兰,春兰的花香味最正宗,持久性也极强。

  • 奔驰e300l前进挡总共有几个(你看了奔驰22款E300L升级这套原厂HUD抬头显示效果觉得怎么样)

    从行车安全的角度来考虑,加装一台HUD是非常有必要的。HUD的全称是HeadUpDisplay,中文翻译过来就是抬头显示器。今天星骏汇小陈通过以上的产品配件图了解,我们看到这台奔驰22款E300L升级HUD抬头显示所需要更换的配件有,抬显仪器,高配仪表盖板,高配仪表电脑,雨量传感器,空调管升级HUD抬头显示把仪表台上的那一块盖板换掉,换成高配的预留好显示器孔位的盖板,装上显示器,从而使仪表显示的内容投射到挡风玻璃上面。

  • 儿童葫芦丝表演(通城千人共奏葫芦丝)

    儿童葫芦丝表演香城都市报讯 10月27日,通城县隽水中学参加湖北省“黄鹤杯”美育节节目视频录制现场,七、八年级千名学生,同奏乐曲《龙的传人》。该校相关负责人介绍,本学期,每天下午预备铃响5分钟,七、八年级各班集体合奏葫芦丝。丝竹声声,已渐成校园一道靓丽的风景线。近年来,该校贯彻落实社会主义核心价值观,注重未成年人思想道德建设,坚持开设中华传统和特色民族特色教育课程,促进学生“德智体”全面发展。

  • 鸡娃时代孩子的成长之道(与其1岁就开始鸡娃)

    出生时大脑发育已经完成25%,1岁完成了50%,3岁完成了60%,6岁达到90%。现在小学虽然是零基础入学,取消了统一考试,但是它对学生的要求并没有降低。吃够了佛系养娃的亏,橙子家的老二断然不肯再佛系养了。北京卫视于2018年摄制的纪录片《起跑线》中,有一个7岁的北京女孩令人印象深刻。她的家庭,在北京三环内有一套房,一辆车。妈妈认为,孩子从小培养兴趣,靠的是父母的指引。

  • 环氧树脂的作用与用途(环氧树脂有什么作用与用途)

    环氧树脂的作用与用途具有优良的物理和电绝缘性能,强度高、收缩性低,耐腐蚀以及有高绝缘的优势,所以被称为万能胶。电器、电机绝缘封装件的浇注。从常压浇注、真空浇注已发展到自动压力凝胶成型。长时间接触胶水时,有人会有细微的皮肤过敏和细微瘙痒疼痛的情况,建议在运用时戴上防护手套,如果出现了这样的情况,需要用酒精擦洗,然后用清水冲洗干净。

  • 明月曾照江东寒剧情(明月曾照江东寒剧情介绍)

    明月曾照江东寒剧情剧情简介:美少女战清泓是武林副盟主战破敌之女,从小被父亲禁止涉及江湖事。十年一期的武林大会即将来临,战清泓瞒着家人偷跑下山,立志夺取武林盟主之位。战清泓与温宥也开始互生情愫,奈何最终被世俗礼法所阻碍。与此同时,江湖上风起云涌,战清泓发现自己自幼背诵的家训竟是人人趋之若鹜的第一神功《鹤羽剑法》。