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分貝是哪個物理量的單位

發布時間:2022-12-08 00:02:35

『壹』 聲音的分貝數是如何定義、度量及測量的

分貝(decibel)是量度兩個相同單位之數量比例的計量單位,主要用於度量聲音強度,常用dB表示。「分」(deci-)指十分之一,個位是「貝」(bel),一般只採用分貝。分貝是以美國發明家亞歷山大·格雷厄姆·貝爾的名字命名的。

分貝最初使用是在電信行業,是為了量化長導線傳輸電報和電話信號時的功率損失而開發出來的。是為了紀念美國電話發明家亞歷山大·格雷厄姆·貝爾(Alexander Graham Bell),以他的名字命名的。雖然分貝定義為1/10貝爾,但單位「貝爾」(Bel)卻很少用。

測量:分貝計是雜訊測量中最基本的儀器。分貝計一般由電容式傳聲器、前置放大器、衰減器、放大器、頻率計權網路以及有效值指示表頭等組成。分貝計的工作原理是由傳聲器將聲音轉換成電信號,再由前置放大器變換阻抗,使傳聲器與衰減器匹配。

放大器將輸出信號加到計權網路,對信號進行頻率計權(或外接濾波器),然後再經衰減器及放大器將信號放大到一定的幅值,送到有效值檢波器(或外按電平記錄儀),在顯示器上給出雜訊聲級的數值。

(1)分貝是哪個物理量的單位擴展閱讀

dB的性質貝爾最初是用來表示電信功率訊號的增益和衰減的單位,1個貝爾的增益是以功率在放大後與放大前的比值。所以,電壓增益的分貝表達式是從功率的角度來考慮的,即分貝應該理解為功率的增大或衰減情況。用對數dB形式表達增益之所以在工程上得到了廣泛的應用,是因為:

(1) 當用對數dB表達增益隨頻率變化的曲線時,可大大擴大線性增益變化的區間。通過上一小節,我們已經明白人耳可聽的聲壓幅值波動范圍為2×10-5Pa~20Pa,而用幅值dB表示時對應的dB數值僅僅為0~120dB。

(2) 計算多級放大的總增益時,可將乘法化為加法進行運算。

(3) dB值可正可負。正值表示增大,負值表示衰減。若x/x0<1,則dB值為負值。也就是說測量值大於參考值的為正,小於參考值的為負。

(4) 幅值比互為倒數時,dB值互為正負。

『貳』 物理上,分貝用什麼表示

分貝是聲壓單位「貝爾」的十分之一。聲壓的大小決定於產生聲壓的功率,比如聲壓是由電能引起的,則聲壓的大小就決定於電功率和電壓。但人的聽覺所感覺到的聲音大小並不與電功率或電壓成正比關系,而是與它們的對數成正比。因此通常用分貝這個單位來比較兩個功率或電壓的大小。

『叄』 分貝的定義

分貝(decibel)是量度兩個相同單位之數量比例的單位,主要用於度量聲音強度,常用dB表示。「分」(deci-)指十分之一,個位是「貝」或「貝爾」(bel,紀念發明家亞歷山大·格拉漢姆·貝爾),但一般只用分貝。 常用的空氣參考聲壓為= 20 µPa(微帕斯卡)(rms),它通常被認為是人類的最少聽覺響應值(大約是3米以外飛行的蚊子聲音)。最完善的水平測量,測量1帕斯卡等於94分貝聲壓級。在其他介質,如水下,1微帕斯卡更為普遍。這些標准被ANSIS1.1-1994.所收錄。

使用
聲學
聲學中,聲音的強度定義為聲壓。計算分貝值時採用20微帕斯卡為參考值。這一參考值是人類對聲音能夠感知的閾值下限。聲壓是場量,
其中的pref是標准參考聲壓值20微帕。

人耳對聲音感知具有很大的動態范圍。從短期暴露即會永久損害聽力的聲強到最靜的人耳能聽到的聲強,其比值是1萬億(1012)。這么大的比值范圍表示為對數度量:1萬億(1012)基於10的對數為12,用分貝表示是240。人的聽力並不是對所有頻率都是相同敏感,最敏感的頻率范圍是2到4kHz.

當一個空間受外來聲音干擾,而影響預期的正常作息時,需要建置一個六面結構的寧靜空間,而當寧靜空間建置完成後,能否達到預期的效果,則於施工前制定一個規范,此規范即為聲學規范。

電子學
電子學中,通常用分貝表示功率或幅值之比(增益),而不常用算術比或者百分比。一項好處是一些列部件組成的系統的總增益是各部件增益之和。類似的,電信領域中,從一個發射器到一個接收器通過一些媒介(光無線通信、波導、同軸電纜、光纖等等)的信號增益用分貝表示,用於鏈路預算。

分貝也可以組合一些後綴,表示電功率的絕對單位。例如,後綴"m"表示"毫瓦"組合出"dBm",0 dBm等於1毫瓦,1 dBm約為1.259毫瓦。

在專業聲學領域,常用單位是dBu。"u"代表"unloaded"。dBu是電壓的平方平均數(RMS)度量的單位,其參考電壓約為approximately 0.775 VRMS。由於歷史原因,此參考電壓是在600歐姆電阻上耗散1mW功率的電壓,用於電話音頻電路的標准阻抗。

光學
在光路(optical link)中,如果已知功率(使用dBm單位,參考值為1mW)的光注入光纖,每個電子元件(例如連接器、接頭器、光纖長度)損失的分貝值也是已知的,整個光路損失可以通過加、減分貝值而快速求得。

在光譜與光學中,吸光度的單位是−1 B。

視頻與數字成像
在視頻與數字成像感測器,分貝直接表示視頻電壓或數字化光強的對數的20倍值,因為CCD的相應電壓線性正比於光的強度。因此,一部相機的信噪比或動態范圍是40 dB表示信號與雜訊的功率比是100:1,不是10,000:1.20倍對數比值,有時也適用於電子計數或者光子計數。

但是10倍對數比值在物理光學中更為流行,如上述的光纖應用。因此在數字攝影技術與物理學的術語有可能會模糊不清。最常用的相機的信噪比或動態范圍使用20倍對數比值,但在某些領域(如衰減、增益、增強信噪比、衰減率),使用這些術語要格外小心,混淆兩類單位會導致對數值的巨大誤解。

攝影師也使用可選的基於2的對數比值單位——焦比。在一些軟體領域,圖像亮度級,特別是動態范圍,也用表示這些量所需要的比特數作為度量。例如數字成像的60 dB約等於10個焦比,或者10比特,因為60 dB對應的比值是103幾乎等於210。

『肆』 描述聲音的物理量是什麼

描述聲音的物理量是分貝。

分貝是較常用的計量單位。可表示為:

1、表示功率量之比的一種單位,等於功率強度之比的常用對數的10倍。

2、表示場量之比的一種單位,等於場強幅值之比的常用對數的20倍。

3、聲壓級的單位,大約等於人耳通常可覺察響度差別的最小分度值。

分貝最初來源於長途電訊的計測, 後被廣泛應用在電工、無線電、力學、沖擊振動、機械功率和聲學等領域。

分貝是國家選定的非國際單位制單位, 是我國法定計量單位中的級差單位,表示為DB , 其定義為:「兩個同類功率量或可與功率類比的量之比值的常用對數乘以10 等於1時的級差」 。

同時, 在中華人民共和國法定單位的補充說明中對「可與功率類比的量」 加以了說明:「 通常是指電流平方、電壓平方、質點速度平方、聲壓平方、位移平方、速度平方、加速平方、力平方、振幅平方、場強和聲能密度等」 。

(4)分貝是哪個物理量的單位擴展閱讀:

噪音大小對人類生活的影響

(1)雜訊對睡眠的干擾 人類有近1/3的時間是在睡眠中度過的。睡眠是人類消除疲勞、恢復體力、維持健康的一個重要條件。但環境雜訊會使人不能安眠或被驚醒,在這方面,老人和病人對雜訊干擾更為敏感。當睡眠被干擾後,工作效率和健康都會受到影響。

研究結果表明:連續雜訊可以加快熟睡到輕睡的回轉,使人多夢,並使熟睡的時間縮短;突然的雜訊可以使人驚醒。一般來說,40分貝大連續雜訊可使10%的人受到影響。

70分貝可影響50%;而突發動雜訊在40分貝時,可使10%的人驚醒,到60分貝時,可使70%的人驚醒。長期干擾睡眠會造成失眠、疲勞無力、記憶力衰退,以至產生神經衰弱癥候群等。在高雜訊環境里,這種病的發病率可達50~60%以上。

(2)雜訊對語言交流的干擾 雜訊對語言交流的影響,來自雜訊對聽力的影響。這種影響,輕則降低交流效率,重則損傷人們的語言聽力。

研究表明,30分貝以下屬於非常安靜的環境,如播音室、醫院等應該滿足這個條件。40分貝是正常的環境,如一般辦公室應保持這種水平。50~60分貝則屬於較吵的環境,此時腦力勞動受到影響,談話也受到干擾。

當打電話時,周圍雜訊達65分貝則對話有困難;在80分貝時,則聽不清楚。在雜訊達80~90分貝時,距離約0.15米也得提高嗓門才能進行對話。如果雜訊分貝數再高,實際上不可能進行對話。

(3)雜訊損傷聽覺 人短期處於雜訊環境時,即使離開雜訊環境,耳朵也會造成短期的聽力下降,但當回到安靜環境時,經過較短的時間即可以恢復。這種現象叫聽覺適應。如果長年無防護地在較強的雜訊環境中工作,在離開雜訊環境後聽覺敏感性的恢復就會延長,經數小時或十幾小時,聽力可以恢復。

這種可以恢復聽力的損失稱為聽覺疲勞。隨著聽覺疲勞的加重會造成聽覺機能恢復不全。因此,預防雜訊性耳聾首先要防止疲勞的發生。一般情況下,85分貝以下的雜訊不至於危害聽覺,而85分貝以上則可能發生危險。統計表明,長期工作在90分貝以上的雜訊環境中,耳聾發病率明顯增加。

『伍』 分貝的單位是什麼

分貝是計量聲音強度相對大小的單位。

dB是分貝的統稱,是一個表徵相對值的值。P2比P1大一倍,那麼10 lg(P2/P1)=10 lg2=3dB。也就是說,P2比P1的功率大3 dB,則功率大一倍。

可以說7/8 英寸GSM900饋線的100米傳輸損耗約為3.9dB。如果甲的功率為46dBm,乙的功率為40dBm,則可以說,甲比乙大6 dB。

如果甲天線為12dBd,乙天線為14dBd,可以說甲比乙小2 dB。圖2-1給出了dB值與功率比值P2/P1之間的轉換關系。另外,下表2-1給出了百分損耗(%)與dB值損耗之間的換算關系。

確定組數:

一般與數據本身的特點及數據的多少有關。由於分組的目的之一是為了觀察數據分布的特徵,因此組數的多少應適中。如組數太少,數據的分布就會過於集中,組數太多,數據的分布就會過於分散,這都不便於觀察數據分布的特徵和規律。

組數的確定應以能夠顯示數據的分布特徵和規律為目的。在實際分組時,可以按Sturges提出的經驗公式來確定組數K:K=1+lgn/lg2。

『陸』 分貝是計量什麼的單位

分貝是計量聲音強度相對大小的單位,物理學家引入了聲壓級來描述聲音的大小:把聲壓P0=2*(10的負五次方)帕作為參考聲壓,把所要測量的聲壓P與參考聲壓P0的比值取常用對數後乘以20得到的數值稱為聲壓級,聲壓級是聽力學中最重要的參數之一,單位是分貝。分貝值在60以下是無害區,60~110為過渡區,110以上為有害區。

『柒』 分貝是什麼的單位

分貝的單位是DB。

DB(Decibel,分貝)1是一個表徵相對值的大小的單位,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。它還是一種測量聲音相對響度的單位。

表示兩種電或聲功率之比的一種單位,它等於功率比的常用對數的10倍。dB = 10lgX,常用於按功率來計算的帶寬;-3db是指功率變為原來的1/2,10lg0.5= -3,-3dB在10進制中等同於0.5;下降3dB也就是功率下降一半,-3dB點指的是半功率點。此參數多用於二維圖形解析。

表示兩種電壓或電流值或類似聲量(如聲壓或質點速度)之比的一種單位,等於電壓或電流比的常用對數的20倍,如果兩種電壓或電流是在相同電阻上測得的話。dB = 20lgX,常用於電壓/電流增益;-3db是指幅度變為原來的(根號2)/2,就是0.707倍,20lg((根號2)/2)= -3。

分貝

分貝是量度兩個相同單位之數量比例的計量單位,主要用於度量聲音強度,常用dB表示「分」(deci-)指十分之一,個位是「貝」(bel),一般只採用分貝。分貝是以美國發明家亞歷山大·格雷厄姆貝爾(Alexander Graham Bell)的名字命名的。

『捌』 分貝是什麼意思

分貝(decibel)是量度兩個相同單位之數量比例的計量單位,主要用於度量聲音強度,常用dB表示。「分」(deci-)指十分之一,個位是「貝」(bel),一般只採用分貝。分貝是以美國發明家亞歷山大·格雷厄姆·貝爾的名字命名的。


分貝是國家選定的非國際單位制單位, 是我國法定計量單位中的級差單位,表示為DB , 其定義為:「兩個同類功率量或可與功率類比的量之比值的常用對數乘以10 等於1時的級差」 。 同時, 在中華人民共和國法定單位的補充說明中對「可與功率類比的量」 加以了說明:「 通常是指電流平方、電壓平方、質點速度平方、聲壓平方、位移平方、速度平方、加速平方、力平方、振幅平方、場強和聲能密度等」 。




(8)分貝是哪個物理量的單位擴展閱讀:

分貝是較常用的計量單位。可表示為:

1、表示功率量之比的一種單位,等於功率強度之比的常用對數的10倍。

2、表示場量之比的一種單位,等於場強幅值之比的常用對數的20倍。

3、聲壓級的單位,大約等於人耳通常可覺察響度差別的最小分度值。

分貝最初來源於長途電訊的計測, 後被廣泛應用在電工、無線電、力學、沖擊振動、機械功率和聲學等領域。


『玖』 分貝是什麼單位

分貝是什麼的單位?
答:分貝是增益(放大量)的單位。這是以電話的發明人、美國發明家亞歷山大·貝爾(1847—1942)命名的單位,有時也作為聲音大小的單位以及場強或信號強度的單位。
分貝是一個對數單位。要知道分貝是什麼,先得講一下「對數」是什麼。
「對數運算」是一種數學計算方法,優點在於可以簡化運算,即變乘除為加減,變乘方開方為乘除。對數運算分為普通對數、常用對數、自然對數。普通對數是以「任意數」為底的對數,常用對數是以「10」為底的對數,自然對數是以自然數「e」為底的對數。其中,以常用對數(以10為底)最為經常使用,平時我們所講的對數,如果不加特別的註明,全是以10為底的常用對數。
對數運算 號稱繼加、減、乘、除、乘方、開方之後的第7種運算方式。減法是加法的逆運算,除法是乘法的逆運算,開方是乘方的逆運算,對數運算也是乘方的另一種逆運算:乘方運算是已知「底」和「指數」求「冪」,開方運算是已知「冪」和「指數」求「底」。而對數運算是已知「底」和「冪」求「指數」。常用對數是以「10」為底的對數,具體的說,一個數,求對數就是求這個數(真數)是10的幾次方。

10的1次方等於10, 2次方等於100,3次方等於1000,4次方等於10000……,所以10的對數等於1,100的對數等於2,1000的對數等於3……。
10的-1次方等於0.1,10的-2次方等於0.01,10的-3次方等於0.001……,所以對數若是負值說明真數比1小。
由於任何數的0次方都等於1,10的不管是幾次方都不可能是負數,所以0和負數無對數。
2的對數是幾,就是求2是10的幾次方,似乎很難回答,但是我們可以藉助計算器很容易的算出等於0.301,也能算出3的對數是0.477,4的對數是0.602,5的對數是0.699,……。
20的對數是1.301,30的對數是1.477,40的對數是1.602……,200的對數是2.301,300的對數是2.477,……。20000的對數是4.301,0.02的對數是-2.301……。這些對數尾數一樣,首數不同(首數加1就是真數的位數)。
一個數一旦取對數,就發生了脫胎換骨的變化:一個數,例如23456,取對數是4.370,可見對數值分兩個部分:小數點前的部分「4」叫「首數」,說明這個數有幾位(4代表5位,2代表3位,3代表4位,真值比對數的首數多1位),即表示數量級;小數點後的部分「.370」叫「尾數」,說明這個數到底是幾,即具體數字。23.456雖然比23456小1000倍,但是兩個數取對數的尾數是相同的:都是「.370」。而只是首數不同:23.456取對數是1.370,23456取對數是4.370。首數是1說明這個數比10大(10的對數等於1),比100小(100的對數等於2);尾數0.370代表此數字碼比2大比3小(因為2的對數是0.3010,3的對數是0.4771)。對數的計算過去靠查「數學用表」或拉計算尺,現在簡單了,計算器一按就出結果。
講完了「對數」,就該講「分貝」了。我們知道,電路中放大器的放大量(放大倍數)一般是10到100,多級放大器的放大量是各級放大器的放大量的乘積,往往是一個成千上萬的數字,計算起來很不方便還容易搞錯,使用「分貝」就方便多了,因為分貝是對數單位,不但可以變乘除為加減,最大還不超過三位數。
增益(放大量)取對數就是「貝爾」數,再乘以10(電功率、聲功率)或20(電壓或電流、聲壓),就是「分貝」數了。
分貝為什麼要用對數來計量?
答:我們知道,電路中放大器的放大量(放大倍數)一般每級是10到100,多級放大器的放大量是各級放大器的放大量的乘積,往往是一個成千上萬、非常巨大的數字,計算起來很不方便還容易搞錯(因為位數太多,萬一少寫一個0,就差之厘毫、失之千里),使用「分貝」就方便多了,因為分貝是對數單位,可以變乘除為加減,各放大器的放大量直接把分貝數相加即可,還很不容易搞錯,因為用分貝計算可以把成千萬甚至幾百億的數字,變成一個不超過三位數的數字,這樣計算就很容易了。
將放大器的增益(放大倍數,其值等於輸出電平除以輸入電平,是個無量綱量,即不名數)取對數,該值便是「貝爾」數,將該值乘以10(計算功率時)或乘以20(計算電壓或電流時),得數就是放大器的增益的「分貝」數。這是因為用分貝表示增益的原意是為了簡化運算,可取對數後的數字卻是一個無限不循環小數(無理數),所以,依此計算仍然達不到簡化運算的目的;為簡化,規定:小數點後就留1位,其餘部分四捨五入。又可以變乘除為加減,的確簡化了運算。
例如:一個電壓放大器的放大倍數是50倍,50取對數是1.699,小數點後留一位、四捨五入得1.7,這就是貝爾數,乘以20,等於34,這就是分貝數。放大倍數50就是34分貝。為計算方便,一般分貝數也不要小數。同理,2倍等於6分貝,3倍等於10分貝,4倍等於12分貝,5倍等於14分貝,6倍等於16分貝……10倍等於20分貝,20倍等於26分貝,30倍等於30分貝,40倍等於32分貝,50倍等於34分貝,60倍等於36分貝,100倍等於40分貝,1000倍等於60分貝。
分貝是一個對數單位,用它來度量聲音的大小正好符合人耳的聽覺特徵。
人們規定:把人能剛剛聽到的最小聲音(學名叫「聞閾」)定為0分貝,把大到能刺痛了耳朵的聲音(學名叫「痛閾」)定為120分貝。這樣,凡是人們能聽到的聲音都能夠度量:例如,枕邊竊竊私語和滴水聲是20至30分貝,平時談話是40至50分貝,嘈雜的街道上的雜訊是60至70分貝,大型機器附近和正在演奏的交響樂隊中間是80至90分貝,而槍聲、鞭炮聲和噴氣式飛機發動機附近超過120分貝。
衡量聲音大小有「聲壓級」和「聲強級」、「聲功率級」三套計量方法,由於計算公式不同,結果也不一樣。但是在60分貝以下結果還是相差不多的,如果沒有特別的註明,一般都是指「聲壓級」。
那麼,什麼是聲音分貝數的「計權」?
由於人耳固有的毛病,對強度(大小)相同、頻率(音調)不同的聲音感覺卻是強度不同,特別是50分貝以下的小信號,有的頻率上竟然會相差30分貝以上。衡量人們聽到聲音大小的主觀感受的度量標准叫「響度」,單位是「㕫」。
人耳最敏靈的頻率是3000~3500赫茲附近,不大的一點聲音就感到鑽耳朵。而人們對40赫茲以下的低頻和10000赫茲以上的高頻,耳朵就比較「皮」,靈敏度很低,而且年齡越大,耳朵越背,越是高頻越聽不到。這樣,就產生了測量聲音的儀器(聲壓計)的測量結果,和人耳對同一聲壓級的頻率不同的聲音,感覺不一致的弊病。為了糾正測量儀器的這種弊病(實際是人耳的毛病,但無法糾正所有人的耳朵,只能讓儀器來適應人),在測量儀器的輸入迴路中增加一個網路,使儀器的對不同頻率聲音的測量結果(聲壓級的分貝數)與人耳的聽覺(響度)基本一致,這種方法叫「計權」。通常在測量結果後邊用括弧內來註明計權類型。

常用的計權方法有A計權、B計權、C計權三種。
A計權是以人耳50分貝那條等響曲線(不同頻率的聲音,人們感到響度大小相同的一組曲線,這組曲線基本都呈現「對號」的形狀,聲音越小,曲線彎曲得越厲害)來校正儀器的輸入迴路,比較適合小信號(聲音)的情況,B計權是以人耳70分貝那條等響曲線來校正儀器的輸入迴路,比較適合中等信號的情況,C計權是以人耳110分貝那條等響曲線來校正儀器的輸入迴路,是模擬人耳在大信號時對不同頻率聲音的感受。經過「計權」校正,用聲強計測量出的聲音強度大小和人耳聽到的主觀感受就相差不多了,現在用的最多的是A計權。

用分貝計算聲音的大小最符合人類的聽覺習慣,例如,當通入一個音箱的聲音信號電功率從0.1瓦增長到1瓦時,僅增加了0.9瓦,聽感是聲音響了很多,用分貝表示是10分貝的變化;而從1瓦增加到2瓦時,增加了1瓦,比上次增加的還多,聽感是聲音響度就差不太多,用分貝表示變化是3分貝;再從10瓦增強到11瓦時,這次還是增加了1瓦,但幾乎沒有人能分辨出響度的變化來,用分貝表示是0.4分貝。如果用功率值表示變化差不多都是1瓦,而用增益表示就成了10dB,3dB和0.4dB,可見用分貝表示聲音最能反映人耳聽覺的響度差別了。

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