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分贝是哪个物理量的单位

发布时间:2022-12-08 00:02:35

‘壹’ 声音的分贝数是如何定义、度量及测量的

分贝(decibel)是量度两个相同单位之数量比例的计量单位,主要用于度量声音强度,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。

分贝最初使用是在电信行业,是为了量化长导线传输电报和电话信号时的功率损失而开发出来的。是为了纪念美国电话发明家亚历山大·格雷厄姆·贝尔(Alexander Graham Bell),以他的名字命名的。虽然分贝定义为1/10贝尔,但单位“贝尔”(Bel)却很少用。

测量:分贝计是噪声测量中最基本的仪器。分贝计一般由电容式传声器、前置放大器、衰减器、放大器、频率计权网络以及有效值指示表头等组成。分贝计的工作原理是由传声器将声音转换成电信号,再由前置放大器变换阻抗,使传声器与衰减器匹配。

放大器将输出信号加到计权网络,对信号进行频率计权(或外接滤波器),然后再经衰减器及放大器将信号放大到一定的幅值,送到有效值检波器(或外按电平记录仪),在显示器上给出噪声声级的数值。

(1)分贝是哪个物理量的单位扩展阅读

dB的性质贝尔最初是用来表示电信功率讯号的增益和衰减的单位,1个贝尔的增益是以功率在放大后与放大前的比值。所以,电压增益的分贝表达式是从功率的角度来考虑的,即分贝应该理解为功率的增大或衰减情况。用对数dB形式表达增益之所以在工程上得到了广泛的应用,是因为:

(1) 当用对数dB表达增益随频率变化的曲线时,可大大扩大线性增益变化的区间。通过上一小节,我们已经明白人耳可听的声压幅值波动范围为2×10-5Pa~20Pa,而用幅值dB表示时对应的dB数值仅仅为0~120dB。

(2) 计算多级放大的总增益时,可将乘法化为加法进行运算。

(3) dB值可正可负。正值表示增大,负值表示衰减。若x/x0<1,则dB值为负值。也就是说测量值大于参考值的为正,小于参考值的为负。

(4) 幅值比互为倒数时,dB值互为正负。

‘贰’ 物理上,分贝用什么表示

分贝是声压单位“贝尔”的十分之一。声压的大小决定于产生声压的功率,比如声压是由电能引起的,则声压的大小就决定于电功率和电压。但人的听觉所感觉到的声音大小并不与电功率或电压成正比关系,而是与它们的对数成正比。因此通常用分贝这个单位来比较两个功率或电压的大小。

‘叁’ 分贝的定义

分贝(decibel)是量度两个相同单位之数量比例的单位,主要用于度量声音强度,常用dB表示。“分”(deci-)指十分之一,个位是“贝”或“贝尔”(bel,纪念发明家亚历山大·格拉汉姆·贝尔),但一般只用分贝。 常用的空气参考声压为= 20 µPa(微帕斯卡)(rms),它通常被认为是人类的最少听觉响应值(大约是3米以外飞行的蚊子声音)。最完善的水平测量,测量1帕斯卡等于94分贝声压级。在其他介质,如水下,1微帕斯卡更为普遍。这些标准被ANSIS1.1-1994.所收录。

使用
声学
声学中,声音的强度定义为声压。计算分贝值时采用20微帕斯卡为参考值。这一参考值是人类对声音能够感知的阈值下限。声压是场量,
其中的pref是标准参考声压值20微帕。

人耳对声音感知具有很大的动态范围。从短期暴露即会永久损害听力的声强到最静的人耳能听到的声强,其比值是1万亿(1012)。这么大的比值范围表示为对数度量:1万亿(1012)基于10的对数为12,用分贝表示是240。人的听力并不是对所有频率都是相同敏感,最敏感的频率范围是2到4kHz.

当一个空间受外来声音干扰,而影响预期的正常作息时,需要建置一个六面结构的宁静空间,而当宁静空间建置完成后,能否达到预期的效果,则于施工前制定一个规范,此规范即为声学规范。

电子学
电子学中,通常用分贝表示功率或幅值之比(增益),而不常用算术比或者百分比。一项好处是一些列部件组成的系统的总增益是各部件增益之和。类似的,电信领域中,从一个发射器到一个接收器通过一些媒介(光无线通信、波导、同轴电缆、光纤等等)的信号增益用分贝表示,用于链路预算。

分贝也可以组合一些后缀,表示电功率的绝对单位。例如,后缀"m"表示"毫瓦"组合出"dBm",0 dBm等于1毫瓦,1 dBm约为1.259毫瓦。

在专业声学领域,常用单位是dBu。"u"代表"unloaded"。dBu是电压的平方平均数(RMS)度量的单位,其参考电压约为approximately 0.775 VRMS。由于历史原因,此参考电压是在600欧姆电阻上耗散1mW功率的电压,用于电话音频电路的标准阻抗。

光学
在光路(optical link)中,如果已知功率(使用dBm单位,参考值为1mW)的光注入光纤,每个电子元件(例如连接器、接头器、光纤长度)损失的分贝值也是已知的,整个光路损失可以通过加、减分贝值而快速求得。

在光谱与光学中,吸光度的单位是−1 B。

视频与数字成像
在视频与数字成像传感器,分贝直接表示视频电压或数字化光强的对数的20倍值,因为CCD的相应电压线性正比于光的强度。因此,一部相机的信噪比或动态范围是40 dB表示信号与噪声的功率比是100:1,不是10,000:1.20倍对数比值,有时也适用于电子计数或者光子计数。

但是10倍对数比值在物理光学中更为流行,如上述的光纤应用。因此在数字摄影技术与物理学的术语有可能会模糊不清。最常用的相机的信噪比或动态范围使用20倍对数比值,但在某些领域(如衰减、增益、增强信噪比、衰减率),使用这些术语要格外小心,混淆两类单位会导致对数值的巨大误解。

摄影师也使用可选的基于2的对数比值单位——焦比。在一些软件领域,图像亮度级,特别是动态范围,也用表示这些量所需要的比特数作为度量。例如数字成像的60 dB约等于10个焦比,或者10比特,因为60 dB对应的比值是103几乎等于210。

‘肆’ 描述声音的物理量是什么

描述声音的物理量是分贝。

分贝是较常用的计量单位。可表示为:

1、表示功率量之比的一种单位,等于功率强度之比的常用对数的10倍。

2、表示场量之比的一种单位,等于场强幅值之比的常用对数的20倍。

3、声压级的单位,大约等于人耳通常可觉察响度差别的最小分度值。

分贝最初来源于长途电讯的计测, 后被广泛应用在电工、无线电、力学、冲击振动、机械功率和声学等领域。

分贝是国家选定的非国际单位制单位, 是我国法定计量单位中的级差单位,表示为DB , 其定义为:“两个同类功率量或可与功率类比的量之比值的常用对数乘以10 等于1时的级差” 。

同时, 在中华人民共和国法定单位的补充说明中对“可与功率类比的量” 加以了说明:“ 通常是指电流平方、电压平方、质点速度平方、声压平方、位移平方、速度平方、加速平方、力平方、振幅平方、场强和声能密度等” 。

(4)分贝是哪个物理量的单位扩展阅读:

噪音大小对人类生活的影响

(1)噪声对睡眠的干扰 人类有近1/3的时间是在睡眠中度过的。睡眠是人类消除疲劳、恢复体力、维持健康的一个重要条件。但环境噪声会使人不能安眠或被惊醒,在这方面,老人和病人对噪声干扰更为敏感。当睡眠被干扰后,工作效率和健康都会受到影响。

研究结果表明:连续噪声可以加快熟睡到轻睡的回转,使人多梦,并使熟睡的时间缩短;突然的噪声可以使人惊醒。一般来说,40分贝大连续噪声可使10%的人受到影响。

70分贝可影响50%;而突发动噪声在40分贝时,可使10%的人惊醒,到60分贝时,可使70%的人惊醒。长期干扰睡眠会造成失眠、疲劳无力、记忆力衰退,以至产生神经衰弱症候群等。在高噪声环境里,这种病的发病率可达50~60%以上。

(2)噪声对语言交流的干扰 噪声对语言交流的影响,来自噪声对听力的影响。这种影响,轻则降低交流效率,重则损伤人们的语言听力。

研究表明,30分贝以下属于非常安静的环境,如播音室、医院等应该满足这个条件。40分贝是正常的环境,如一般办公室应保持这种水平。50~60分贝则属于较吵的环境,此时脑力劳动受到影响,谈话也受到干扰。

当打电话时,周围噪声达65分贝则对话有困难;在80分贝时,则听不清楚。在噪声达80~90分贝时,距离约0.15米也得提高嗓门才能进行对话。如果噪声分贝数再高,实际上不可能进行对话。

(3)噪声损伤听觉 人短期处于噪声环境时,即使离开噪声环境,耳朵也会造成短期的听力下降,但当回到安静环境时,经过较短的时间即可以恢复。这种现象叫听觉适应。如果长年无防护地在较强的噪声环境中工作,在离开噪声环境后听觉敏感性的恢复就会延长,经数小时或十几小时,听力可以恢复。

这种可以恢复听力的损失称为听觉疲劳。随着听觉疲劳的加重会造成听觉机能恢复不全。因此,预防噪声性耳聋首先要防止疲劳的发生。一般情况下,85分贝以下的噪声不至于危害听觉,而85分贝以上则可能发生危险。统计表明,长期工作在90分贝以上的噪声环境中,耳聋发病率明显增加。

‘伍’ 分贝的单位是什么

分贝是计量声音强度相对大小的单位。

dB是分贝的统称,是一个表征相对值的值。P2比P1大一倍,那么10 lg(P2/P1)=10 lg2=3dB。也就是说,P2比P1的功率大3 dB,则功率大一倍。

可以说7/8 英寸GSM900馈线的100米传输损耗约为3.9dB。如果甲的功率为46dBm,乙的功率为40dBm,则可以说,甲比乙大6 dB。

如果甲天线为12dBd,乙天线为14dBd,可以说甲比乙小2 dB。图2-1给出了dB值与功率比值P2/P1之间的转换关系。另外,下表2-1给出了百分损耗(%)与dB值损耗之间的换算关系。

确定组数:

一般与数据本身的特点及数据的多少有关。由于分组的目的之一是为了观察数据分布的特征,因此组数的多少应适中。如组数太少,数据的分布就会过于集中,组数太多,数据的分布就会过于分散,这都不便于观察数据分布的特征和规律。

组数的确定应以能够显示数据的分布特征和规律为目的。在实际分组时,可以按Sturges提出的经验公式来确定组数K:K=1+lgn/lg2。

‘陆’ 分贝是计量什么的单位

分贝是计量声音强度相对大小的单位,物理学家引入了声压级来描述声音的大小:把声压P0=2*(10的负五次方)帕作为参考声压,把所要测量的声压P与参考声压P0的比值取常用对数后乘以20得到的数值称为声压级,声压级是听力学中最重要的参数之一,单位是分贝。分贝值在60以下是无害区,60~110为过渡区,110以上为有害区。

‘柒’ 分贝是什么的单位

分贝的单位是DB。

DB(Decibel,分贝)1是一个表征相对值的大小的单位,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。

表示两种电或声功率之比的一种单位,它等于功率比的常用对数的10倍。dB = 10lgX,常用于按功率来计算的带宽;-3db是指功率变为原来的1/2,10lg0.5= -3,-3dB在10进制中等同于0.5;下降3dB也就是功率下降一半,-3dB点指的是半功率点。此参数多用于二维图形解析。

表示两种电压或电流值或类似声量(如声压或质点速度)之比的一种单位,等于电压或电流比的常用对数的20倍,如果两种电压或电流是在相同电阻上测得的话。dB = 20lgX,常用于电压/电流增益;-3db是指幅度变为原来的(根号2)/2,就是0.707倍,20lg((根号2)/2)= -3。

分贝

分贝是量度两个相同单位之数量比例的计量单位,主要用于度量声音强度,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(Alexander Graham Bell)的名字命名的。

‘捌’ 分贝是什么意思

分贝(decibel)是量度两个相同单位之数量比例的计量单位,主要用于度量声音强度,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。


分贝是国家选定的非国际单位制单位, 是我国法定计量单位中的级差单位,表示为DB , 其定义为:“两个同类功率量或可与功率类比的量之比值的常用对数乘以10 等于1时的级差” 。 同时, 在中华人民共和国法定单位的补充说明中对“可与功率类比的量” 加以了说明:“ 通常是指电流平方、电压平方、质点速度平方、声压平方、位移平方、速度平方、加速平方、力平方、振幅平方、场强和声能密度等” 。




(8)分贝是哪个物理量的单位扩展阅读:

分贝是较常用的计量单位。可表示为:

1、表示功率量之比的一种单位,等于功率强度之比的常用对数的10倍。

2、表示场量之比的一种单位,等于场强幅值之比的常用对数的20倍。

3、声压级的单位,大约等于人耳通常可觉察响度差别的最小分度值。

分贝最初来源于长途电讯的计测, 后被广泛应用在电工、无线电、力学、冲击振动、机械功率和声学等领域。


‘玖’ 分贝是什么单位

分贝是什么的单位?
答:分贝是增益(放大量)的单位。这是以电话的发明人、美国发明家亚历山大·贝尔(1847—1942)命名的单位,有时也作为声音大小的单位以及场强或信号强度的单位。
分贝是一个对数单位。要知道分贝是什么,先得讲一下“对数”是什么。
“对数运算”是一种数学计算方法,优点在于可以简化运算,即变乘除为加减,变乘方开方为乘除。对数运算分为普通对数、常用对数、自然对数。普通对数是以“任意数”为底的对数,常用对数是以“10”为底的对数,自然对数是以自然数“e”为底的对数。其中,以常用对数(以10为底)最为经常使用,平时我们所讲的对数,如果不加特别的注明,全是以10为底的常用对数。
对数运算 号称继加、减、乘、除、乘方、开方之后的第7种运算方式。减法是加法的逆运算,除法是乘法的逆运算,开方是乘方的逆运算,对数运算也是乘方的另一种逆运算:乘方运算是已知“底”和“指数”求“幂”,开方运算是已知“幂”和“指数”求“底”。而对数运算是已知“底”和“幂”求“指数”。常用对数是以“10”为底的对数,具体的说,一个数,求对数就是求这个数(真数)是10的几次方。

10的1次方等于10, 2次方等于100,3次方等于1000,4次方等于10000……,所以10的对数等于1,100的对数等于2,1000的对数等于3……。
10的-1次方等于0.1,10的-2次方等于0.01,10的-3次方等于0.001……,所以对数若是负值说明真数比1小。
由于任何数的0次方都等于1,10的不管是几次方都不可能是负数,所以0和负数无对数。
2的对数是几,就是求2是10的几次方,似乎很难回答,但是我们可以借助计算器很容易的算出等于0.301,也能算出3的对数是0.477,4的对数是0.602,5的对数是0.699,……。
20的对数是1.301,30的对数是1.477,40的对数是1.602……,200的对数是2.301,300的对数是2.477,……。20000的对数是4.301,0.02的对数是-2.301……。这些对数尾数一样,首数不同(首数加1就是真数的位数)。
一个数一旦取对数,就发生了脱胎换骨的变化:一个数,例如23456,取对数是4.370,可见对数值分两个部分:小数点前的部分“4”叫“首数”,说明这个数有几位(4代表5位,2代表3位,3代表4位,真值比对数的首数多1位),即表示数量级;小数点后的部分“.370”叫“尾数”,说明这个数到底是几,即具体数字。23.456虽然比23456小1000倍,但是两个数取对数的尾数是相同的:都是“.370”。而只是首数不同:23.456取对数是1.370,23456取对数是4.370。首数是1说明这个数比10大(10的对数等于1),比100小(100的对数等于2);尾数0.370代表此数字码比2大比3小(因为2的对数是0.3010,3的对数是0.4771)。对数的计算过去靠查“数学用表”或拉计算尺,现在简单了,计算器一按就出结果。
讲完了“对数”,就该讲“分贝”了。我们知道,电路中放大器的放大量(放大倍数)一般是10到100,多级放大器的放大量是各级放大器的放大量的乘积,往往是一个成千上万的数字,计算起来很不方便还容易搞错,使用“分贝”就方便多了,因为分贝是对数单位,不但可以变乘除为加减,最大还不超过三位数。
增益(放大量)取对数就是“贝尔”数,再乘以10(电功率、声功率)或20(电压或电流、声压),就是“分贝”数了。
分贝为什么要用对数来计量?
答:我们知道,电路中放大器的放大量(放大倍数)一般每级是10到100,多级放大器的放大量是各级放大器的放大量的乘积,往往是一个成千上万、非常巨大的数字,计算起来很不方便还容易搞错(因为位数太多,万一少写一个0,就差之厘毫、失之千里),使用“分贝”就方便多了,因为分贝是对数单位,可以变乘除为加减,各放大器的放大量直接把分贝数相加即可,还很不容易搞错,因为用分贝计算可以把成千万甚至几百亿的数字,变成一个不超过三位数的数字,这样计算就很容易了。
将放大器的增益(放大倍数,其值等于输出电平除以输入电平,是个无量纲量,即不名数)取对数,该值便是“贝尔”数,将该值乘以10(计算功率时)或乘以20(计算电压或电流时),得数就是放大器的增益的“分贝”数。这是因为用分贝表示增益的原意是为了简化运算,可取对数后的数字却是一个无限不循环小数(无理数),所以,依此计算仍然达不到简化运算的目的;为简化,规定:小数点后就留1位,其余部分四舍五入。又可以变乘除为加减,的确简化了运算。
例如:一个电压放大器的放大倍数是50倍,50取对数是1.699,小数点后留一位、四舍五入得1.7,这就是贝尔数,乘以20,等于34,这就是分贝数。放大倍数50就是34分贝。为计算方便,一般分贝数也不要小数。同理,2倍等于6分贝,3倍等于10分贝,4倍等于12分贝,5倍等于14分贝,6倍等于16分贝……10倍等于20分贝,20倍等于26分贝,30倍等于30分贝,40倍等于32分贝,50倍等于34分贝,60倍等于36分贝,100倍等于40分贝,1000倍等于60分贝。
分贝是一个对数单位,用它来度量声音的大小正好符合人耳的听觉特征。
人们规定:把人能刚刚听到的最小声音(学名叫“闻阈”)定为0分贝,把大到能刺痛了耳朵的声音(学名叫“痛阈”)定为120分贝。这样,凡是人们能听到的声音都能够度量:例如,枕边窃窃私语和滴水声是20至30分贝,平时谈话是40至50分贝,嘈杂的街道上的噪声是60至70分贝,大型机器附近和正在演奏的交响乐队中间是80至90分贝,而枪声、鞭炮声和喷气式飞机发动机附近超过120分贝。
衡量声音大小有“声压级”和“声强级”、“声功率级”三套计量方法,由于计算公式不同,结果也不一样。但是在60分贝以下结果还是相差不多的,如果没有特别的注明,一般都是指“声压级”。
那么,什么是声音分贝数的“计权”?
由于人耳固有的毛病,对强度(大小)相同、频率(音调)不同的声音感觉却是强度不同,特别是50分贝以下的小信号,有的频率上竟然会相差30分贝以上。衡量人们听到声音大小的主观感受的度量标准叫“响度”,单位是“㕫”。
人耳最敏灵的频率是3000~3500赫兹附近,不大的一点声音就感到钻耳朵。而人们对40赫兹以下的低频和10000赫兹以上的高频,耳朵就比较“皮”,灵敏度很低,而且年龄越大,耳朵越背,越是高频越听不到。这样,就产生了测量声音的仪器(声压计)的测量结果,和人耳对同一声压级的频率不同的声音,感觉不一致的弊病。为了纠正测量仪器的这种弊病(实际是人耳的毛病,但无法纠正所有人的耳朵,只能让仪器来适应人),在测量仪器的输入回路中增加一个网络,使仪器的对不同频率声音的测量结果(声压级的分贝数)与人耳的听觉(响度)基本一致,这种方法叫“计权”。通常在测量结果后边用括号内来注明计权类型。

常用的计权方法有A计权、B计权、C计权三种。
A计权是以人耳50分贝那条等响曲线(不同频率的声音,人们感到响度大小相同的一组曲线,这组曲线基本都呈现“对号”的形状,声音越小,曲线弯曲得越厉害)来校正仪器的输入回路,比较适合小信号(声音)的情况,B计权是以人耳70分贝那条等响曲线来校正仪器的输入回路,比较适合中等信号的情况,C计权是以人耳110分贝那条等响曲线来校正仪器的输入回路,是模拟人耳在大信号时对不同频率声音的感受。经过“计权”校正,用声强计测量出的声音强度大小和人耳听到的主观感受就相差不多了,现在用的最多的是A计权。

用分贝计算声音的大小最符合人类的听觉习惯,例如,当通入一个音箱的声音信号电功率从0.1瓦增长到1瓦时,仅增加了0.9瓦,听感是声音响了很多,用分贝表示是10分贝的变化;而从1瓦增加到2瓦时,增加了1瓦,比上次增加的还多,听感是声音响度就差不太多,用分贝表示变化是3分贝;再从10瓦增强到11瓦时,这次还是增加了1瓦,但几乎没有人能分辨出响度的变化来,用分贝表示是0.4分贝。如果用功率值表示变化差不多都是1瓦,而用增益表示就成了10dB,3dB和0.4dB,可见用分贝表示声音最能反映人耳听觉的响度差别了。

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