分贝的定义
分贝与频率的关系
分贝与频率的关系在学习声音和音乐学的时候，我们会经常听到“分贝”和“频率”这两个词语。
分贝是衡量声音强度大小的单位，频率则是衡量声音高低的单位。
两者之间有着密切的关系，本文将会对此进行简单介绍。
首先，我们来看一下分贝。
分贝（dB）是一个无量纲的单位，它用来衡量声音的强度大小。
换句话说，它测量的是声音的音量大小。
人耳可以听到的声音范围在0到140分贝之间。
而通常情况下，人们所接触到的声音强度大约在30到90分贝之间。
比如，鸟叫的声音大约是60分贝，而一架飞机起飞时的声音则可以达到140分贝。
因此，分贝通常被用来描述声音的大小以及与人的健康和安全有关的环境噪声。
接下来，我们了解一下频率。
频率是指声波中的振动次数。
以赫兹（Hz）为单位表示，其定义为每秒振动的次数。
更高的频率意味着声波振动的更快，因此发出的声音就更高。
声音的频率范围在20赫兹至20,000赫兹之间。
低于20赫兹的声音称为“次声”，而高于20,000赫兹的声音称为“超声”。
然而，分贝和频率之间的关系并不是非常简单。
虽然它们可以一起用于描述声音，但分贝和频率之间没有线性关系。
换句话说，较高的分贝值并不一定意味着声音的频率更高。
实际上，分贝和频率之间的关系因其衡量的是不同的声学特性而相互独立。
总结一下，分贝用来衡量声音的强度大小，而频率则是衡量声音高低的单位。
尽管他们不能简单的相互转换，但在描述声音的时候是两个必要的概念。
所以，为了更好的理解声学关系，我们需要深入了解分贝和频率这两个概念。
分贝及其的应用
分贝及其应用分贝是个较常使用的计量单位，分贝最初来源于长途电讯的计测，后被广泛应用于电工、无线电、力学、冲击振动、机械功率和声学等领域。
不少工程技术人员都熟知它，但很多人都对它感到生疏和奥秘，为此，有必要重温这一术语，弄请它的涵义。
1 分贝的定义分贝是国家选定的非国际单位制单位。
它是我国法定计量单位中的级差单位。
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。
这一分贝定义中的“可与功率类比的量”，通常是指振幅平方、场强平方、电流平方、电压平方、声压平方、位移平方、加速度平方、声强和声能密度等。
分贝是表示电气、机械和声学等信号在传输过程中的功率增加(增益)与减小(损耗)的计量单位。
把前后所测的两个功率比值(P/P0)。
取以10为底的常用对数就是此功率差的贝尔数(以科学家Alexander Grahan Bell命名)。
用公式表示贝尔数为：式中，P为类似功率的输出量；P0是基准输入功率；Nb是以贝尔为单位的数。
贝尔Bel简称“贝”。
它不是我国的法定计量单位。
在实际使用中，发现贝尔这个单位太大，故采用十分之一贝尔为单位，称之为分贝(decibel)，其符号为dB，是我国法定计量单位中的级差单位。
用数学公式表示分贝数为：其中Nd是以分贝为单位的数。
某一分贝数对应一定的功率比值，同样，某一功率比值也与一定的分贝数相对应，分贝数与功率比值可以互相换算；可以绘制成分贝换算表格便于查阅，也可以制成分贝换算尺。
例如，若传输分别增加1、10、20、30dB时，表示被测功率比基准功率分别增大1.259、10、100、1000倍，若传输分别减小-1，-10，-20，-30dB时，表示被测功率分别减小了20%、90%、99%、99.9%。
分贝与功率相比较只是同一物理量采用不同的计量单位表示而已，如长度可用m或cm来表示一样。
类似功率的量可以是电功率、机械功率、声功率和加速度密度谱(又称功率密度谱)等。
分贝的意义
dB(Decibel，分贝) 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。
分贝是没有量纲的对数计量单位在工程应用中经常看到貌似不同的定义方式（仅仅是看上去不同）。
对于功率，dB = 10*lg(A/B)。
对于电压或电流，dB = 20*lg(A/B)。
此处A，B代表参与比较的功率值或者电流、电压值。
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 = 10^5X(dB) = 10*lg(X) dB= 10*lg(10^5) dB= 50 dBX = 0.000000000000001 = 10^-15X(dB) = 10*log(X) dB= 10*log(10^-15) dB= -150 dB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）。
比如：30dBm - 0dBm = 1000mW/1mW = 1000 = 30dB。
dBm 加dBm 实际上是两个功率相乘，没有实际的物理意义。
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=V^2/R=I^2*R。
采用这套公式后，两者的增益数值就一样了：10lg[Po/Pi]=10lg[(Vo^2/R)/(Vi^2/R)]=20lg(Vo/Vi)。
分贝
分贝1-形容声音大小的物理量分贝（decibel）dB 分贝是以美国发明家亚历山大·格雷厄姆·贝尔命名的，他因发明电话而闻名于世。
因为贝尔的单位太粗略而不能充分用来描述我们对声音的感觉，因此前面加了“分”字，代表十分之一。
一贝尔等于十分贝。
声学领域中，分贝的定义是声源功率与基准声功率比值的对数乘以10的数值响亮度和分贝标度响亮度是声音或噪音的另一个特性。
强的噪音通常有较大的压力变化，弱的噪音压力变化则较小。
压力和压力变化的量度单位为巴斯卡，缩写为Pa。
其定义为牛顿/平方米( N/m2)。
人类的耳朵能感应声压的范围很大。
正常的人耳能够听到最微弱的声音叫作「听觉阈」，为20个微巴斯卡(缩写为μPa) 的压力变化，即20x10-6 Pa (“百万分之二十巴斯卡”)。
另一方面，非常噪吵的情况能产生很大的压力变化，例如一架太空穿梭机在发出最大马力时能在近距离产生大约2,000 Pa或2 x 109μPa的噪音。
下表显示由上述情况产生不同的声压级，以巴斯卡及微巴斯卡表示。
如用巴斯卡(Pa)来表达声音或噪音，我们须处理小至20，大至2,000,000,000的数字。
明显地，如用巴斯卡(Pa)来表达声音或噪音会颇为不便。
较简单的做法是用一个对数标度(logarithmic scale)来表达声音或噪音的响亮度，以10作为基数。
为避免以巴斯卡(Pa)来表达声音或噪音（以防处理难以操纵的数字），故使用分贝(dB)这个标度。
该标度以「听觉阈」，20 μPa或20 x 10-6 Pa作为参考声压值，并定义这声压水平为0分贝(dB)。
声压级，缩写通常为SPL或者Lp，其单位为分贝(dB)，可经由以下算式求得。
用对数标度来表达声音和噪音还有另一优点：人类的听觉反应是基于声音的相对变化而非绝对的变化。
对数标度正好能模仿人类耳朵对声音的反应。
于分贝标度上计算声音或噪音的和现实生活中我们经常会同时遇到几个声音。
物理分贝知识点总结
物理分贝知识点总结一、什么是分贝？分贝（db）是一种用于测量声音、声音压力级或电压等物理量的单位。
分贝数值提供了一种对人们提供物理量级的直观了解。
分贝通常用于描述声音的强度，但也可以用于描述其他物理量的级别，例如电压、电流等。
二、分贝的定义分贝是一种对数单位，用于表示两个物理量之间的比率。
分贝的计算公式如下：分贝 = 10 × log10（P1/P0）其中，P1表示要比较的物理量的值，P0表示参考值。
在声音测量中，通常使用的参考值为20微帕。
根据这个公式，如果P1的值是P0的10倍，那么分贝数为10，如果P1的值是P0的100倍，那么分贝数是20，以此类推。
三、常见物理分贝的应用1.声音分贝声音的分贝级别可以用来描述声音的强度。
在日常生活中，人们经常会听到一些关于声音分贝级别的描述，例如飞机发动机的噪音为120分贝，一般谈话的声音大约为60-70分贝，耳机的音量为90分贝等等。
2.电压分贝电压的分贝级别可以用来描述电路中的电压大小。
在电子工程领域，人们经常会用分贝来描述电路中不同部分的电压大小，从而更好地进行设计和分析。
3.光强分贝光强的分贝级别可以用来描述光线的强度。
在光学领域，人们经常会用分贝来描述不同光源的强度，例如太阳光的光强为120分贝，普通灯泡的光强为40分贝等等。
四、常用的声音分贝级别在日常生活中，人们经常会遇到一些常见的声音分贝级别。
下面列举了一些常见的声音分贝级别及其对应的声音：1. 0分贝：听觉门槛，即人耳刚刚能够感觉到的声音。
2. 20-30分贝：安静的图书馆。
3. 40-50分贝：普通谈话声。
4. 60-70分贝：电视机声、办公室环境声。
5. 80-90分贝：交通车辆噪声、工厂机械声。
6. 100分贝：摩托车噪声。
7. 120分贝：飞机发动机噪声。
8. 130分贝：起飞的喷气式飞机发动机声。
五、如何测量分贝？1.使用声音分贝仪声音分贝仪是一种专门用于测量声音分贝级别的仪器，它通常由一个麦克风和一个数字显示屏组成。
分贝基础知识
分贝分贝是声压级单位，记为d B 。
是计量声音强度相对大小的单位，分贝值表示的是声音的量度单位。
分贝值每上升10 ，表示音量增加10 倍用于表示声音的大小。
1 分贝大约是人刚刚能感觉到的声音。
适宜的生活环境不应超过4 5 分贝，不应低于1 5分贝。
按普通人的听觉0 －2 0 分贝很静、几乎感觉不到。
2 0 －4 0 分贝安静、犹如轻声絮语。
4 0 －6 0 分贝一般、普通室内谈话6 0 －7 0 分贝吵闹、有损神经7 0 －9 0 分贝很吵、神经细胞受到破坏9 0 －1 0 0 分贝吵闹加剧、听力受损1 0 0 －12 0 分贝难以忍受、呆一分钟即暂时致聋。
分贝(2)通信系统传输单位在我们日常生活和工作中离不开自然计数法，但在一些自然科学和工程计算中，对物理量的描述往往采用对数计数法。
从本质上讲，在这些场合用对数形式描述物理量是因为它们符合人的心理感受特性。
这是因为，在一定的刺激范围内，当物理刺激量呈指数变化时，人们的心理感受是呈线性变化的，这就是心理学上的韦伯定律和费希钠定律。
它揭示了人的感官对宽广范围刺激的适应性和对微弱刺激的精细分辨，好象人的感受器官是一个对数转换装置一样。
例如两个倍频的声音可以感受一个八度音程，而一个十二平均律的小二度正好是八度音程的对数的十二分之一。
采用对数描述上述的物理量，一是用较小的数描述了较大的动态范围，特别有利于作图的情况。
它也把某些非线性变化的量转换成线性量。
例如频率从直流到1Hz的差别可比1000Hz到1001Hz差别大得多。
当然频率的对数单位不是以dB而是以倍频程表示。
另一个好处是把某些乘除运算变成了加减运算，如计算多级电路的增益，只需求各级增益的代数和，而不必将各级的放大/衰减倍数相乘。
我们知道，零和小于零的负数是没有对数的，只有大于零的正数才能取对数,这样一来，原来的物理量经过对数转换后，原来的功率、幅度、倍数等这些非负数性质的量，它们的值域便扩展到了整个实数范围。
db的定义
dB(Decibel，分贝) 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。
在工程应用中经常看到貌似不同的定义方式（仅仅是看上去不同）。
对于功率，dB = 10*lg(A/B)。
对于电压或电流，dB = 20*lg(A/B)。
此处A，B代表参与比较的功率值或者电流、电压值。
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。
分贝（工程应用）如（此处以功率为例）：X = 100000 = 10^5X(dB) = 10*lg(X) dB= 10*lg(10^5) dB= 50 dBX = = 10^-15X(dB) = 10*lg(X) dB= 10*lg(10^-15) dB= -150 dB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）。
比如：30dBm - 0dBm = 1000mW/1mW = 1000 = 30dB。
dBm 加 dBm 实际上是两个功率相乘，没有实际的物理意义。
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=V^2/R=I^2*R。
采用这套公式后，两者的增益数值就一样了：10lg[Po/Pi]=10lg[(Vo^2/R)/(Vi^2/R)]=20lg(Vo/Vi)。
注意：这只是在Ri=Ro的电路中适用，比如在有线电视系统中各种器材的匹配阻抗都是75Ω。
分贝概念
分贝(Decibel)概念dB介绍dB(Decibel，分贝) 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。
在工程应用中经常看到貌似不同的定义方式（仅仅是看上去不同）。
对于功率，dB = 10lg(A/B)。
对于电压或电流，dB = 20lg(A/B)。
此处A，B代表参与比较的功率值或者电流、电压值。
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 = 105X(dB) = 10lg(X) dB = 10lg(105) dB = 50 dBX = 0.000000000000001 = 10-15X(dB) = 10lg(X) dB = 10lg(10-15) dB = -150 dB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）。
比如：30dBm - 0dBm = 1000mW/1mW = 1000 = 30dB。
dBm 加dBm 实际上是两个功率相乘，没有实际的物理意义。
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(V o/V i)；电压增益A(I)(dB) = 20lg(I o/I i)；电流增益A(p)(dB) = 10lg(P o/P i)；功率增益分贝定义时电压(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 = I2*R。
采用这套公式后，两者的增益数值就一样了：10lg(P o/P i) = 10lg((V o2/R)/(V i2/R)) = 20lg(V o/V i)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
分贝（decibel）dB 分贝是以美国发明家亚历山大·格雷厄姆·贝尔命名的，他因发明电话而闻名于世。
因为贝尔的单位太粗略而不能充分用来描述我们对声音的感觉，因此前面加了“分”字，代表十分之一。
一贝尔等于十分贝。
声学领域中，分贝的定义是声源功率与基准声功率比值的对数乘以10的数值。
声音的响度
声音其实是经媒介传递的快速压力变化。
当声音于空气中传递，大气压力会循环变化。
每一秒内压力变化的次数叫作频率，量度单位是赫兹(Hz)，其定义为每秒的周期数目。
频率越高，声音的音调越高。
如下图显示，击鼓产生的频率远较吹哨子产生的频率低。
请按一下[示范]按钮，听听它们发出的声音，及细察其音调的不同。
响亮度和分贝标度
响亮度是声音或噪音的另一个特性。
强的噪音通常有较大的压力变化，弱的噪音压力变化则较小。
压力和压力变化的量度单位为巴斯卡，缩写为Pa。
其定义为牛顿/平方米( N/m2)。
人类的耳朵能感应声压的范围很大。
正常的人耳能够听到最微弱的声音叫作「听觉阈」，为20个微巴斯卡(缩写为μPa) 的压力变化，即20x10-6 Pa (“百万分
之二十巴斯卡”)。
另一方面，非常噪吵的情况能产生很大的压力变化，例如一架太空穿梭机在发出最大马力时能在近距离产生大约2,000 Pa或2 x 109μPa的噪音。
下表显示由上述情况产生不同的声压级，以巴斯卡及微巴斯卡表示。
如用巴斯卡(Pa)来表达声音或噪音，我们须处理小至20，大至2,000,000,000的数字。
明显地，如用巴斯卡(Pa)来表达声音或噪音会颇为不便。
较简单的做法是用一个对数标度(logarithmic scale)来表达声音或噪音的响亮度，以10作为基数。
为避免以巴斯卡(Pa)来表达声音或噪音（以防处理难以操纵的数字），故使用分贝(dB)这个标度。
该标度以「听觉阈」，20 μPa 或20 x 10-6 Pa作为参考声压值，并定义这声压水平为0分贝(dB)。
声压级，缩写通常为SPL或者Lp，其单位为分贝(dB)，可经由以下算式求得。
用对数标度来表达声音和噪音还有另一优点：人类的听觉反应是基于声音的相对变化而非绝对的变化。
对数标度正好能模仿人类耳朵对声音的反应。
于分贝标度上计算声音或噪音的和现实生活中我们经常会同时遇到几个声音。
你知道一个声音与另一个声音结合时，会产生什么结果吗？我们都知道60个苹果加60 个苹果，等于120个苹果。
但是，这并不适用于以分贝来表示的声音。
事实上，60分贝加60分贝只等于63分贝。