分贝(dB)是一种对数单位,表示数值与参考值的比率。20 dB的增加并不意味着音量增加两倍,而是压力比增加10倍。
公式
用于压力或幅度比率:
Decibels = 20 × log₁₀(Ratio)
Ratio = 10^(Decibels / 20)
用于功率或强度比率:
Decibels = 10 × log₁₀(Ratio)
Ratio = 10^(Decibels / 10)
差异是因为功率与幅度的平方成正比,因此系数从20变为10。
示例:声压
一个声音被测量为94 dB(摩托车)。相对于参考(20微帕斯卡)的压力比是多少?
Ratio = 10^(94 / 20) = 10^4.7 = 50,118
声压约为参考电平的50,000倍。
常用分贝值
| dB | 含义 | 比率 |
|---|---|---|
| 0 | 等于参考值 | 1:1 |
| 6 | 振幅加倍 | 2:1 |
| 10 | 10× | 10:1 |
| 20 | 100× | 100:1 |
| 40 | 10,000× | 10,000:1 |
| 60 | 1,000,000× | 1,000,000:1 |
每增加6 dB,振幅大约翻倍;每增加10 dB,功率翻倍。
声压级示例
| 声音 | dB | 与阈值的比率 |
|---|---|---|
| 听觉阈值 | 0 | 1 |
| 耳语 | 30 | 1,000 |
| 正常交谈 | 60 | 1,000,000 |
| 摩托车 | 94 | 50,000,000 |
| 喷气发动机 | 140 | 10,000,000,000,000 |
衰减和增益
+20 dB:信号大10倍;−20 dB:原来的1/10;−3 dB:功率减半。
提示
记住3-6-10规则:3 dB ≈ √2,6 dB ≈ 2×,10 dB = 10×。