成丰主流线技术​分享 | dB是什么？

　　dB是英文“decibel”的简写，deci表示十分之一 (decimal)，Bel表示“贝 (Bell)”。Decibel，分贝就是十分之一贝。“贝”是“贝尔”的简称，是以美国科学家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。

　　dB表示两个具有相同单位的同一种物理量的相对关系。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：

　　例如：A 功率比B 功率大一倍，则

　　也就是说，A 的功率比B 的功率大3dB。如果A 功率是B 功率的一半，则

　　即，A 的功率比B 的功率小3dB。

　　dB从定义上来说，原本只是用于表示功率比的，然后在实际运用中，又被扩展到其他物理量的比，如电压、电流、声压等等。

　　电学

　　1. 电压比

　　2. 功率级

　　单位是dBm，dBW：

　　●  dBm， 是1毫瓦 (milliwatts) 为参考基准的功率级的单位。即0dBm=1mW。dBm是衡量功率的单位，由于很多音频测量仪器(仪表)都是基于电压测量而不是功率测量，所以在仪表上读出有效的dBm值的前提是要明确知道被测电路的阻抗。

　　●  dBW， 是以1瓦为参考基准的功率级单位。

　　3. 电压电平

　　单位是 dBu/dBv， dBV：

　　●  dBu或dBv， 是以0.775Vrms为参考基准的电平单位，一开始这个单位被记作dBv，由于容易和dBV混淆，后更改为dBu。之所以是0.775V，是因为这是一个600Ω的电阻的电路上产生1mW (0dBm) 功率的电压。而600Ω是早期电话电路设备的标准参考阻抗值。也就是说，在一个600欧姆的电路中，0dBu的电压得到一个0dBm的功率。由于行业历史的原因，dBu成为专业音频最为常用的单位。

　　●  dBV， 是1V rms为参考基准的。在专业音频设备的参数中并不常见，更多是见于民用设备上的参数描述上。

　　声学

　　在声学测量中，dB最多用作表示声压级的单位，会被记为dB SPL，SPL表示Sound Pressure Level，即声压级。受到国际标准的影响，声压级更倾向于用用符号LP来表示，以dB为单位。

　　在空气中，这是以20微帕 (2×10-5 Pa) 为参考值的声压级。这是人耳的听觉阈值，即人耳可听到的最细微的声音。如果声压是以Pa为单位测量的，表示成声压级就是：

　　人们还会见到dB(A)、dB(B)、dB(C)，这些也是表示声压级的单位，不过是以不同计权方式的声压级。不同的计权方式是由于人耳在不同声压时对不同频率的灵敏度都不一样，声压计权起源于由Fletcher和Munson的自由场纯音等响度曲线的研究成果，A计权网络特性是基于40方等响曲线;B计权对应70方等响曲线;C计权对应于100方等响曲线;Z计权，Z代表ZERO零计权，是由国际电工委员会 (IEC) 在IEC 61672引入的用于规范“平直”线性”等描述的计权标准。

　　A计权虽然是以40方的人耳等响曲线为基础，却普遍用于环境噪声测量和工业噪声控制(不限于40方或者小声压)。dB(A) 是现在最常见到的计权声压级单位，此外，较为常见的几种方式还有ITU-R 468，ISO 226(2003)。

　　根据韦伯—费希纳定律 (Weber–FechnerLaw)，人类对声音强度与光亮度的主观感知与其物理强度之间具有对数关系，而不是线性关系。因此，用dB这个对数单位来表示声压的变化，也更符合人类听觉对声音大小的感知，因而衡量人耳对声音大小感知的响度值，被定义为对应1kHz纯音的声压级值，单位为方 (Phon)，见下图。

　　▲ ISO 226:2003 等响度曲线，可以看到在1kHz，响度值即为对应的声压级值

　　▲ 常用于噪声测量的计权网络特性

　　▲ 各种现实场景中的声压级

　　粗略来说，安静的室内，环境噪音大约在30-40dB(A)，而面对面的正常交谈的声音可能在60-70dB(A)，而演出现场则会达到100-110dB(A)。基于一些听力研究与实验，一般认为120dB是人耳的痛阀，会引起人耳疼痛，是人耳的听觉上限。

　　从健康学角度说，音量超过：

　　●  40分贝(dB) 会妨碍睡眠;

　　●  60dB会让人焦虑不安;

　　●  80dB让人没有食欲，还会引发头痛;

　　●  90dB以上则会血压上升，心跳加快;

　　●  100dB接近可以忍受的极限;

　　●  130dB(喷气式飞机引擎声)，即使是短时间也会让耳朵疼痛，根本感觉不到声音;

　　●  150dB，对不起，你的鼓膜已经破裂、内耳出血，内耳的神经细胞也永远损坏了。

　　* 图文来源：声学楼电声技术网络交流平台