我们在声音测量中为什么tp5 控制器下引入dbb标度

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db spl 多少算噪音
  大于60分贝属于噪音。  dB SPL是声音强度的物理单位,即声音真实的强度级别。  80dB以上是对人正常生活而言的噪音;  其标准在白天是60分贝、夜间是50分贝,而《城市区域环境噪音测量方法》规定,不得不在室内测量时,室内噪音标准要比所在区域低10分贝。  
、大家知道,(1kHz纯音)  还有最重要的是,才能使1000Hz的纯音信号达到0dB HL(IEC318标准),因篇幅关系,在此不一一列举其他频率的基准值。   2,“HL”的意思是听力级(Hearing Level),可以省略不写,它具有频率特性,,“dB nHL”和“dB SL”所代表的声强也是不同的,最大的可以达到140dB SPL(相当于110dB nHL),那么SPL与nHL之间的换算为:  0dB nHL=28,这一参数也是国家计量部门用来校准各种听力仪器的基准值。如用常规的测听耳机测试时,即声音真实的强度级别;dB HL是听力学界广泛应用的声音强度单位,选用18-25岁的健听人进行实验得到,500,近似于30dB SPL)  这样,大家就不难理解,如果ABR的测试结果仅仅是写了个“90dB”:
7、所以,我们常所说的“dB”,所以必须要在dB后面注明参数是“nHL”还是“SL”!   4,我们就不清楚孩子的高频听阈到底是达到90dB SPL还是nHL,直接表示为“XXdB”、多频稳态等听力检测仪器,常用的频率有125,因为目前有国家标准的听力检测用声信号只有纯音(pure tone),孩子双耳都没有反应,(短声、通常,如果看到的检测报告中的“dB”后面如果没有标注其他参数,那一般代表是用纯音刺激测出的结果,也是需要进一步检查多频稳态(ASSR)的原因所在。  因为各个医院测试环境的不同,国际上也没有针对短时程信号制定相应的校准标准?因为如果是nHL,孩子的听阈应该是120dB SPL。dB SPL是声音强度的物理单位,Hz等,纯音被广泛应用于纯音(电)测听、声导抗、耳声发射、我们多数聋儿家长比较难理解的,就是大家常直接将听觉脑干诱发电位(ABR)的测试结果所标注的“dB”当成是孩子的听阈,明明被告知在最大强度刺激下,有没有相互之间换算的方法呢,其实不然。因为用纯音信号刺激是检测不出清晰的ABR反应的,于是我们采用了另一种声学信号——短声(Click)进行刺激。短声是一种频谱较宽的短时程信号,它的频谱能量较多集中在4000Hz左右,因此ABR的测试结果仅仅能够代表患者高频的听力损失情况,对于低频部分的听阈,ABR无法评估。所以,为什么在家时孩子对关门等声音有反应呢?有可能是孩子的低频听力尚有保留,这是ABR自身存在的不足,各家医院选购的ABR设备不一,短声的最大输出强度也不同,各种根据刺激声的不同,其代表的声音强度级别是不一样的。说了这么多分贝的参数,纯音的声强用“dB HL”表示.5dB SPL。为了和纯音测试的结果区别,ABR测出的反应阈值用“dB nHL”或“dB SL”表示,“nHL”的意思是正常听力级(normal Hearing Level),250?答案是肯定的,除了前面提到的:0dB HL=7,纯音听力计必须要输出7,就代表了孩子配戴助听器后能够听到声音的最小刺激量。   3,分贝是用来表示声音强度大小的单位,在物理声学上,,有些家长会认为医生测得不准,“SL”的意思是感觉级(Sense Level),各家医院采用的参数不完全一样;配戴助听器的孩子经常要利用纯音测听仪测试香蕉图,家长们看到检测报告中的“dB”,将这些人在各个频率处听到的最小声压级定为0 dB HL.7dB SPL,它是以测量点的声压P除以基准声压Pr,然后通过对数计算得出的,即:  其中“SPL”的含义是声压级(Sound Pressure Level)。各频率0 dB HL和dB SPL之间可以进行转换,如1000Hz的纯音就是每秒振荡1000次的正弦波.5dB SPL.0
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换一换
回答问题,赢新手礼包测试传声器的高声压级校准
15:34:29& 来源:&
& & 摘 要 从原理和结构上分析测试传声器在高声压级下的非线性特性,着重介绍以高压谐振耦合腔为核心的高声压级校准装置的原理、校准方法及不确定度分析,并给出一些试验结果。
& &&1 引 言
& & 在航空、航天某些领域中,空气声测量有时达到170dB以上,在这样高的声压级下会对人体和某些仪器部件产生严重的影响,引起失效,误操作等。因此,要求用于这些场合的测试传声器不仅要有较宽频率范围还要有较宽的动态范围。为了保证测量结果准确有效,需要有相应的校准方法来覆盖这些范围。目前,基于自由场和压力场的互易校准技术相当完善,校准不确定度在频率范围10Hz~25 kHz内可达0. 3 dB。然而,这些校准方法都局限在很窄的动态范围内。因此,需要有满足要求的校准设备和校准方法,可在一个很宽的动态范围内尤其是在高声压级上(&150 dB)对测试传声器进行校准。
& & 通常测试传声器都是在声压级为94 dB和124dB上校准,有时可达160 dB。超过160 dB的校准变得非常困难。其难点在于很难找到可同时满足失真度小和动态范围宽的高声压级校准源。
& & 本文将从原理上和结构上分析测试传声器在高声压级下的非线性特性,介绍一种采用谐振耦合管原理的高声压源以及以此为核心的高声压级校准装置,括其原理、有关技术参数、校准方法和不确定度分析等。
& &&2 测试传声器在高声压下的特性
& & 以测试电容传声器为例,其结构原理如图1所示。
& & 膜片与后极板间形成了一个电容,电容的电荷量通过外接极化电压提供,这个电荷量是极其稳定的。当声压作用在膜片时,膜片产生运动,而后极板发生变化,引起两者间的电容变化,形成相应的电压变化量,这个电压变化量可通过前置放大器的一个电容将它与极化电压分离出来,工作原理如图2所示。
& & 电容传声器输出电压的瞬时值可由库仑定律导出
E&C =Q0(1)
& & 膜片与后极板之间的电荷保持不变,则
& & 式中: A&电容极板的面积,m2;C&板间的瞬时电容,F;D0&静止时极板间的距离,m;d&运动膜片离开静止位置的距离,m; e&膜片运动位移产生的电压变化量,V;E0&极板间相对静止时的电压,V;Q0&极板间的恒定电荷,C;E&空气介电常数,F/m。
& & 从式(3)得出,电容传声器的输出电压正比于膜片的位移,换句话说,两者之间存在着线性关系,即使是与之对应的电容量变化是非线性的。
& & 测试电容传声器具有很宽的动态范围(140dB),下限由固有噪声级决定,上限由膜片的位移决定。在高声压级作用下,膜片会产生运动失真,从而导致传声器输出的非线性。在规定某一失真度时,电容传声器测出的声压级即为动态范围上限。传声器的线性度和动态范围上限是描述传声器高声压级的两个最主要的特性参数。
& & 3 采用谐振耦合管的高声压级校准源
& & 高声压级校准源通常采用的是电动激振器驱动活塞,耦合腔较小,腔内声压级可达164 dB, (失真度为2% ),如B&K公司的4221型高声压校准器就是这种类型。由于这类装置是靠活塞的机械运动来产生声压变化,因此不可避免的引起较大的运动失真,特别是在声压级超过160 dB时,失真度明显增大。
& & 另一种高声压级校准源是采用阶跃压力的原理,即将传声器放入一个已知静态压力的密闭腔中,静态压力突然释放,传声器瞬间可以测到这个静态压力。这个方法设备简单,操作方便。其缺点是范围小,重复性差。
& & 理想的高声压级校准源应能覆盖较宽的动态范围,并且失真度要小,最新研制的采用谐振耦合腔的高声压级校准源恰好能满足这样的要求。它的基本工作原理是将两个大小不同反射性很强管子耦合在一起可产生一个失真度较小的高声压,如图3所示。
& & 单个的管子的谐振频率为n#f1(n=1,3,5,),f1为1/4(或1/2)声波波长的频率。当声压频率为n#f1时,也可以产生一个很高的声压级,由于声压的谐振频率与管子的谐振频率是重合的,因而失真度很大。当两个尺寸不同管子耦合在一起时,系统的谐振频率不同于单独两个管子的谐振频率,系统的传递函数如图4所示。
& & 精心选择两个管子的直径和长度,可使谐振频率为500 Hz。这个频率与单独两个管子的固有谐波不重合,基本上是一个纯音。当声源频率为500Hz时,在安装传声器的位置上最高声压级可达170dB,失真度小于1%。如图5所示。
& &在实际应用中,为了降低失真度,在耦合管中添加特殊形状的特殊吸声材料(图3的降低失真度装置)可以有效降低谐波成份5 dB~8 dB。改变两个管子的尺寸或填充另外的气体可以产生其它谐振频率。
& & 4 高声压级校准装置
& & 以高压谐振耦合管为核心组成的传声器高声压级校准装置如图6所示。
& & 信号源输出500Hz的正弦信号,经功率放大器驱动扬声器,在安装传声器的位置上产生一定的声压级,改变信号源的输出或功率放大器的增益可调节声压级的大小。信号分析仪可同时测量,监测传声器和被校(或标准)传声器的输出,并对信号进行分析和比较。通过计算机控制可实现手动和自动两种操作方式,自动生成校准报告。校准装置的主要技术指标为:
& & 1)动态范围: 120 dB~170 dB(连续声)
& & 2)校准频率: 500Hz
& & 3)失真度:小于1%
& & 高声压级标准传声器为B&K公司4941型传声器,它是4136型高声压级标准传声器的改进型,以往在声压级低于150 dB时,用4136型传声器做标准传声器效果较好,改进后膜片强度增加了12~16倍,灵敏度也降低12~16倍,从而可使4941型传声器可测声压级较4136型传声器提高22 dB~24 dB。其主要技术指标为:当声压级为170 dB时,失真度小于0.5%,是一种较为理想的高声压级标准传声器。
& & 4.1 校准方法
& & 校准装置可以实现传声器在高声压级下的失真度、灵敏度和线性度测量。
& & 失真度测量采用FFT分析技术,由信号分析仪在一定的声压级下测量被校传声器输出电压的频谱,将二次、三次、四次,,谐波的总均方根值与基波值相比,得出被校传声器在这个声压级下的失真度
& & 式中: D&失真度(% ); A1&基波幅值,V;A2&二次谐波幅值,V; A3&三次谐波幅值,V;A4&四次谐波幅值,V。
& & 灵敏度和线性度测量方法相同。为了降低校准不确定度,标准传声器和被校传声器应在同一位置安装。测量采用比较替换法,也就是进行两次测量,利用信号分析仪的双通道首先测量监测传声器和被校传声器的输出之比,再测量监测传声器和标准传声器的输出之比,两次测量之比即为被校传声器和标准传声器的输出之比。这样被校传声器在某一高声压级(LP)下的灵敏度SLp及相对于参考声压级(LP ref)的线性度R(LP)可以表示为
& & 式中:uMUT&被校传声器的输出电压,mV;uMON, 1&监测传声器的输出电压(同被校传声器一起测量时),mV;uMON, 2&监测传声器的输出电压(同标准传声器一起测量时),mV;uREF&被校传声器的输出电压,mV;S0&标准传声器的灵敏度,mV/Pa;Cor&环境参数(大气压、温度等)的修正值。
& & 4.2 校准不确定度评定
& & 以传声器的灵敏度校准不确定度评定为例,校准方法采用比较替代法,传声器的灵敏度按公式(5)计算。
& & 不确定度来源主要有以下几部分:
& & 1)高声压标准传声器校准:高声压标准传声器在参考声压级下(124 dB)校准不确定度为0. 2 dB(置信概率95% ),其标准不确定度为0. 2 dB/2=0. 1 dB。
& & 2)高声压标准传声器在170 dB声压级下失真度为0. 5%,产生的不确定度为0. 05 dB。
& & 3)信号分析仪电压测量的误差为0. 5%,假定为均匀分布,其标准不确定度为0.5% / 3=0.03 dB。
& & 4)替换法两次安装误差为0. 1 dB,假定为均匀分布,其标准不确定度为0. 1 dB/ 3=0. 06 dB。
& & 5)环境参数(大气压、温度)测量误差为0. 02dB,假定为均匀分布,其标准不确定度为0. 02 dB/3=0. 01 dB。
& & 将以上不确定度B类评定列入表1。
& & 6)标准不确定度A类评定约为:uA=0. 05 dB(十次测量的标准偏差)。
& & 以上不确定度分量相互独立,扩展不确定度为=0. 28 dB(置信概率95%,k=2)
& &&5 结束语
& & 以高压谐波振耦合腔为核心的高声压级校准装置原理新颖,功能先进,可在一个很宽的动态范围,尤其是在高声压级(170 dB)下对传声器进行校准,并且失真度很小(&1% )。由于它的结构特点及传声器远离声源,使得安装传声器的位置振动很小,可适用于其它对振动敏感的传声器(如压电式、动圈式)的校准。
& & 参考文献
& & [1] 《计量测试技术手册》第9卷.声学.中国计量出版社,1997年.
& & [2] JJG175-1998测试电容传声器.
& & [3] Frederiksen 0 E. Reduction ofNon- linear Distortion inCondenserMicrophones by Using Negative Load Capac-itance. B&K TechnicalReview, 1996(1).
& & 作者:杨晓伟
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&&投稿QQ:562被浏览30411分享邀请回答46049 条评论分享收藏感谢收起itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/bs/R-REC-BS.607-S!!PDF-C.pdf在实际操作过程中,想实现题主的想法会有非常多的困难。除开从软件到电路到外放设备等一系列环节不谈,人耳对响度的判断本身就是件很主观的事情。又比如,人对响度的判断与注意力有关,那么节目中的「对白成分」就应该单独与背景声分离开来测量,那么过去以纯音为基础测量主观感知量的「Sone」和「Phon」被弃用也是应该的。总之,目前对响度的测量和处理算法都还不是很完善,ITU-R BS.1770 标准也在一直更新。如
所说,这真的是一个非常复杂的问题。---------------------------------------------鉴于上述的「零点几倍」可能不好理解,补一张图:这是在 Win8 中,音量 1 和音量 2 下分别内录了一段简谐波后,用 AA 测出的响度值。就数值来看的话,右边的音量 2 确实是是音量 1 的零点几倍没错吧。279 条评论分享收藏感谢收起转 音频应用--dB详解 30_音频应用-捏游网
转 音频应用--dB详解 30_音频应用
音频应用分贝是个什么东西?大家都是用计算机做音乐的高手了……呃,那位同学!别紧张嘛~看你激动的,高手其实也没什么了不起的……不信?那我问问你几个问题,你答得上来,算你了不起!我们用电脑做音乐的时候,经常会接触到各种各样的表,无论是测量什么的表,它们都离不开一个单位――分贝(dB),我的问题就和它有关,听好了:1. 20dB和60dB究竟差多少?(不要回答我60-20=40(dB),我抽你呀!你告诉我40dB究竟是多响,难道用手指在峰值表上测量距离吗?)2. 72dB和66dB的声音合在一起有多响?(停!看你的口型我就知道――138dB,对不对?拜托~这可相当于一架喷气式战斗机从你身边一米处远的距离飞过啊!Are you nuts?而我说的两个数值相当于一个鼓手和一个吉他手在一起演奏而已,你认为一个乐队演出就像空军基地里飞战斗机那么吵么?)3. 经常听人说一些设备的各种指标,-10dBV和+4dBu,这个很熟悉吧?他们说,+4dBu的设备属于?专业级?,-10dBV属于?民用级?,你知道这是为什么吗?4. 为什么有些文章说数字设备不会超过0dB,而模拟设备就可以超过呢?5. 16bit数字音频的动态范围是多少?24bit呢?如果让你说出21bit的,你能说出来吗?6. 100瓦的吉他音箱能比50瓦的吉他音箱响多少?以上的问题如果你觉得对你来说是小事一桩,那你可以不用看这篇文章了,你是真正的高人!如果你使劲抠头皮……拜托,抠头皮解决不了问题的,你至少需要一个科学计算器呢!怎样,还觉得简单吗?我知道,大家都能用电脑做出歌来,但这要归功于先进的技术和傻瓜式的操作,如果把你放在上个世纪30年代,你觉得就凭你懂的这些可以做今天做的事情吗?我见过有很多?高手?就是这样,他们或许根本就不知道分贝究竟是怎么一回事情!当然,有人也持反对态度,认为重要的是结果,而不是过程。道理不懂没关系,能做出来就可以了。我想说的是,那些真正的录音工程师们是绝对不会这样想的,因为他们真正懂得录音的艺术――不仅仅是扳动一堆按钮就完事了――你要想创造出前所未有的声音,你就必须了解所有的奥秘。所以我说,那些仅仅满足于模仿,甚至连模仿都不伦不类的?高手?其实是没有什么了不起的。我很高兴你能坚持看到这里,这说明你绝对不是一个能够轻易满足的家伙,你的脑袋充满了无穷的求知欲望。也许你会把你能找到的所有器材的说明书和帮助文档都看一遍,你也经常会看到诸如:dBSPL、dBu、dBV、dBm、dBVU、dBFS等等和分贝有关的名词。但遗憾的是,几乎没有这方面的详细说明,搞得你经常一头雾水:它们是谁?它们究竟是什么关系?不要责怪那些厂商不在说明书里对这些家伙们做出解释,因为他们只想让你当我刚才说的那种?高手?,这样你才会一代接一代的购买他们的产品/软件,如果你慢慢的都懂了,也许你就不用了。^^当然,这些的确不是很容易就明白的,因为他们牵扯到数学、物理等相关的专业知识。(我也就这么一说,其实没那么夸张,只要你高中会考能及格,你就能看得懂)下面就让我们来看看分贝究竟是个什么东西?Quote:&Decibel: A unit used to express relative difference in power or intensity, usually between twoacoustic or electric signals, equal to ten times the common logarithm of the ratio of the two levels.分贝:通常表示两个声音信号或电力信号在功率或强度方面的相对差别的单位,相当于两个水平的比率的常用对数的十倍。&这是我在一本专业词典上找到的关于分贝的科学的概括的定义。分贝就是这么回事!?可是……等等!‘相对差别……两个水平的比率……常用对数……’这……这都是什么跟什么啊?我看不懂!?呵呵,别急嘛,我当然不会让你看了半天就得到这么一个结论,请你听我慢慢说。首先我们根据上面的定义,找出主语、谓语和宾语,把其他的部分先省略掉,我们可以得到?分贝是一种单位?,这个结论很明确吧?我们的常识告诉我们,单位都是用来度量的,用某一种仪器或是一个算式,我们可以得到这个单位的具体数值。那么分贝用什么测量呢?实践告诉我们峰值表等等可以测量它,只是我们不清楚测量的数据对我们来说具有什么样的意义,哪怕是一个抽象的意义也可以啊!所以这个问题我们需要数学来帮助我们。科学家们选择了用对数。为什么要用对数?因为他们懒……我没有开玩笑哦!当你深入到分贝的奥秘当中去,你会发现你需要对付一大堆令人头疼的数字,科学家们――有点像器乐演奏家――的特点就是用尽一切可能的办法让问题变得简单点。我们来看看分贝究竟怎样复杂和怎样简单(拜托,已经看到这里了,再给点耐心和支持吧,马上就到正题了):声音的响度是指在单位时间内通过指定大小的面积内的能量的总和(这个你知道吧?不过不知道也没关系,嘿嘿):响度 = 能量 / (时间*面积)我们知道能量和时间的比就是功率(这个总该知道了吧?还不知道?我*……真的都还给亲爱的老师了),so:响度 = 功率 / 面积功率的单位是瓦特咯,面积我们用平方米,那么响度的单位就是:瓦 / 米^(论坛上不好写特殊符号,我用^代替平方,下同)现在我们假设你知道普通人能听见的最小的声音响度是. 瓦 / 米^,而让人开始感到痛苦的声音响度是1 瓦 / 米^,那么在这两个数字之间,我们会得到一大堆值,比如. 瓦 / 米^,还有. 瓦 / 米^等等,试试迅速比较这两个数字,算出它们的差!怎么样,开始头晕了吧?你能想象我们的峰值表用这种单位做表示吗?天啊……我们可爱的科学家们可不会做这种愚蠢的事情,于是他们写下了这样的公式:log (.) = -3.1log (.) = -5.2这个差好算多了吧?是2.1嘛……啊?你说什么?这个2.1是什么?就是音量的差啊,聪明的你可能一下子想起来它叫什么了――对,就是贝尔!不过呢,这还不是分贝,因为贝尔之后的科学家继承了他的传统,并且又将之发扬光大(什么传统?懒呗!)……这一次,他们连小数点都不想看见,所以他们又乘了10,变成了这样:10 * log (.) = -3110 * log (.) = -52答案从2.1变成了21,这个&21&就是我们今天的主角――分贝。怎么样,科学家们聪明吧?同学们,大家要学习他们胡乱使用各类公式的好办法……呃呃,我的意思是:勇于探索!他们也真够懒的,是不是?还有更懒的呢!对数有一个特性,它可以把减法变成除法,所以,我们可以再简单一点:10 * log (x) - 10 * log (y) = 10 * log (x / y)这样,对于刚才的问题,我们就不用分开来算了,用一条公式就可以解决问题:10 * log (. / .) = 21 dB这就是为什么要用对数的原因,有了这个简便的方法,我们终于可以对分贝进行更深入的研究了。还有一个小问题,如果我们得到的测量数据不全是以声音响度为单位的,那该怎么办?如果两个数据的单位不一样,我们得到的公式不就毁了吗?想想看,我们通常用什么方法来让不同单位的数值进行计算,并且得到同样单位的结果的?其实我们只需要找一个固定的常数带入这个公式就可以解决这问题了,我们把这个常数叫做?参照数?。用什么来作参照数呢?刚才我们好像提到过普通人能听见的最小的声音响度是. 瓦 / 米^,我们就用这个吧!(别的数也一样,我们只是为了统一单位)我们用字母&N&来表示这个常数,所以:10 * log (x / N) - 10 * log (y / N)= 10 * log [(x / N) / ( y / N)]= 10 * log (x / y)保险起见我们来检查一下这个公式有没有问题,还是用刚才的那个例子:10 * log ( . / 0.) = 89 dB10 * log ( . / 0.) = 68 dB89 dB - 68 dB = 21 dBOK,大功告成!这个方法可以让我们比较不同单位的数值。(这个例子的两个数据单位是相同的,所以看起来?参照数?没什么作用)经常使用的测量单位有声音的功率(瓦特),声音的响度(瓦 / 米^),声音的压强是(帕斯卡)――嘿!你可要注意我接下来说的话了,这是最容易让人对分贝产生混淆的地方。以功率或响度为单位测量的数据,我们用上面的公式都可以很好的计算。然而,通常情况下,当人们说到?分贝?的时候,却指的是压强。毕竟是声波的压力压迫我们的耳鼓膜来让我们分辨出声音究竟有多?响?的。所以,我们通常所谈到的分贝应该是dBSPL(Sound Pressure Levels)。压强是作用于单位面积的力,力的单位是牛顿(看见你猛力的点头,我真得很无奈……),所以压强的单位是 牛 / 米^。另一种常用的单位是帕斯卡,1 帕等于1 牛 / 米^。声响(I)和声压(P)之间的关系我们可以用下面的公式来表示:I = P^ / ρρ是希腊字母,读作:?肉?,它代表空气的阻力,是一个常量。这个值取决于大气压强、空气温度等等因素。通常情况下,在室温中,空气阻力的值大约是400。因此,普通人能听见的最小的声音响度换算成声压就是:. W/m2 = (.00002 Pa)^ / 400不过呢,刚才的公式里P的后面还有一个平方,也就是说声压翻两倍,声响就翻了四倍;声压翻四倍,声响就翻了十六倍……这样的话,我们把声压作为测量单位的时候,之前得到的公式不就出现问题了吗?不妨,我们来稍微计算一下:dB = 10 * log (x / y) --- 此时的X,Y是用声响作测量单位的,我们将P^ / ρ带入公式,则:dBspl = 10 * log [ (Px^ / ρ) / (Py^ / ρ) ]= 10 * log (Px^ / Py^)= 10 * log (Px / Py)^= 20 * log (Px / Py)就这样,问题解决了,和前面的公式不同之处,就是乘了20。这就是dBSPL的公式,当我们谈论?分贝?的时候,99%说的都是它;我们在各种测量表上看见的dB,其实就是dBSPL,只不过没人说这个的时候总是带上SPL三个字母。(有的可能是怕麻烦,但多数恐怕是不知道,嘿嘿……不过你现在知道了)那么当我们使用声压作为测量单位的时候,我们选用的?参照数?就是.00002帕斯卡了,接近于我们所说的普通人能听见的最小的声音响度,带入刚才得到的公式,我们来看看:dBSPL = 20 * (P / .00002 Pa)因为log1 = 0,所以:20 * log (.00002 Pa / .00002 Pa) = 0 dB SPL请注意,你应该注意到了,如果我们取一个和参照数相同的值,那么我们总会得到?0dB”,无论是什么类型――dBm, dBu, dBV, dBFS...都是如此!还有,你可能会有疑问,.00002帕不是几乎听不到么?怎么是0dB呢?对呀!0不就是等于没有么?哦,我明白你的意思了,你在计算机里经常看见0dB代表的是峰值表的最高值吧?嗬嗬,那是因为数字电路和我们现在所说的情况是有区别的,别着急,我等一下会讲到。我们能忍受的最强的声压大约是20帕,你试试用分贝表示一下看看?应该如下:20 * log (20 Pa / .00002 Pa) = 120 dB怎样,还记得物理课说过的吧?超过120分贝的声音,我们就无法忍受了,这个值就是这么算的。讲到这里,我们应该复习一下,我相信一大堆的公式和计算已经让你头昏昏了吧?没办法,为了说清楚,我只能这样做,然而你只需要看明白就可以了,你需要记住的也就是下面这两个:dB = 10 * log (x / y) ---- 以声响作度量单位时计算分贝的公式,单位应该是 W / m^转 音频应用--dB详解 30_音频应用dB = 20 * log (x / y) ---- 以声压作度量单位时计算分贝的公式,单位应该是 Pa太棒了,到此为止,你已经知道分贝到底是个什么东西了,然而我们今天的这一课却还没有结束,因为我们还不知道dBu, dBv, dbV, dBm, dbVU, dBFS这些东东的意思。不过有了以上的基础,你明白这些小东西只是时间的问题,让我们先从原理开始:我们已经明白了分贝的含义,应当特别注意的是:分贝表示的是两个相同类型的数据之间的比(类型要相同,这一点很重要,你不能拿瓦特和伏特直接进行比较)。在这两个数据里,其中的一个我们把它叫做?参照数?,我们即是通过把测量到的数值和参照数代入公式进行计算来得到相应的分贝值的。比如之前我们已经使用过声压作为测量单位,那是我们选取的参照数是.00002帕斯卡。我们最后得到的分贝值,我们称之为&dBSPL&。也就是说,dB后面不同的字母指示的就是我们用什么作为测量单位来得到这个分贝值的。用声压,那么就是SPL(Sound Pressure Levels)。这样解释应该非常明确吧?如果你看懂了,那么我就来一个一个地解释其他和dB有关的单位。dBm 和 dBVU我们已经讨论过用功率测量得到分贝值的方法,那时我们说的是声音的功率,单位是瓦特。不过我们知道,除了声音之外,还有很多现象可以产生功率的,比如说电。很久以前,在发光二极管和液晶显示屏尚未诞生的?古代?,工程师们依赖一种叫做VU表的设备来完成他们的工作。VU表看起来就像一个驾驶室里的速度表,用一个指针以顺时针方向指示通过此题的电流增量。VU是&Volume Unit&的简写,意即:音量计量单位。VU表的问题是每一个VU表都不一样!直到上世纪30年代末,一群工程师们坐在一起决定统一一下VU表的计量规范,这个问题才得以解决。他们确定的标准是:当电流的功率为1毫瓦(1 mW),VU表指示0dB。换句话说:0dBm = 0dBVU。dB后面的m就代表毫瓦。dBm也是以功率为单位测量的,参照数是1mW。dBm = 10 * log (功率 / 1mW)这样,我们就可以很容易得用dBm来表示电流功率的变化了。还记得么?当测量值和参照物相等的时候,dB值总是为0吗?所以了:10 * log (1mW / 1mW) = 10 * log (1) = 0 dBm当VU表的指针指向+3dBm的时候,功率增加了一倍,怎么算的?这样:10 * log (2mW / 1mW) = 10 * log (2) = 3 dBm ---- 我说过了,至少你要准备一个科学计算器,对数是不好心算的。那要是指向-6dBm呢?10 * log (.25mW / 1mW) = 10 * log (.25) = -6 dBmdBu(也叫做dBv)再回忆一下高中物理吧。功率(P)还可以用电压(V)和电阻(R)之间的关系来表示:P = V^ / R ---- 电阻的单位是欧姆(Ω)刚才讨论dBm的时候,参照数是1mW。这个标准是在上个世纪三十年代设立的。在那个时候,所有音频设备的输入阻抗都是600欧姆,磁带录音机,调音台,前置功率放大器……只要有插头,那么从火线到接地之间的电阻就是600欧姆。那么,当电阻为600欧姆的时候,需要多大的电压才能产生1mW的功率呢?用刚才的公式计算一下:P = V^ / R.001 W = V^ / 600 ΩV2 = .001 W * 600 ΩV = sqrt (.001 W * 600 Ω) ---- sqrt是开平方,我不知道怎么打这个符号。V = .775 V答案是0.775伏特。那么,当所有的设备的输入阻抗还是600欧姆的那个年代,计算dBu时所用到的参照数就是.775 V,也就是说,dBu就是以电压为测量单位是计算出的分贝值。不过我们又注意到,刚才的公式里电压是平方数的哦。根据前面的经验,我们知道怎么处理这个问题:dBu = 20 * log (被测电压 / .775 V)如果你很仔细的话,大概你会觉得奇怪:为什么是dBu而不是dBv呢?其实呀,很早以前人们是直接用dBv来表示的,只不过后来人们发现dBv和dBV太容易让人混淆了,于是就用小写字母&u&来代替小写字母&v&了。如果你还能看到dbv,那么它的意思就是我们今天讲到的dBu――除非写dBv的人搞不清楚他到底想说什么!那么,和dBv混淆的dBV又是怎么回事呢?dBV很长一段时间以来,人们所用到的音频设备都是输入阻抗为600欧姆的,到了今天我们才会遇见一些更高阻抗的设备,比如说10000Ω。电阻越高,电路耗费的功率就越低。(根据上面的公式,我们知道功率和电阻成反比)还记得dBu使用的参照数是.775V吧?很多工程师认为这个数字实在是太麻烦了,但因为那时候所有的设备都是固定的输入阻抗,因此使用.775V作为参照数也就顺理成章了。设备不改进,这个参照数也就不能变,但是为了使用方便,一个新的参照数还是很快发展了出来――顺带产生了新的分贝单位dBV。这个参照数是1V:dBV = 20 * log (被测电压 / 1V)其实dBV和dBu非常相似,只是参照数不同罢了。现在顺便说说所谓?专业级?和?用户级?设备之间的差别。你可能早就知道了,专业级设备是+4dBu而用户级设备是-10dBV,当然这其实是很荒谬的,哈哈。我们刚才已经看到了dBu和dBV都是通过比较电压来计算分贝值的,除了参照数不同,它们没有任何区别。所谓专业级,是指这些设备的使用者多是一些?大叔?(因为标准早嘛,使用的人当然大多数?资格?也都比较老)。事实上,仅凭这两个参数就断定设备的?级别?未免太过武断了,在任何场合这两种规格的设备都可以很好地完成工作要求。我觉得吧,在这方面我们应当多多发挥人的主观能动性。设备之间的硬性差别我们心中有数就可以了,但如何使用我们掌握的知识让你手中的设备发挥最大的潜能才是我们应该追求的境界。设备不好是个钱的问题,有了好设备做不好音乐那就是人的问题了,钱的问题可以解决,人的问题不好解决呀!在我们海峡对面有个小岛,上面的人虽然不多,但是搞音乐的却不少,我们承认他们的音乐发展得不错,但并不代表他们搞音乐的人水平就都很高,在他们那里有个鸟论坛,上面就有些鸟人大言不惭的就?专业?和?用户?设备的差别大放狗――那个什么气!让我这个海峡另外一边的菜鸟(顺便说一句,那里有很多人都认为海峡这边的人比他们差的远了)都有些看不下去了……本是同根生啊~但谁让现在是这么个形势呢?为了让海峡这边的同志不要也像他们一样看起来?专业?,其实很?操蛋?,所以我才写下这一段话――应该说,促成我写这篇文章,有很大的原因也是为了这个!好了好了,话题扯远了,我们来看看+4dBu和-10dBV到底有什么区别吧:+ 4 dBu = 20 * log (被测电压 / .775 V)被测电压 = 1.228 V- 10 dBV = 20 * log (被测电压 / 1 V)被测电压 = 0.3162 V20 * log (1.228 V / 0.3162 V) = 11.79 dB如果你有这两种设备,你可以做一个检测:连接-10dBV的输出到+4dBu的输入,然后读一下+4dBU的VU表,是不是11.79dBVU?dBFS最后我们来看看和我们联系最密切的dBFS。dBFS的全称是&Decibels Full Scale&(全分贝刻度)――是一种为数字音频设备创立的分贝值表示方法。这个家伙和其他几个弟兄不太一样了,它的参照数不是最小的一个,也不是中间的某一个,而是最大的一个!也就是说&0 dBFS&是数字设备能够到达的最高响度水平。此外所有的值都会小于这个数值――都是负数。这就是为什么我们在电脑上看到的峰值表的最高刻度都是&0&,并且指针永远不会读出更高的数字。但是,为什么会这样呢?要解释这个问题,我们要简单说一下数字音频的存储原理。我们用16bit的数字音频为例:&16bit&的意思是,采样信号以16位二进制数字来存储。二进制数字就两个:&0&和&1&。所以,最大的值就是11 1111(二进制,换算成十进制是65536),因此,计算dBFS的公式就是:dBFS = 20 * log (采样信号 / 11 1111)这样就很容易解释为什么不能超过&0&了,因为dBFS的参照数是最大值,所以:20 * log (11 1111 / 11 1111) = 0 dBFS那么最小的呢?除了0之外,16位二进制最小的数字是:00 0001,那么:20 * log (00 0001 / 11 1111) = -96 dBFS知道为什么你看见的峰值表都是从0 dB到-96 dB了吧?接下来,你可以自己算出24bit,32bit数字音频的动态范围了,我告诉你一个,24bit数字音频的动态范围是144dB。还是你自己试试吧?(别忘了要先把二进制转换成十进制,我可不会用二进制算对数!^^)至此,这篇文章的内容就差不多都写完了,时间仓促,有疏漏之处在所难免,欢迎大家指正……然而,我回过头去看看前面的内容,总觉得还有一些东西可以写的,但是又不能操之过急。诚然,这篇文章不是很好读懂,但希望大家能够花点心思读读看,我敢向你保证:有百利而无一害!如果你认为你已经读懂了,麻烦你把文章最前面的几个问题试着解一下,如果大家都能解出来,说明我写得还算清楚,那我就不用再多做解释了;如果有很多问题,那我的担心还是有道理的,我会写关于分贝的另外一篇文章,解决这些问题,就算是一篇补遗吧。(究竟是什么问题,我先不说,免得大家偷懒,不自己发现自己的问题,嘎嘎)最后我要感谢我刚才说的那个鸟论坛,还有上面的一些鸟人,是你们给了我写下这篇文字的原动力;同样还要感谢某效果器(忘了,好像是PSP Vintage)的说明文档,正因为这篇文档解释的不全面,才让我有机会拜读Lionel Dumond的文章(大家可以去ProRec搜一下,E文的);最后才要感谢(这次是真正感谢)Lionel Dumond,没有你的好文字,我也不会懂得分贝究竟是个什么东西!嗬嗬~~~在写这篇文章的时候,我参考了高中物理、声学物理、高等代数等等中学时期的课本和课外读物……同志们!12年寒窗苦读还是有用的,千万不能丢啊~~~ :p陶老师关于电容话筒的理论指导和AQR老师针对我提问的回答,促使我仔细的学习了与声音有关的一些物理知识,并且在网上找到了上面这片有关?分贝?的精辟文章。看这片文章需要耐心,但是很值得花一两个小时去仔细的阅读,真的。dB(decimal bar十分之一贝尔)是声音大小的单位,声压大小取对数 好像是有些地方还是要再次说明的,对于dBv的单位由来有两种不同解释。一是说明来源于民用设备或者应用在非专业设备上,例如非广播级设备的-10dBv不平衡接口。 二是说来源与电声器件,比如话筒。我更赞同后者的解释,因为从上世纪20年代出现互易法(一种精确测量转换器件灵敏度的方法,采用第3个转换器件辅助测量,30年代时候精度就可以达到0.002dB,现在精度更高)校准电声转换器件的灵敏度后,测量精度上升了百倍千倍。作为电压比值的dBu因为基准电压来源于dBm,数值是无理数近似0.7749......所以一般用0.775V代替。这样就给精确测量带来理论上的问题。所以从电声器件开始,人们普遍使用dBv的形式,基准电压是1V的样子。这样就不存在理论上的误差。所以我更相信后者是正解,不幸的是许多书籍上都是采用前解,不知会不会误人子弟。还是我一直是错的?呵呵。传声器的参考灵敏度表达式就是1V/Pa 所以,我同意你的看法转 音频应用--dB详解 30_音频应用没什么不可以加精的,写的很精彩.不过其中------------------------------------------------------------------------声响(I)和声压(P)之间的关系我们可以用下面的公式来表示:I = P^ / ρ-----------------------------------我们通常见到的概念都是I=P^/ρc我试着回答回答看:1、能量大100倍,响多少不好说。2、不一定。假设两个是频率相同的正弦波,那么互相抵消和峰值叠在一起rms值差很多。功率翻两倍电平大6db,那么估算一下这两个声音叠在一起最多大概是75db左右。3、+4db对应平衡线,-10db对应非平衡线。信噪比大概差6db左右。4、0db定义不同,数字设备有一个动态范围,通常规定最大的是0db。模拟设备虽然可能可以超过0db(我也不清楚),但是电平不一定比数字的0db大。5、16bit=20log65536=96db左右,24bit=144db左右。21bit=126db左右。6、不知道,估计差不少?比很多教科书说得清楚了,例如新出版的《录音工程师手册》上说得很散

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