聲音的分貝

2021-08-19 13:59:41 字數 1876 閱讀 1411

1. 分貝定義

分貝db定義為兩個數值的對數比率,這兩個數值分別是測量值參考值(也稱為基準值)。存在兩種定義情況。

一種為功率之比: 1d

b=10l

og10w

w01 db

=10lo

g10ww

0一種為幅值之比: 1d

b=10l

og10(

xx0)

2=20l

og10(

xx0)

1 db

=10lo

g10(x

x0)2

=20lo

g10(x

x0

)所以這裡還有乙個問題,既然是乙個比值,那參考值(或者叫基準值)x0

x

0或者w0

w

0應該怎麼確定呢?

2. 參考值與聲壓

首先,上面提到的參考值為聲壓,大小為p0

=2×10

−5pa

p 0=

2×10−

5pa。

但是到這我有個問題,上面不是說的是振幅或者功率之比嗎,為什麼這裡給的基準值是乙個壓強單位呢?

但是直觀上,我們的確感覺聲音的產生和氣壓的改變有關;因為我們聽到聲音是因為空氣的震動,而這個震動肯定是震源對這個介質施以一定的力。這時就產生了壓強的變化。

查閱資料,聲強和壓強有如下關係: p2

=i×ρ

×cp 2=

i×ρ×

c其中

p p

為聲壓(pa

' role="presentation" style="position: relative;">pap

a),i i

為聲強(w/

m2' role="presentation" style="position: relative;">w/m

2w/m

2,和能量、振幅的平方成正比 ),

ρ ρ

為介質密度(kg

/m3 kg/

m3

),c c

為聲速(m/

s' role="presentation" style="position: relative;">m/s

m/s)。因此,壓強之比就等於振幅值比。

人耳可聽的聲壓幅值波動範圍為2×

10−5p

a 2×10

−5pa

~20p

a 20pa

(即2×

10−5 2×10

−5

~2×101

2 ×10

1),以p0

=2×10

−5pa

p 0=

2×10−

5p

a為基準,那麼換算到db就是 db

min=

20log

102×10

−52×

10−5=

0db dbm

in=20

log10

2×10−

52×10

−5=0

db

dbmax=20

log10

2×101

2×10−

5=120d

b dbm

ax=20

log10

2×101

2×10−

5=

120db引用

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