dB（分贝）定义及其应用

大家好，如果您还对dB（分贝）定义及其应用不太了解，没有关系，今天就由本站为大家分享dB（分贝）定义及其应用的知识，包括的问题都会给大家分析到，还望可以解决大家的问题，下面我们就开始吧！

亚历山大·格雷厄姆·贝尔

如今，在音频工程和声学领域，工程师和音响工程师几乎每天都会使用dB 这个词。例如，“将1000Hz 衰减3dB”、“将推子拉高3dB”或“该扬声器的灵敏度为98dB SPL”。可以说，dB是音频行业中无处不在的单位。关于dB的讨论也是一个由来已久的话题，因为每个从业者都会经历一个“理解dB是什么”的阶段，尤其是在声学领域，dB经常被用来表征声压级SPL（SoundPressure）Level ） 尺寸。声压的单位是帕斯卡，Pa。声压的参考值为20Pa。该值代表人耳在1000Hz时的平均可听阈值，或者说人耳在1000Hz时可感知的平均最小声压波动值。声音是叠加在大气压力上的声压脉动，为1.0132510^5Pa。与大气压相比，声压的振幅波动很小。人耳可听声压幅值在210^-5Pa~20Pa范围内波动。这个声压幅值波动范围很大，两者之比达到10^6。看来，从线性的角度来看，这个声压幅值的波动范围是很不方便的。如果数字太多，读起来会很头疼。你必须仔细数数字。无论如何，我就是这样。不知道你是否也是这样！有没有什么偷懒的方法可以方便的反映出这个波动的幅度呢？贝尔大师长期以来一直在思考：有没有好的办法来解决这个问题呢？因此，引入了以dB表示的声压级的概念。他发现我们人耳对声音强度的反应是对数形式的，大致意思是当声音强度增大到一定程度时，人的听觉会变得不那么敏感，近似于对数单位尺度。这就使得可以用对数单位来表示人类听觉的变化比例，从而诞生了以对数dB形式表示的声压级。人耳可听到的声压振幅波动范围为210^-5Pa~20Pa，对应的以振幅dB表示的分贝数为0~120dB。因此，当声压级用分贝来表示时，其特点是更加方便。现实世界中，各种常见情况下声音的分贝级如下图所示。

用图表来表示声压幅值和分贝数，如下表所示：

2. 分贝的定义

了解dB首先要知道它代表的是两个相同单位的相同物理量之间的相对关系。即两个电功率或声音功率的比值，或者两个电压或电流值或类似声音量的比值。它也是测量声音相对响度的单位。最初在电话工程领域，dB被定义为表示两个功率的比值。是P1/P0的比值，然后取以10为底的对数，再乘以10。数学公式为：

dB是一个比率，一个数值，一种纯粹的计数方法，没有任何单位标签。由于它在不同的领域有不同的名称，也代表着不同的实际意义。常见的领域包括：声音、信号、增益等。

3、dB的应用

1.声音的大小

日常生活中，住宅区的告示牌上注明噪音应低于60分贝，即低于60分贝。这里dB（分贝）定义为噪声源功率与参考声音功率之比乘以10的对数。它不是一个单位，而是一个用来描述声音大小的数值。

2. 信号强度

在无线通信领域，测量某个位置的某个无线基站的通信信号强度也可以用dB来表示。例如，测量某酒店402房间1号无线基站的通信信号强度为-90dBm。这里定义为房间内有用信号强度与所有信号（包括干扰信号）的比值。

3. 增益

就天线技术而言，dB是衡量天线性能的一个参数，它的名字叫增益。是指在输入功率相等的情况下，实际天线与理想天线在空间同一点产生的信号功率密度之比。

dB是一个纯粹的计数单位，在工程中以不同的方式定义（只是看起来不同）。对于功率，dB=10*log()。对于电压或电流，dB=20*log()。

dB 的含义再简单不过了。就是比较简单地表达一个大数（后面跟着一长串0）或者一个小数（后面跟着一长串0）。例如（这里以power为例）：

X=100000=10*log(10^5)=50dB

X=0.000000000000001=10*log(10^-15)=-150dB

dBm 定义为毫瓦。 0dBm=10log(1)mW=1mW。

dBw 定义瓦特。 0dBw=10log1W=10*log(1000)mw=30dBm。

dB 始终默认定义功率单位，计算方式为10*log。当然，在某些情况下，可以用信号强度（振幅）来描述功和功率。本例中使用20log进行计算。无论是在控制领域还是在信号处理领域都是如此。例如，有时可以看到dBmV的表达方式。

在计算dB、dBm、dBw时，要注意基本概念。比如前面提到的，0dBw=10log1W=10log1000mw=30dBm；又如，一个dBm减去另一个dBm，结果就是dB。例如：30dBm-0dBm=30dB。

一般来说，在工程中，dB与dB之间只有加减，而没有乘除。最常用的方法是减法：dBm减去dBm实际上是两个幂的除法。信号功率和噪声功率的除法就是信噪比（SNR）。 dBm加上dBm实际上是两个幂的乘积，这种情况很少见（我只知道功率谱卷积计算中有这样的应用）。

简单来说，分贝是放大器增益的单位。放大器输出与输入的比值就是放大倍数，单位是“倍”，如10倍放大器、100倍放大器。当使用“dB”作为单位时，放大系数称为增益，这是同一概念的两个名称。分贝与电放大倍数的换算关系为：AV(I)(dB)=20lg[Vo/Vi(Io/Ii)]； Ap(dB)=10lg(Po/Pi) 分贝定义时的电压（电流）增益与功率增益的公式不同，但我们都知道功率、电压、电流的关系为P=V2/R=I2R。使用这组公式后，两者的增益值相同：10lg[Po/Pi]=10lg(V2o/R)/(V2i/R)=20lg(Vo/Vi)。采用分贝作为单位的主要原因是：数值变小，更容易读写。电子系统的总放大系数往往为数千、数万甚至数十万。收音机从天线接收到的信号到扬声器输出总共需要放大约20,000倍。用分贝表示时，先取对数，数值会小很多。附表为放大倍数与增益的对应关系；这很容易计算。当放大器级联时，总放大倍数为各级的乘积。当以分贝为单位时，总增益就是总增益。如果功放前级为100倍（20dB），后级为20倍（13dB），则总功率放大倍数为10020=2000倍，总增益为20dB+13dB=33dB。

4.分贝

dBA 是指声音的A 计权。通常A加权的结果以单位dBA或dB(A)表示。

人耳能听到的声音有一定的频率范围（20-20KHz）和一定的声压级范围（0-130dB），如下图所示。

人耳对所有频率的敏感度并不相同。正常人耳最敏感的频段是3000Hz-6000Hz，其频率响应会随着音量的变化而变化。一般来说，低频和高频的声音感知能力不如中频段。在低声压级时效果更明显，在高声压级时效果会变平，如图中的曲线（等响曲线）所示。声压级越小，曲线越陡峭，声压级越大，曲线越平坦。

正是由于人耳对不同频率的敏感度不同，即使声压级相同，听起来也会不同。因此，实际听到的声压级需要通过增益因子进行校正，最常用的是A计权，当然还有B、C、D计权。 A计权对应的是40立方等响度曲线，也就是上图中红线代表的曲线。 B和C权重对应70和100平方米的等响曲线。四种权重曲线如下图所示。

对同一信号使用不同的加权方法会导致不同的声压级。如下图所示，在计算未加权和A加权的随机信号的1/3倍频程曲线时，可以看出两者的差异很明显。因此，当权重不同时，结果也不同。

除dBA等三种计权外，其他领域还有dBm、dBW、dBu、dBv、dBi、dBd、dBc等，但dBA在NVH领域最常用。

5.分贝叠加

dB可以任意加吗？如何将它们相加？比如70dB+60dB等于130dB吗？如果真这么简单，世界就安静了，就不会有那么多争论了，也不会有人说NVH是“玄学”。

这是通过声压级的叠加来解释的。 SPL结果=SPL1+SPL2+SPL3+…+SPLn？声压级的合成运算并不是简单的加减运算。声压级不能直接相加，必须以能量的形式计算。因此，声压级的综合公式如下

如果两个声压级SPL1=SPL2=60dB，但两个声源相关且同相，则合成声压级SPL为66dB，因为60dB对应0.02Pa，两者之和为0.04Pa，对应66dB。现实真有这么美好吗？很少有两个声源相关且同相，因此这是浪费时间。你要砍掉我的心吗？若任意两个声压级SPL1=SPL2，则合成声压级为

也就是说，如果两个声压级相同，则组合后的声压级将比之前大3dB。也可以用下图来表示。横轴代表两个声压级的差值，纵轴代表在原来的基础上应该增加多少dB。两者相差0dB时，合成大3dB；当两个声压级相差大于15dB时，小值对声压级的影响可以忽略不计。合成声压级也可以通过查询下图得到。

回到本节开头提到的问题：70dB+60dB是多少？我们可以根据本节第一个公式计算或者与上图比较，得到结果为70.4dB。请记住，它不是130dB。

说完声压级的合成，我们再来说说声压级的分解。声压级分解通常用于校正背景噪声的影响。例如，噪声测量值Lmeasured校正背景噪声LBGN的影响。不是简单的Lsource=Lmeasured-LBGN，而是

国际标准中背景噪声的校正原理如下图所示。当背景噪声与声源声压级相差小于6dB时，测量无效；当两者相差615dB时，需要进行修正，按照上式进行修正；当两者相差大于15dB时，可以忽略背景噪声对测量结果的影响。

用户评论

寂莫

我之前完全不知道 dB 是什么意思哎！这篇文章解释得很清楚，终于明白什么是声压级的单位了。原来我们的耳朵不都是听觉感知力一样的，这个概念很重要，以后在研究声音相关的知识的时候可以用来比较不同声音的强弱程度。

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寒山远黛

看了这篇就懂了为什么分贝这么重要啊！从日常生活到专业的测音设备， dB 都发挥着关键作用。尤其是对于那些从事音乐制作、录音等需要精准控制声音的领域来说，dB 的理解简直必不可少！

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あ浅浅の嘚僾

说实话，这篇文章写的有点过于简单化了。对于 dB 相关的专业应用，比如音频工程中的混音操作或者环境噪声标准等的详细解释还是比较匮乏的，感觉对有一定基础的用户来说缺乏深度。

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优雅的叶子

我记得以前在音乐课上老师讲过 dB 的，但那时候理解不太深彻… 这篇文章终于把 dB 定义说得通俗易懂了！ 比如噪音、音乐播放量都用 dB 来衡量，真的很方便。以后可以尝试用 dB 更好地管理我的生活环境了!

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陌上花

这篇博文真是太棒了！之前我一直觉得 dB 和声压级都是一样的，原来他们还是有区别的啊！这篇文章让我更加了解 dB 的应用场景和它的重要性，简直收获满满！

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逾期不候

dB 虽然是一个很重要的概念，但我感觉这篇博文写的有些过于专业。对于普通人来说，可能不太好理解其中的细节。能不能用更通俗易懂的语言来解释呢？

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玩味

分贝这个概念其实挺重要，它帮助我们更好地了解声音的强度和环境噪音的影响。但这篇文章稍微有点简略，希望可以详细介绍 dB 在不同领域的应用，比如音频工程、声学等等。

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墨城烟柳

我现在就对 dB 深有体会，因为我从事的是录音工作！dB 的精准控制是音乐制作的关键因素之一，这篇文章让我更加深切地理解了它的重要性。

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有一种中毒叫上瘾成咆哮i

我一直想知道什么是 dB 到底是什么东西，为什么它会在耳机、音响等产品上经常出现？终于明白了，原来它是用来衡量声音强度的！文章解释得还蛮清晰的！

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琴断朱弦

这篇文章真的太棒了！之前我对 dB 的了解非常有限，看了この記事之后，我终于明白它是什么意思以及它如何被广泛应用于我们的生活中！

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棃海

dB 这个概念对我来说还是比较深的，感觉这篇博文里有些术语和公式不太好理解，希望可以稍微加入一些简单的例子或对比来辅助说明。

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你瞒我瞒

我觉得这篇博文写的比较全面，涵盖了 dB 的定义和各种应用场景。尤其是对于 dB 所在各个专业领域中的实际应用，我受益匪浅。希望作者可以继续分享更多相关的知识！

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何必锁我心

文章里提到的dB公式， 有点难度理解，能不能用更直白的语言来解释呢？以及关于dB的测量工具有哪些，他们的具体工作原理是什么？ 这些信息都会对我帮助更大!

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青山暮雪

学习音频工程相关知识的时候经常会遇到 dB 的概念。这篇博文讲解得非常清晰易懂，帮我更好地理解了 dB 在音频领域中的作用和应用。希望以后可以分享更多关于音频工程的知识！

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放肆丶小侽人

这篇文章虽然很详细地介绍了 dB 的定义及其应用，但我还是觉得有点枯燥乏味。能否加入一些图片、图示或视频来进行展示呢？这样能更生动形象地解释这个概念。

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灼痛

之前一直以为 dB 只是听力的感知，现在才知道它是一个科学指标，可以用科学的方法来量化声音的强度。这篇文章让我对 dB 有了一个全新的认识！

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刺心爱人i

感谢作者分享这篇博文！虽然文章内容比较专业，但我还是从中受益匪浅。希望以后还能看到更多关于声学知识方面的精彩文章！

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