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我来给楼主补充点东西:
自然界有许多东西,数字化后,你会发现它们相互的变化特性并不是直线的,而是指数或者对数关系。
分贝dB,就是一种对数值,它用来衡量许多有对数特性变化的物理量,比如声音和机械能的关系,无线电信号传输中天线的信号辐射强度与电压的关系等等。
什么是对数关系?比如,同样的一块金属板,你用锤子敲击它,让它发出声音,然后记录下敲击的功率。然后你加大功率,直到你听上去声音比原先增加一倍,那时候,你测量到锤子的功率是多少?是原来的功率乘以2么?不是的,而是接近于乘以4的值。也就是说,锤子击打金属板的功率,与金属板发出的声音的音量,不是直线关系而是对数/指数的关系。由此推断,要声音再响一倍的话,我们敲打金属板的攻略,就要提高到差不多是原先功率的16倍才行。因此我们说,声音的响度,与敲打金属板的功率是指数关系。
为了便于数据统计,科学家们借助以对数/倍数为单位的数据表达方法来简化表达这种对数关系的数值。在电声领域中经常涉及到的有:
1. 声压级分贝。楼主花了大量篇幅写了这个,我就不重复了。这里包括了喇叭/耳机等电声器材的灵敏度值。灵敏度中的分贝,也是指以分贝值表示的声压级。但耳机和音箱/喇叭有一点区别,喇叭/音箱的灵敏度一般指在离开喇叭/音箱一米距离下测量的声压级,而耳机/耳塞则是装在专用的仿真人头的上测量的。
2. 增益分贝,表示电压、电流或功率的倍数的分贝值。一般功率增益(分贝)=电压增益(分贝)+ 电流增益(分贝)。以分贝计数的一个好处就是多个放大/衰减回路叠加时,不用做乘法,很简单地加减法就能算总的增益值。但要注意,不要将电压、电流和功率的增益混用了,它们代表的物理量不同。
3. 电平。我们经常看到放大器/解码器等等,上面标注着输入/输出电平,比如某CD机的最高输出电平为+3dB,某功放的最大输入电平为+6dB等等。这里的分贝数不表示比值,而是简单地表示一个电压值(电压电平值),但该电压值是以分贝算式来表示的,0 dB = 0.775V。有时候电平也会用功率表示,常用的单位是dBm,是以1mW为基准的功率值。这个功率分贝也不代表比值,而是指具体的功率值,只不过它是以分贝算式来表示的值。 0 dBm = 10 lg 1mW
4. 音频信号的频率值。人对声音的震动频率,在听觉上也是呈对数关系的。比如钢琴上小字 1 组的 A 音(简谱上的 6,啦)是 440Hz,比它高一个八度的A(啦)就是880Hz,而比它低一个八度的A(啦)则是220Hz。不知道大家是否注意,频率相应曲线等图表中,频率坐标都是对数坐标。而这种对数关系的频率,常用的单位不是分贝,而是倍频程。所谓倍频程,是值相差一倍的频率。比如刚才例子中,220 - 440 - 880Hz这三个频率,就各差了一个倍频程。
举例:信号通过某高通滤波器后的幅度变化和频率的曲线图,图中的频率值是对数坐标。我们常见的滤波器,就是以每倍频程多少衰减量(dB)来表达的,实际上这种频率相应一类的曲线,X和Y两个坐标都是对数关系的,只不过Y轴以分贝值表示,隐含了对数关系,而频率坐标则直接用对数坐标来表示。
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