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分贝(decibel)是量度两个相同单位之数量比例的单位,主要用于度声音强度,常用dB表示。“分”(deci-)指十分之一,个位是“贝”(bel),但一般只采用分贝。
分贝(dB)是由美国电话发明家贝尔命名的,因为贝的单位太大,因此采用分贝,代表1/10贝。分贝的概念比较特别,它的运算不是线性比例的,而是对数比例的,例如两个音箱分别发出60dB的声音,合在一起并不是120dB,而是63dB。
使用分贝描述声音大小被称为声压级,与声级不同的是,声压级是指在某个频率范围内的声音大小,任何声音,不同频率的分贝数可能是不同的;不能说某个声音的声压级是多少,而必须说某个频率的声压级是多少;所有频率声压级的计权和是声级。比如,当说起考试成绩的时候,不能说简单的表达为考了80分,而需要说明语文考了多少分,外语考了多少分,这就是“声压级”,而声级是各科加起来的“总分”。
计算方法:
以“密度”(功率每“距能量源作半径之圆球面积”)或者压强计算,其公式分别为:
L是分贝数值;
I为量度的“密度”,I0为“特定参考密度”,人耳的起始可听“密度”为10-12W/m2;
P为量度的压力,P0为“特定参考压力”,人耳的始听压力为10-5N/m2。
常用的空气参考声压为pref = 20 µPa(微帕斯卡) (rms),它通常被认为是人类的最少听觉响应值(大约是3米以外飞行的蚊子声音)。最完善的水平测量,测量1帕斯卡等于94分贝声压级。在其他介质,如水下,1微帕斯卡更为普遍 。这些标准被ANSIS1.1-1994.所收录。
分贝的计算很简单,对于振幅类物理量,如电压、电流强度等,将测量值与基准值相比后求常用对数再乘以20;对于它们的平方项的物理量如功率,取对数后乘以10就行了;不管是振幅类还是平方项,变成分贝后它们的量级是一致的,可以直接进行比较、计算。
生活中的声音强度:
0分贝的标准设定,是根据听力正常的人所能听到的最小声音而厘定的。每增加10分贝等于强度增为10倍,增加20分贝增为100倍,30分贝则增为1000倍。
0dB 勉强可听见的声音:微风吹动的树叶声
20dB 睡觉,安静环境 低微的呢喃 安静办公室的声音
30dB 晚上树叶碰撞的声音
40dB 悄悄谈话 钟摆的声音
60dB 普通谈话
80dB 大声喊叫 隔音汽车里的声音、热闹街道上的声音
100dB 全力喊叫 火车的噪音、桥下尖锐的警笛声
120dB 正常人痛阈
140dB 低空飞机声
工作安全建议:
当环境的声音强度增加十分贝时,当中的人的最长逗留时间应缩短一半。
