从事声音工作的朋友或是业余爱好者,每每接触到音响设备或是手册,都会在一些数据之后,看到很多你熟悉的(dB)字眼,它们的过程是怎么来的?现在就简单的介绍认识这个单位吧。
分贝(decibel)简称dB 早期生活上,辨识东西会以大概、差不多,或是用比的,尽可能的让对方或自己了解有多少多大。
当文明来临与成长时,对这样的果付予大家所认同的刻度单位种种,这样的规则无不充斥在你我的生活里,例如长度的:公厘、公分、公寸、公尺、公丈、公引、及公里等,还有在面积的单位、容积体积的单位、重量的单位等等,(声学及电子声学)方面的单位,它是以分贝(decibel,dB)来做结果的。 这个单位的由来是英国,AlexanderGrahamBell(1847-1922)这个人成长及受教育于英国爱丁堡大学伦敦大学,后来任职于波士顿大学教授,一生专注于科学。
1876那一年发明电话!我们都知道贝尔发明了电话,然而重要的是,他发现我们人类耳朵对声音强度的反应是成对数形式,大概的意思是当声音的强度增加到某一程度时,人的听觉会变的较不敏锐,这使得对数的单位可以去拿来代表人耳的特性,为了纪念他的发现因而命名为Bell。 Bell用在远距两地计算时是ok的,因为Bell这单位在实际应用上太大了,我们用在小讯号方面时就须再细分以十分之一为一个单位,如同你在使用电表时欲量取小电压,会自动往下播切一格类似,此即decibel(分贝),从英文字的decibel是(十分之一),(小数)是decimal,简写是deci将deci+bel即成decibel。而这又有简写符号为dB,注意这dB前面的d是小写而后面的B是大写。 dBm dBm是在一个电子电路内,求得一声频讯号电平(AudioSignalLevel)的量测单位.它在分贝(decibel)的领域内代表所依据的基准是1Milliwatt的分贝.另一种说法是dBm所标示的m即是(milliwatt)在一个电路内其阻抗为600Ω.它参照换算相当于一个0.775V的讯号电压,这讯号电压是RMS的电压值,也就是0dBm因为0.775V跨接600Ω的负载等于1mW. 即:1Milliwatt=0.775V=0dBm/600Ω. dBm的m是小写的m,它表示1mW(milliwatt).但是现在阻抗(Z)通常省略了不提示. 就设备的规格表里如果有写及\dBm字眼时,即表示在任一电子设备的电子回路上所量测有供电的阻抗值是600奥姆,是有跨街负载的。 其方程式为:dBm=10log(P/0.001W) P=0.001×10(dBm/10) 式中的P是量测Power的数值,单位的表示就是Watts. 若以0dBm是测量于跨接在个600奥姆的负载下(在这里明白的指出了600奥姆的负载), 我们己知道这0.001W己经消耗掉了. 代入公式P=E×I=E2/R也就是说0.001=E2/600 E=√0.001×600=0.775V 因而当0.775V是量测在一个600奥姆的回路上的话.那0dBm就是讯号的功率值,若其它的电压是测量在这600奥姆电路,则dBm的数值是定位于dBm=20log(E/0.775)式中的E是经量测后得到的电压值. dBvanddBu 小写的v和u表示相似的东西,dBv和dBu也是在一个电子电路内,求得一声频讯号电平(AudioSignalLevel)的量测单位.而且它们在分贝(decibel)的领域内,所依据的基准也是0.775VRMS值,与上述dBm不同之处是它会运用在任何的阻抗情形下去算出数据来,我们会时常见到dBu但较少见到dBv,是因为dBv它会混淆到我们以为是dBV,dBv和dBV这两者是不同的.另一方面要知道的是dBu是欧洲惯用的,而dBv是美国惯用的.知道么? 因此dBv或dBu小写的v和u在基本上表示相同的事物,当一个电压在做测量的时候,没有牵拖到电路阻抗,但起始运算是拿0.775V来导入,这样说好了,假设好像电路是600Ω这是我们认为的,(在实际情况上,这可能是不知道的.)因为电路阻抗是不清楚的,因而实际有效功率是不明确的,那求出的值亦是不准确,如果要严格结果的,使用dBvordBu来求取数值时.并不是一个正确的dB测量法,然而它所得的果还是有用的. 我们观察其不同之处,dBm=20log(E/0.775),dBv=20log(E/0.775),dBm式子里的0.775V是以正600奥姆求出的. dBv式子里的0.775V则是假设它们是600奥姆的,式中的E是经量测后所得到的电压值,至后此两式子的差值在现今已被画成等号了. 也就是说dBm=dBvordBu而且很不幸的是dBv变成现在大家通用的运算法则.这是为什么? 原因是,业者的产品设备虽不达要求标准,但足够大众消费上的运用,以音响商业市场里,这是方便的宣告自己产品规格数据,以这样的方式去解释分贝.但又没有真实说明,这是厂商们最想要结果。 dBV dBV也是运用在一个电子电路内,求得一声频讯号电平(AudioSignalLevel)的量测单位.
它在分贝(decibel)的领域内所依据的基准是1VRMS值的分贝.它量测时的条件很松. 可作用在任何的阻抗值上,dBV的测量是相似于dBv(或dBu)测量的方式,但大V表示参考于1伏特电压(电压基准),且不管给予的任何阻抗值,那么这个值就更不是那么的精准了.不过起码能知道任一电路架构的讯号电平位准差不多是在那里,是的,dBV会在那里出现呢? 它通常是运用在-10dBV的非平衡式(Unbalanced)or高阻抗(HighImpedance)的消费性电子装置设备上,一般制造商所提供的文件上,会标注输入及输出是依据于负10,又应标注何时是利用dBV参考,(这点有时被忽略了).以及何时又是利用dBvordBu参考的, 大致上高端的器材设备上,几乎看不到这样的数值表示.当厂商提示出dBV时,您也就不必太关心这个数值了,它并不会很准确,但也是可以使用的结构,仅是利用在产品架构上,去界定它是消费性业余装置或专业级的设备. dBW
它在分贝的领域内,所依据的基准是明确的在1W的分贝,dBW大写的W即为Watt的意思.其时这段文应该跟dBm摆在一起的. 就如dBm般的,它对于声频方面,如麦克风电平位准及线性电平位准(LineLevel)而言,运用dBm来求取数值刚好.dBmordBvordBu就像比例呎一样将一个较大的量测单位照比例缩小到方便我们使用. 如果用dBW来导入就不太恰当.它是太大了. 不过它能利用在求出扩大机功率输出的对数性质,即dBW.只是dBW与dBm一样的被商家们,忽略掉0dBW=1W,100W=10log(100W/1)=20dBW,1000W=30dBW 当dBW代换到dBm时是:1W=多少dBm dBm=10log(1W/1mW)=10log(1/0.001)=30dBm 1W=0dBW=30dBm dBW=-30dBm,这就是30dBm=0dBW. 下表是有关dBW与Watts的相互对照, 觉得声音大1倍时,喇叭的音压已增加了近10dB,扩大机的功率也大了近10倍了. dBr dBr是一个在当下量测时,付予电子电路内,一量测的参考电压.制造商会在手册上说明某一环节的电路所求出的值.是以多少量测的参考电压dBr来测得的.浅说也就是参考电压从单一讯号到全频20~20k.
其量测的校准刻度是在0dBr.又一般0dBr=1.23Vrms=+4dBv除非是使用不同的量测的参考电压. 那厂商就有责任告知它们的dBr是以多电平(Level)量测的. dBFS 分贝满刻度也就是一般数字设备上的指示单位. 这”满刻度”之意就是使用在一模拟讯号转换成数字讯号or数字讯号换成模拟讯号时的过程. 这转换之间所能记录编码的最大电平量(在数字讯号失真切割之前"digitalclipping"). 这个最大的记录编码电平量就写成0dBFS. 0dBFS数字讯号满刻度又等于+24dBu的模拟讯号输出.然而一般的数字设备会架构于+18dBu输出. dBA,dBB,dBC 这三组滤波电路是针对人耳对于低频的感观在某个音压下,会有不同的聆听表现,举例当我们聆听小声的音乐电平时,对于低频的反应是不灵敏,然后就量测麦克风仪器而言,在任何音压里,对于低频应有的能量取得是一样的灵敏,这样会造成在小音压底下,麦克风量到的与耳朵听到的会不一致,为了让人耳这样的等响曲线与量测的曲线相似,在音压量计上,或是量测曲线仪上,都会提供大约2~3个不同音压范围的曲线滤波选择。 l声压位准在20~55dBSPL范围内,建议使用A加权曲线网络. l声压位准在55~85dBSPL范围内,建议使用B加权曲线网络. l声压位准在85~140dBSPL范围内,建议使用C加权曲线网络. B加权滤波已经不太被应用在量测上了,仅在学术的研讨上才会有更细腻的虑波曲线参考。 |
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