分贝dB与幅值比的换算关系 |
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分贝 dB 与幅值比的换算关系
在文章《为什么在固有频率处易产生共振?》中提到: 37.89dB 约为 79 倍, -29.24dB 约为 1/29 倍, 7.05dB 约为 2.25 倍 。有同行 在文章底部留言,咨询这些倍数关系咋来的。因此,在这将二者的换 算关系发布一下,可以自行计算,也可查询表格。
首先需要说明的是分贝 dB 不是一个单位,是个 无量纲 。我们经常 在声学、振动、电子学、电信、音频工程 & 设计等领域见到它。最初 是在电信行业使用,是为了量化长导线上传输电报和电话信号时的功 率损失而开发出来的。是为了纪念美国电话发明家亚历山大·格雷厄 姆·贝尔( Alexander Graham Bell ),以他的名字命名的。
01 —分贝的定义分贝 dB 定义为两个数值的对数比率,这两个数值分 别是测量值和参考值(也称为基准值),存在两种定义。
一种为 功率 之比:一种为 幅值 之比:
下标为 0 的数值均为幅值和功率的参考值。功率量的例子如:声 功率 (W) ,声强 (W/m 2 ) ,电功率,电强等。幅值量的例子如:声压 (Pa) ,电压 (V) ,加速度 (m/s 2 ) ,温度等。
因为分贝值完全依赖于测量 值与参考值之比,因此,计算时选择合适的参考值尤为关键。当测量 结果相互比较时,这一点非常重要, 选择的参考值不同,计算结果肯 定不一样 。常见信号的 dB 参考值如下表所示。
幅值之比
功率之比
信号类型
参考值
信号类型
参考值
位移
1×10 -12 m 声功率
1×10 -12 W 速度
1×10 -9 m/s 声强
1×10 -12 W/m 2
加速度
1×10 -6 m/s 2
声压
2×10 -5 Pa
注 :没有特殊要求时,参考值通常为 1 。
根据上述表达式,来自行计算线性幅值变化 79 倍约为 37.9dB , 打开计算机自带的计算器即可计算,输入公式 20log79 ≈37.95。而从 dB 到线性幅值变化倍数,也可以通过计算器计算得到,如 37.95dB 约 |
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