常用分贝数的计算方法

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初中物理声音的音量和音调的计算方法详解

初中物理声音的音量和音调的计算方法详解声音是我们日常生活中非常重要的一种物理现象，它是由物体振动产生的机械波导致的听觉感觉。声音的音量和音调是我们对声音的两个主要感知特征。在本文中，我们将详细解释声音的音量和音调的计算方法。

一、声音的音量计算方法

声音的音量通常指的是声音的强弱程度，它与声波的振幅有关。振幅是声波的最大偏离位移，可以理解为声音波峰的高度。在物理中，声音的音量可以用分贝（dB）来表示。下面是计算声音音量的一般方法：

1. 首先，需要了解两种参考声音的强度。一种是正常听力范围内的最小可听到的声音，近似为10^(-12) W/m^2的声强，记为I_0；另一种是人耳能够耐受的最大声音，约为1 W/m^2的声强，记为I_1。

2. 声音的音量（物理学意义上的音量）以分贝为单位，可以用公式L=10log10(I/I_0)来计算。其中，L代表声音的音量，I代表实际声音的声强。

3. 对于实际声音的声强I，可以使用声音压力的平方除以空气的特定阻抗（大约为400 N·s/m^3）来计算，即I=p^2/Z，其中p代表声音的压力。

通过以上方法，我们可以计算出任何实际声音的音量，并用分贝来表示。

二、声音的音调计算方法

声音的音调是指声音的高低音频特征，它与声波的频率有关。频率

是指波动在单位时间内的重复次数，它用赫兹（Hz）来表示。对于声

音的音调计算，我们可以按照以下方式进行：

1. 了解不同音调的频率范围。一般来说，人耳所能听到的声音频率

范围大约在20 Hz到20,000 Hz之间。

2. 使用频率计算公式f=n/T来计算声音的音调，其中f代表声音的

dB的计算

(2008-05-28 15:52:44)

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分类：移动通信规划设计仿真

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杂谈

一般来讲，在工程中，dB和dB之间只有加减，没有乘除。而用得最多的是减法：dBm 减dBm 实际上是两个功率相除，信号功率和噪声功率相除就是信噪比（SNR）。比如：30dBm - 0dBm = 1000mW/1mW = 1000 = 30dB。dBm 加dBm 实际上是两个功率相乘，没有实际的物理意义。

放大器级联时，总的放大倍数是各级相乘。用分贝做单位时，总增益就是相加。若某功放前级是100倍(20dB)，后级是20倍(13dB)，那么总功率放大倍数是100×20=2000倍，总增益为20dB＋13dB=33dB。

可见天线增益、馈线损耗、等的单位dB含义为，把原信号放大或缩小了多少倍。

如果把增益定义为+dB，把损耗定义为-dB，就只存在加法运算了。

例如某发射机发射功率为200mW即23dBm,经一堵墙，损耗是4dB,即变为原来的0.398107 倍，按功率算200*0.398107=79.6213411mW,按dB算为23-4=19dBm,19dBm正好是

79.6213411mW

手机的人体损耗为-3dB，意味着手机信号的一半被人体损耗掉了，-1dB对应的是0.8,1dB的增益对应的是1.258925，0dB对应1（没有增益也么有损耗）,3dB大约为2

通信工程中功率的dB公式为:A=10*log(B,10)

反函数为:B=power(10,A/10)

A:dB表示

B:绝对功率

dB和dBm

(2009-12-29 14:15:32)

常用分贝数的计算方法

在物理学和工程领域中，分贝（dB）被广泛用于描述声音、电压、功率等信号的相对大小。分贝是一种对数单位，可以度量两个信号之间的比率或相对差异。下面我们将介绍一些常用的计算分贝的方法。

1.声压级分贝计算：声压级用于描述声音的相对强度。常用的声压级计算公式为：

Lp = 20 log10 (p / p0)

其中，Lp是声压级，p是被测声压值，p0是参考声压值（一般取为20微帕）。这个公式假设参考声压值的声压级为0dB。

2.功率级分贝计算：功率级用于描述功率的相对大小。常用的功率级计算公式为：

Lw = 10 log10 (w / w0)

其中，Lw是功率级，w是被测功率值，w0是参考功率值（一般取为1瓦特）。这个公式假设参考功率值的功率级为0dB。

3.电压分贝计算：电压分贝用于描述电压信号的相对大小。常用的电压分贝计算公式为：

Lu = 20 log10 (u / u0)

其中，Lu是电压分贝，u是被测电压值，u0是参考电压值（一般取为1伏特）。这个公式假设参考电压值的电压分贝为0dB。

4.信号级分贝计算：信号级用于描述信号的相对强度。常用的信号级计算公式为：

Ls = 20 log10 (s / s0)

其中，Ls是信号级，s是被测信号值，s0是参考信号值（一般取为1毫伏）。这个公式假设参考信号值的信号级为0dB。

5.声音强度级分贝计算：声音强度级用于描述声音强度的相对大小。常用的声音强度级计算公式为：

LI = 10 log10 (I / I0)

其中，LI是声音强度级，I是被测声音强度，I0是参考声音强度（一般取为10^-12瓦特/平方米）。这个公式假设参考声音强度的声音强度级为0dB。

分贝及其应用

分贝是个较常使用的计量单位，分贝最初来源于长途电讯的计测，后被广泛应用于电工、无线电、力学、冲击振动、机械功率和声学等领域。不少工程技术人员都熟知它，但很多人都对它感到生疏和奥秘，为此，有必要重温这一术语，弄请它的涵义。

1 分贝的定义

分贝是国家选定的非国际单位制单位。它是我国法定计量单位中的级差单位。其定义为：两个同类功率量或可与功率类比的量之比值的常用对数乘以10等于1时的级差。这一分贝定义中的“可与功率类比的量”，通常是指振幅平方、场强平方、电流平方、电压平方、声压平方、位移平方、加速度平方、声强和声能密度等。

分贝是表示电气、机械和声学等信号在传输过程中的功率增加(增益)与减小(损耗)的计量单位。把前后所测的两个功率比值(P/P0)。取以10为底的常用对数就是此功率差的贝尔数(以科学家Alexander Grahan Bell命名)。用公式表示贝尔数为：

式中，P为类似功率的输出量；P0是基准输入功率；Nb是以贝尔为单位的数。

贝尔Bel简称“贝”。它不是我国的法定计量单位。

在实际使用中，发现贝尔这个单位太大，故采用十分之一贝尔为单位，称之为分贝(decibel)，其符号为dB，是我国法定计量单位中的级差单位。用数学公式表示分贝数为：

其中Nd是以分贝为单位的数。

某一分贝数对应一定的功率比值，同样，某一功率比值也与一定的分贝数相对应，分贝数与

功率比值可以互相换算；可以绘制成分贝换算表格便于查阅，也可以制成分贝换算尺。例如，若传输分别增加1、10、20、30dB时，表示被测功率比基准功率分别增大1.259、10、100、1000倍，若传输分别减小-1，-10，-20，-30dB时，表示被测功率分别减小了20%、90%、99%、99.9%。分贝与功率相比较只是同一物理量采用不同的计量单位表示而已，如长度可用m或cm来表示一样。

声音的强度与声级的计算

声音是人们生活中经常接触到的一种感知，它可以传达信息，唤起

情感，同时也有一定的物理特性。声音的强度与声级是研究声音物理

性质中的两个重要概念。本文将介绍声音强度的计算方法以及声级的

噪音的危害及分贝值

噪音的来源非常广泛，包括以下几个方面
社会生活：例如人声嘈杂的市场、音响设备过大的公共场所等。
建筑施工：建筑工地上的施工机械、搬运设备、打桩机等都会产生高分贝的噪音。
交通运输：例如汽车、火车、飞机和船舶等交通工具，它们产生的噪音是人们日常生活中最主要的噪音来源之一。
工业生产：工厂、机器、发电机等设备运转时产生的噪音，通常会对工人的听力和健康造成危害。
频谱分析法
通过频谱分析仪器对声音信号进行频谱分析，可以得到声音在不同频率下的分贝值。这种方法能够更详细地了解噪音的频率特性。
常用噪音测量仪器
声级计：一种用于测量声音级别的仪器，广泛应用于环境噪音、工业噪音等领域的测量。
频谱分析仪：一种用于分析声音频谱的仪器，可以测量不同频率下的声音级别，并用于噪音源识别和噪音控制等方面的研究。
这些测量仪器在噪音控制、环境保护、工业生产等领域发挥着重要作用，帮助人们对噪音进行准确测量和评估，以保护人们的健康和生活环境。
03
噪音对人类的危害
听力损伤
暂时性听力损伤
长时间暴露在高分贝噪音环境中，可能导致暂时性听力下降或耳鸣，通常在离开噪音环境后一段时间会恢复。
持久性听力损伤
长期接触高分贝噪音，尤其是超过85分贝的噪音，可能导致不可逆的听力损伤，使听力逐渐下降。
影响人的情绪调节和内分泌系统。

db和pa之间的换算关系

DB（分贝）和PA（帕斯卡）是用来描述声音强度的单位。分贝

是一种对数单位，用于比较某一物理量与参考物理量的大小，而帕

斯卡则是国际单位制中的压力单位。

在声学中，分贝用来衡量声音的强度，而帕斯卡则用来衡量声

音的压力。它们之间的换算关系涉及到声音的物理特性和对数函数

的计算。

换算关系可以用以下公式表示：

L = 20 log10(P1/P0)。

其中，L表示分贝数，P1表示要比较的声压，P0表示参考声压（通常取20微帕）。这个公式是将声压的比值转换为分贝数的常用

公式。

举个例子，如果要计算某一声音相对于20微帕的声压的分贝数，可以使用上述公式进行计算。假设某一声音的声压为200帕，代入

公式中可以得到：

L = 20 log10(200/20) = 20 log10(10) = 20 1 = 20分贝。

这说明相对于20微帕的参考声压，200帕的声压对应于20分

贝的声音强度。

需要注意的是，分贝是一种对数单位，它表示的是两个声压的

比值的对数。因此，分贝数是一个相对值，而不是绝对值。换句话说，分贝数只能用来比较不同声音之间的相对强度，而不能用来直

接表示声音的绝对强度。

综上所述，DB（分贝）和PA（帕斯卡）之间的换算关系涉及到

声压的对数比值，可以通过特定的公式进行换算。这种换算关系在

声学工程和声音测量中具有重要的应用。

声音振动幅度分贝计算公式

声音是一种由物体振动产生的机械波，是我们日常生活中不可或缺的一部分。

而声音的强度可以通过分贝来进行衡量，分贝是一种用于度量声音强度的单位。在本文中，我们将介绍声音振动幅度分贝计算公式，并探讨其在实际生活中的应用。

声音振动幅度分贝计算公式可以表示为：

L = 10 log10(I/I0)。

其中，L是声音的分贝数，I是声音的强度，I0是参考强度。

在这个公式中，分贝数是通过声音的强度与参考强度的比值来计算的。参考强

度通常被定义为20微帕，这是人类能够听到的最轻微的声音。因此，当声音的强

度与参考强度相等时，分贝数为0。而当声音的强度是参考强度的10倍时，分贝

数为10。当声音的强度是参考强度的100倍时，分贝数为20。以此类推。

通过这个公式，我们可以计算出任何声音的分贝数，从而了解其强度。分贝数

越高，声音的强度就越大。通常来说，人类的耳朵可以听到的声音范围大约在0到120分贝之间。超过120分贝的声音会对人体造成损害，甚至导致听力损失。

声音振动幅度分贝计算公式在实际生活中有着广泛的应用。例如，在工业生产中，工人们需要了解机器发出的声音是否超过了安全范围。通过测量声音的分贝数，他们可以及时采取措施，保护自己的听力。另外，在音乐产业中，音频工程师也需要了解声音的强度，以便调整音量和音质，确保听众能够获得最佳的音乐体验。

除了工业和音乐领域，声音振动幅度分贝计算公式还在环境保护中发挥着重要

作用。例如，城市的噪音污染已经成为了一个严重的问题。政府部门可以通过测量噪音的分贝数，了解城市中的噪音来源和分布情况，从而采取措施减少噪音对居民的影响。

常用分贝数的计算方法

功率增益的对数形式为： Gp=lg

(dB)

用分贝表示功率的增益为：

Gp(dB)=10 lg (dB)

例如：一个放大器的输入功率为 10mw,而输出功率为 100w ，说明放大器放大了 10000 倍。

用分贝表示则为 40dB,即：

Gp(dB)=10 lg

100

=10 lg104 =40(dB) 10x10 3

电流、电压增益定义为：

Io (dB)

Gi=20 lg

Ii Uo (dB)

Gu=20 lg

例如：某一放大器为： Kp=K u × Ki

=1551×350=542850

式中： Kp 为功率放大倍数， Ku 为电压放大倍数， Ki 为电流和大倍数。

则用分贝数求得：

1、Gu=20 lg Uo

(dB)

Gu=20lg1551(dB) ≈20×3.19=64(db)

(dB) 2、Gi=20 lg

Gi=20lg350(dB) ≈20×2.54=51(dB)

3、Gp=10 lg Po

(dB)

Gp=10lg542850≈10× 5.73=57.3(dB)

分贝值与倍数之间可以相互换算，倍数换算为分贝值如上所述，分贝值换算为倍数值按上述逆运算进行：即

Io Gi

Uo Gu

=10 =10 =10 Pi

当然我们也可以查对数表获得，下面就是常用数据换算表

增益电压比（Uo

）或功率比增益电压比（

）或功率比

（db）Po（ dB Po

Ui Ui

电流比（Io）Pi）电流比（Io Pi

Ii Ii 011011

1 1.12≈（ 1.1） 1.26≈-10.891≈（ 0.9 ）0.794≈

分贝、功率、电压、电流

在表示音响器材的数据时常常会出现几个单位名词，分别是分贝(Decibel)、功率(Power)、电压(Voltage)与电流(Current)，首先我们来了解功率与电压和电流之间的关系：

功率(P o w e r)=电压(V o l t a g e)x电流(C u r r e n t)

功率的基本单位是瓦特(Watt)、电压的基本单位是伏特(Volt) 而电流的基本单位是安培(Ampere)，功率是由电压乘上电流之后所得出的一个能量单位，比如说我们常常提到一台扩大机最大输出有几瓦，这就是在讲这台扩大机最大能输出的瓦特数有多少。而为了方便表示，我们常常会把这三个单位用缩写表示，其缩写对应列表如下：

瓦特(Watt) = W = 1000 mW

伏特(Volt) = V = 1000 mV

安培(Ampere) = A = 10000 mA

再来是一个很容易搞混的名词─分贝(Decibel)，分贝是一种对数单位(a logarithmic unit)，是贝尔(Bell)这个单位的十分之一，故称分贝。贝尔这个单位是由顶顶大名的贝尔(Alexander Graham Bell)先生所发明，他发现是人类耳朵对声音强度的反应是成对数形式的而非线性的，在声音强度较低时所产生的变化人耳比较敏感，而声音强度较高时所产生的变化人耳反而比较无法分辨，人耳这样的特性刚好很近似于对数型态，所以就提出了贝尔这个单位来反应听觉的特性曲线。

由于贝尔这个测量单位在实际使用时太大了，所以现今常用的单位是分贝，是贝尔这个单位的十分之一，也就是 1 Bell = 10 decibel，分贝的缩写为dB，是现今最常用的声音测量单位。

分贝数

分贝

科技名词定义

中文名称：

分贝

英文名称：

decibel;dB

定义1：

符号为dB，贝尔的十分之一，用两个振幅或强度比的对数表示。

所属学科：

机械工程(一级学科) ；振动与冲击(二级学科) ；振动与冲击一般名词(三级学科) 定义2：

以两功率或两个场量之比的常用对数再乘以10的形式表示该比的单位。

所属学科：

通信科技(一级学科) ；通信原理与基本技术(二级学科)

本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布

百科名片

分贝表示一种单位，即两种电或声功率之比或两种电压或电流值或类似声量之比；分贝还是一种测量声音相对响度的单位。

目录[隐藏]

分贝2-通信系统传输单位

使用分贝作单位的好处

dB、dBV、dBm含义

分贝网－好音乐齐分享

分贝

fēnbèi

[decibel]

(1)∶表示两种电或声功率之比的一种单位,它等于功率比的常用对数的10倍——缩写为dB

(2)∶表示两种电压或电流值或类似声量(如声压或质点速度)之比的一种单位,等于电压或电流比的常用对数的20倍,如果两种电压或电流是在相同电阻上测得的话

(3)∶一种测量声音的相对响度的单位,大约等于人耳通常可觉察响度差别的最小值;人耳对响度差别能察觉的范围,大约包括以最微弱的可闻声为1而开始的标度上的130分贝对频率的定义

单位时间内完成振动的次数，是描述振动物体往复运动频繁程度的量，常用符号f或v表示，单位为秒-1。为了纪念德国物理学家赫兹的贡献，人们把频率的单位命名为赫兹，简称“赫”。每个物体都有由它本身性质决定的与振幅无关的频率，叫做固有频率。频率概念不仅在力学、声学中应用，在电磁学和无线电技术中也常用。交变电流在单位时间内完成周期性变化的次数，叫做电流的频率。

信噪比参数

信噪比（SNR或S/N），又称为讯噪比，是放大器的输出信号的功率与同

时输出的噪声功率的比值，常常用分贝数表示。其计算方法有：

1. 10LG(PS/PN)，其中Ps和Pn分别代表信号和噪声的有效功率，也可以

换算成电压幅值的比率关系：20LG(VS/VN)，Vs和Vn分别代表信号和噪

声电压的“有效值”。

2. 给放大器一个标准信号，通常是或2Vp-p1kHz，调整放大器的放大倍数

使其达到最大不失真输出功率或幅度（失真的范围由厂家决定，通常是10。），记下此时放大器的输出幅Vs，然后撤除输入信号，测量此时出现

在输出端的噪声电压，记为Vn，再根据SNR=20lg(Vs/Vn)就可以计算出信噪比。

3. 根据SNR=10lg（Ps/Pn）也可以计算出信噪比。

信噪比越大，说明混在信号里的噪声越小，声音回放的音质量越高。一般用分贝（dB）为单位，信噪比越高表示音频产品越好。国际电工委员会对信

噪比的最低要求是前置放大器大于等于63dB，后级放大器大于等于86dB，合并式放大器大于等于63dB。

以上信息仅供参考，如果您还有疑问，建议咨询专业人士。

分贝与距离的衰减关系

分贝与距离的衰减关系是指声音强度随着距离的增加而逐渐减弱的现象。根据常规的声学原理，分贝与距离之间的关系可以用以下公式表示：

L2 = L1 - 20log10(d2/d1)

L1是起始点的声音分贝数，L2是距离为d2的点处的声音分贝数，d1是起始点到距离d1的点的距离，而d2是起始点到距离d2的点的距离。公式中的20log10表示分贝的换算公式。

根据这个公式，可以得出以下结论：

- 当距离d2比距离d1远时，声音分贝数L2会减小，说明声音强度减弱；

- 距离越远，声音分贝数的减小越明显，声音变得越弱；

- 起始点的声音分贝数L1越大，衰减效果越明显。

这个公式给出了分贝与距离的衰减关系，可以用于声学工程、音响系统设计等领域，用来预测声音在不同距离处的实际强度。

分贝测试 (2)

分贝测试

介绍

分贝测试是一种测量声音强度的方法，通过使用分贝仪或其他测量设备，可以准确测量出声音的分贝值。分贝是声音强度的单位，用来衡量声音的大小。

在日常生活中，分贝测试常用于衡量噪音的强度，以及音频设备的音量控制。在工业领域，分贝测试也是评估噪音对工作环境的影响以及保护工人健康的重要手段。

分贝的定义

分贝是一种相对单位，用于表示声音的相对强度。其定义是基于对数比值的计算。

声音分贝级别的计算公式如下：

Lp = 10 * log10(P / Pref)

其中，Lp表示声音的分贝级别，P表示声音的压力级别，Pref表示参考压力级别。一般情况下，参考压力级别被定义为20微帕斯卡（μPa）。

分贝测试的步骤

进行分贝测试一般需要以下步骤：

1.选择合适的测试设备和工具，如分贝仪或音频测量设备。

2.设置测试环境，确保没有其他干扰声音。

3.将测试设备放置在合适的位置，并校准设备以获得准确的测量结果。

4.进行声音源的测试，目标是测量声音的分贝级别。

5.记录测试结果，并根据需要进行数据分析。

分贝测试的应用

分贝测试在不同领域有着广泛的应用。以下是一些常见的应用场景：

工业领域

在工业生产过程中，噪音常常是工人面临的一个重要健康问题。通过分贝测试，可以评估工作环境中噪音的级别，并采取相应的措施，以减少对工人的危害。例如，在噪音达到一定级别时，可以提供耳塞或其他的个人防护设备。

音频设备测试

分贝测试常用于测试音频设备的音量控制。通过精确测量声音的分贝级别，可

以确保音频设备在不同设置下的输出强度是可靠和准确的。这在音频设备的制造和调试过程中非常重要。

声发射能量单位

引言

声音是一种机械波，通过振动的物体传播，我们通常用声音来进行交流和感知周围的环境。声音的强弱可以通过声压级来衡量，而声压级的单位就是声发射能量单位。本文将介绍声发射能量单位的定义、计算方法以及在不同领域中的应用。

声发射能量单位的定义

声发射能量单位是衡量声音强度的一种标准单位。它表示在特定区域内传播的声波所携带的能量。常用的声发射能量单位有分贝 (dB) 和瓦特/平方米(W/m²)。

分贝 (dB)

分贝是最常见也是最广泛使用的声发射能量单位之一。它是以对数形式表示声压级与参考值之间的比值关系。分贝的计算公式如下：

L = 10 * log10(P/P0)

其中，L为分贝数，P为待测物体或场景产生的声压级，P0为参考值（通常取为20微帕）。

瓦特/平方米(W/m²)

瓦特/平方米是另一种常用于衡量声音强度的声发射能量单位。它表示单位面积内

传播的声能量。瓦特/平方米的计算公式如下：

I = P/(4πr²)

其中，I为声强度，P为声压，r为距离源点的距离。

声发射能量单位的应用

声发射能量单位在各个领域中都有广泛的应用。

声学工程

在声学工程中，我们需要评估建筑物或设备产生的噪音对周围环境和人体健康的影响。通过测量噪音源处的声压级并将其转换为分贝数，可以对噪音进行定量评估和控制。

音频技术

在音频技术领域，我们常常使用分贝来衡量音频信号的强度和动态范围。通过将音频信号转换为分贝数，可以判断其是否过于强大或过于微弱，并作出相应调整。

医学影像

在医学影像中，超声波是一种常见的诊断工具。超声波图像中不同组织或器官反射回来的声波信号强度可以通过瓦特/平方米来衡量。这有助于医生对病情进行评估和诊断。

声压级计算公式

声压级是指声波传播中，某一处空气压强比基准空气压强的幅度或强度，即声压的强度，它以单位声压级来衡量，表示为dB（分贝）。

声压级计算公式为：Lp= 20 * log10（P/P0），其中Lp为声压级，

P为处声压，P0为参考声压，一般取为2*10-5 Pa。通过该公式，即可计

算出某处声压强度的声压级数。

例如：计算某处声压强度为2.4*10-4Pa，可得声压级为:。

Lp=20log10（2.4*10-4/2*10-5)=20log10（12）=20*1.079=21.58 dB。

常用分贝数的计算方法

初中物理声音的音量和音调的计算方法详解

dB的计算

常用分贝数的计算方法

分贝及其应用

声音的强度与声级的计算

噪音的危害及分贝值

db和pa之间的换算关系

声音振动幅度分贝计算公式

常用分贝数的计算方法

分贝、功率、电压、电流

分贝数

信噪比 参数

分贝与距离的衰减关系

分贝测试 (2)

声发射能量单位

声压级计算公式

信噪比参数