编辑点评：想念有一千分贝

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关于分贝

关于分贝dB，人们的第一感觉认为是声音的大小单位，如机械厂房中噪声为90分贝。dB真的是单位吗？其实分贝除了用于声学领域之外，在NVH测量领域，到处可见分贝。它似乎是一个测量值的单位，通常是纵轴，但实际上它不是一个单位，它是个无量纲。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。既然它是个无量纲，那我们为什么要用它呢，怎么正确使用它呢？

分贝最初使用是在电信行业，是为了量化长导线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（AlexanderGrahamBell），以他的名字命名的。虽然分贝定义为1/10贝尔，但单位“贝尔”（Bel）却很少用。

本文主要内容包括：

1.分贝定义；

2.声音大小；

3.dB的性质；

4.-3dB；

5.dBA；

6.dB叠加；

7.附录：幅值比值-分贝换算表。

1.分贝定义

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）。存在两种定义情况。

2.声音大小

在声学领域，dB经常用作为表征声压级SPL（SoundPressureLevel）的大小。声压的单位是帕斯卡，Pa，声压的参考值是20μPa，这个值表示人耳在1000Hz处的平均可听阀值，或者是人耳在1000Hz处可被感知的平均最小声压波动值。

声音是叠加在大气压之上的声压波动，大气压为1.01325×105Pa。相比于大气压，声压幅值波动非常小。人耳可听的声压幅值波动范围为2×10-5Pa~20Pa，这个声压幅值波动区间很大，二者的比值达到了106。似乎从线性角度来说这个声压幅值的波动区间，很不方便。

数字位数一多，读起来都头痛，要仔细逐一数一数位数，我反正是这样的，我不知道您是不是也是这样！有没有懒人方法呢，能方便的反映出这个波动的幅值呢？大师Bell早就在思考：有没有好的方法解决这个问题。因此，引入了声压级的概念。

他发现我们人类耳朵对声音强度的反应是成对数形式的，大概意思就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，刚好近似对数的单位刻度。这使得对数的单位可以拿来代表人类听觉变化的比例，因此，以对数dB形式表示的声压级应孕而生了。

人耳可听的声压幅值波动范围为2×10-5Pa~20Pa，用幅值dB表示对应的分贝数为0~120dB，因此，当用分贝表示声压级的大小时，表征起来更为方便。

3.dB的性质

贝尔最初是用来表示电信功率讯号的增益和衰减的单位，1个贝尔的增益是以功率在放大后与放大前的比值。所以，电压增益的分贝表达式是从功率的角度来考虑的，即分贝应该理解为功率的增大或衰减情况。

用对数dB形式表达增益之所以在工程上得到了广泛的应用，是因为：

(1)当用对数dB表达增益随频率变化的曲线时，可大大扩大线性增益变化的区间。通过上一小节，我们已经明白人耳可听的声压幅值波动范围为2×10-5Pa~20Pa，而用幅值dB表示时对应的dB数值仅仅为0~120dB。

(2)计算多级放大的总增益时，可将乘法化为加法进行运算。

(3)dB值可正可负。正值表示增大，负值表示衰减。若x/x0<1，则dB值为负值。也就是说测量值大于参考值的为正，小于参考值的为负。