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[声学基础] 一次搞懂常见的「分贝」

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发表于 2020-9-24 13:17 | 显示全部楼层 |阅读模式

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常常听见「这个噪音超过多少分贝」、「这个音量有多少分贝」等,来表示音量的大小声,在音响系统中的「分贝」什么不同呢?

由于人类对音量的听觉范围非常大,彼此之间能量相差可达数百万倍。再加上对于人类音量的感知,会随着音量变大而越来越不敏感。透过「分贝」的转换,可以将这样巨大的数字转换成数十至数百的数值,不仅方便呈现,而且对于音量的描述也更加直觉。
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比值   
分贝最基本的概念是比值,必须有一个数值作为参考值才能做比较。假设一个弹珠的高度1公分为参考值,小明的身高为170公分,比值就是170;如果与高塔 ( 500 公尺 ) 相比,比值就是50000。
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分贝   
透过分贝转换可以将很大的比值转化成较简单的数字。同样以弹珠1公分的高度为参考值,小明的身高是+22.3dB,高塔的高度就是+46.9dB。
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  · 数值与参考值相同,分贝值等于 0 。
  · 数值比参考值小,分贝值小于 0 。
  · 数值比参考值大,分贝值大于 0 。

  声压级(SPL)
在我们日常生活中形容声音「多大声?」或是「这个声音多少分贝?」就是使用到「声压级」的标准。在声压级当中,将人类可以听见的「最小声压」为参考值(这个音量就是0分贝),所以其他声音的音量都是大于0的数值,因为我们人类无法听见比这个再更小的声音了。
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dBu      
在专业音响系统当中,以讯号值0.775V作为参考值;如果声音讯号介于0 ~ 0.775V之间,分贝值就会「小于 0」,声音讯号大于0.775V以上分贝值就会「大于0 」。一般音响系统的设计,最大音量分贝值大约在+18 ~ +24dBu左右,超过就会产生破音与失真的情况。
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dBFS     
在数字讯号中,只要音量超过数值可以记录的范围就一定会产生破音失真的情形,所以在数字讯号中,将「最大且没有失真的音量」作为参考值(也就是0 dBFS),所有大于0 dBFS的声音一定是破音失真的声音,而没有失真的声音一定是小于参考值的,分贝值就会「小于0」。
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dBFS 与 dBu:在数字设备当中所使用的刻度为dBFS表,是看不到+4dBu这样的数值的。由于每台设备设计的标准不相同,一般数字装置输出+4dBu的音量大约会在-18 ~ -24dBFS左右。当我们连接许多设备的时候,为了确保讯号音量的统一,我们会使用频率1kHz音量+4dBu的正弦波来校准设备间的音量准位,透过增益旋钮补偿导线连接造成的音量衰减,让每一个设备的音量范围设为一致,才不会造成有些设备已经接近破音音量了,声音还是加不上去的情况。

来源:中国音响网微信公众号(ID:chinaaudio),原文来自theduet-music。

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