怎样计算声音的分贝?

怎样计算声音的分贝?,第1张

专业的方法就是利用分贝仪测试身边噪声的大小,操作简单,结果直观,分贝仪是最基本的噪声测量仪器,它是一种电子仪器,但又不同于电压表等客观电子仪表。工作原理:由传声器将声音转换成电信号,再由前置放大器变换阻抗,使传声器与衰减器匹配。放大器将输出信号加到计权网络,对信号进行频率计权(或外接滤波器),然后再经衰减器及放大器将信号放大到一定的幅值,送到有效值检波器(或外按电平记录仪),在显示器上给出噪声声级三、时间平均声级或等效连续声级LeqA声级能够较好地反映人耳对噪声的强度和频率的主观感觉,对于一个连续的稳定噪声,它是一种较好的评价方法。但是对于起伏的或不连续的噪声,很难确定A声级的大小。例如我们测量交通噪声,当有汽车通过时噪声可能是75dB,但当没有汽车通过时可能只有50dB,这时就很难说交通噪声是75dB还是50dB。又如一个人在噪声环境下工作,间歇接触噪声与一直接触噪声对人的影响也不一样,因为人所接触的噪声能量不一样。为此提出了用噪声能量平均的方法来评价噪声对人的影响,这就是时间平均声级或等效连续声级,用Leq表示。这里仍用A计权,故亦称等效连续A声级LAeq。等效连续A声级定义为:在声场中某一定位置上,用某一段时间能量平均的方法,将间歇出现的变化的A声级以一个A声级来表示该段时间内的噪声大小,并称这个A声级为此时间段的等效连续A声级,即:=(2-4)式中:pA(t)是瞬时A计权声压;p0是参考声压(2×10-5Pa);LA是变化A声级的瞬时值,单位dB;T是某段时间的总量。实际测量噪声是通过不连续的采样进行测量,假如采样时间间隔相等,则:(2-5)式中:N是测量的声级总个数,LAi是采样到的第i个A声级。对于连续的稳定噪声,等效连续声级就等于测得的A声级。四、昼夜等效声级通常噪声在晚上比白天更显得吵,尤其对睡眠的干扰是如此。评价结果表明,晚上噪声的干扰通常比白天高10dB。为了把不同时间噪声对人的干扰不同的

1、首先我们要先来了解一个基本概念:分贝,分贝是声压级的大小单位(符号:db),声音压力每增加一倍,声压量级增加6分贝。1分贝是人类耳朵刚刚能听到的声音,20分贝以下的声音,一般来说,我们认为它是安静的,当然,一般来说15分贝以下的我们就可以认为它属于"死寂"的了。

2、20-40分贝大约是情侣耳边的喃喃细语。40-60分贝属于我们正常的交谈声音。60分贝以上就属于吵闹范围了,70分贝我们就可以认为它是很吵的,而且开始损害听力神经,90分贝以上就会使听力受损,而呆在100-120分贝的空间内,如无意外,一分钟人类就得暂时性失聪。

3、其中汽车噪音介乎80-100分贝,以一辆汽车发出90分贝的噪音为例,在一百米处,仍然可以听到81分贝的噪音(以上标准会因环境的差异有所不同。

一、分贝(dB)的概念

在通信工程中,当要测量某一信号的功率(如P1)强弱时,通常先选定一个基准功率(如P0),然后求以P1/P0的比值为真数、以10为底的常用对数,即lg(P1/P0),并乘以10后作为测量值,即10×lg(P1/P0),一般称其为用分贝表示的功率电平,其单位为dB,这一方法称为对数表示法。之所以采用对数表示法,是因为实验和理论表明,人类能够感觉到的声音的响度(或光的亮度)的变化是与声音强度(或光的强度)的比值的对数10×lg(W1/W0)成正比的。其中W0为初始声强值(或光的初始强度值),W1为变化后声强值(或变化后的光的强度值),。也就是说人类的听觉器官(耳)和感觉器官(眼)对于声音强度(或光的强度)的响应都是符合对数规律的。这一特点在通信领域同样存在。

分贝dB的英文全称为decibel,它的词冠来源于拉丁文decimus,意思是十分之一,decibel就是十分之一贝尔。“贝尔”是业界为纪念电话发明家贝尔(Bell)而采用的,英文为“B”(B同时是贝尔的单位)。但是B的值很大,使用上不方便,故改为分贝单位dB。在理论研究和科学计算中必须使用以e为底的对数来表示时,仍可使用奈培,代号为NP(neper),1NP =8.686dB。

二、分贝(dB)的不同形态

在工程实际中,不同测量条件下的电信传输单位dB有不同的形态,其代号及含义不同。下边介绍几种常用的形式。

1、dB

dB是分贝的统称,是一个表征相对值的值。P2比P1大一倍,那么10 lg(P2/P1)=10 lg2=3dB。也就是说,P2比P1的功率大3 dB,则功率大一倍。例如,可以说7/8 英寸GSM900馈线的100米传输损耗约为3.9dB。如果甲的功率为46dBm,乙的功率为40dBm,则可以说,甲比乙大6 dB。如果甲天线为12dBd,乙天线为14dBd,可以说甲比乙小2 dB。图2-1给出了dB值与功率比值P2/P1之间的转换关系。另外,下表2-1给出了百分损耗(%)与dB值损耗之间的换算关系。

图2-1:dB值与功率比值P2/P1之间的转换关系

表2-1:百分损耗(%)与dB值损耗之间的换算关系

2、dBm

dBm是一个考征传输功率绝对值的值。dBm指取1mW作为基准值,以dB表示的绝对功率电平,m是毫瓦的代号。计算公式为:10 lg P(P为功率值/1mw)。如果发射功率P为1mW,折算为dBm后为0dBm。对于40W的功率,按dBm单位进行折算后的值应为:

10 lg(40W/1mW)=10 lg(40000)=10 lg 4+10 lg 10+10 lg 1000 = 46dBm。

表2-2给出了功率从1mW到200W的 W(或mW)与dBm之间的转换表关系表(注意:0W可以表示无功率输出,但0dBm并非无功率哦)。图2-2给出了mW与dBm之间的转换对应关系。

表2-2:dBm与W(或mW)的转换表

图2-2:mW与dBm之间的转换对应关系

另外,dBm0是指取1mW作为基准值,相对于零相对电平点,以dB表示的信号绝对功率电平,0是零相对电平点代号。

3、dBi 和dBd

dBi和dBd常用来考征天线增益的值(功率增益),两者都是一个相对值,但参考的天线基准不一样。dBi(dB isotropic)的参考基准为全方向性天线,dBd(dB dipole)的参考基准为偶极子天线,所以两者略有不同。一般认为,表示同一个增益,用dBi表示出来比用dBd表示出来要大2.15,当然有dBi =0dBd+2.15。对于一面增益为16dBd的天线,其增益折算成单位为dBi时,则为18.15dBi(一般忽略小数位,为18dBi)。GSM900天线增益可以为13dBd(15dBi),GSM1800天线增益可以为15dBd(17dBi)。一般情况下,dBi多用于描述工作于高于1GHz频段(如微波频段)的天线增益;dBd多用于描述工作于低于1GHz频段的天线增益。

4、dBc

dBc也是一个表示功率相对值的单位,与dB的计算方法完全一样。一般来说,dBc 是相对于载波(Carrier)功率而言,在许多情况下,用来度量与载波功率的相对值,如用来度量干扰(同频干扰、互调干扰、交调干扰、带外干扰等)以及耦合、杂散等的相对量值。在采用dBc的地方,原则上也可以使用dB替代。其区别在于:dB是任意两个功率的比值的对数表示形式,而dBc是某一个频率点输出功率和载频输出功率的比值的对数表示形式。

5、dBr

dBr为相对于所选定的传输参考点,以dB表示的相对电平,r是相对(relative)电平的代号。


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