分贝是什么?RMS振幅是什么?
分贝是什么?RMS振幅是什么?什么是分贝?
分贝的定义:通常表示两个声音或电信号的功率或强度的相对差异的单位,相当于两个电平之比的常用对数的十倍;
下面是一个简单的分贝计算推导:
声音的响度 = 能量/(时间
面积)由于能量比时间是功率,我们可以得到
声音的响度 = 功率/面积 (瓦/㎡) 人类听力的响度范围为(.000000000001 瓦 /㎡——1 瓦 / ㎡);鉴于.000792710162 瓦 / ㎡与.000006288415 瓦 / ㎡的比较比较繁琐,所以引入了对数计算即:
log (.000792710162) = -3.1 log (.000006288415) = -5.2
这个差值2.1即是贝尔,分贝
10以后:
10
log (.000792710162) = -31 10
log (.000006288415) = -52
再做差为21,这个21就是分贝,即 10 * log (.000792710162 / .000006288415) = 21 dB
有关分贝的名词有很多,例如dBSPL、dBu、dBV、dBm、dBVU、dBFS;通常我们讲到的”分贝“,即是dBSPL(Sound Pressure Levels)
引入新的公式声响响(I)和声压§的关系: I = P2/ρ。
根据(1)中得出的公式 dB = 10 * log (x / y) ,当x与y用声响作为测量单位的时候,将P2/ρ带入公式可得:
dBSPL = 10
log[ (Px^ / ρ) / (Py^ / ρ) ] = 20
log(Px/Py) 。
普通人能听到的声压范围为.00002帕斯卡——20帕斯卡,可以得出普通人能够忍受的分贝范围为:
20 * log (.00002 Pa / .00002 Pa)——20 * log (20 Pa / .00002 Pa) ,即0dBSPL——120dBSPL;
总结:根据1和2我们可以得出两个公式
dB = 10 * log (x / y) —- 以声响作度量单位时计算分贝的公式,单位应该是 W / m2 dB = 20 * log (x / y) —- 以声压作度量单位时计算分贝的公式,单位应该是 Pa
dBFS(全分贝刻度),是一种为数字音频设备创立的分贝值表示方法。参照数是最大的一个,也就是说0dBFS是数字设备能够到达的最高响度水平。所以在音频分析工具中,峰值表的最高刻度都是0。
数字音频,以16bit的位深为例,采样信号的最大值为65536,所以计算dBFS的公式为:
dBFS = 20 * log (采样信号 / 65536)
求得16bit位深的dBFS的区间为20 * log (1 / 65536)——20 * log (65536 / 65536),即-96 dBFS——0 dBFS
因此也就解释了音频分析工具中的输入电平最大值为0,其余皆为负值的现象。 分贝是什么?RMS振幅是什么?
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