一次搞懂常见的「分贝」

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一次搞懂常见的「分贝」

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声而越来越不敏感。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。



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。



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 +22.3 dB，高塔的高度就是 +46.9 dB。



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 。

这个声音多大声？－ 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。



音响系统使用的单位 – 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。



数字讯号的标准 – 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」。



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。



音量准位校正



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。