你知道dB的來曆嗎?
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想必大家都在中學的時候就接觸過dB這個概念了,可能都知道計算dB的方法,就是10lg(P1/P2)。可是,你知道它的來曆嗎?它為什麼叫dB呢?
話說……dB是由Alexander Graham Bell,這個發明了電話的人首創的。
他是個外科醫生,以研究和資料有聽力障礙的兒童為職業生涯的開端。為了量化聽力損失程度,他研究出一套標準聲強,並將個人聽到的這些聲音的能力量化。他發現對音量的敏感度並不是由聲功率強度決定的,而是取決於聲功率強度的對數。
他研究的音量刻度可以聽到的最輕聲音作為起點0,以使人開始產生痛覺的聲音作為10。
所有其它的聲音以實際測量的功率級比值的對數在刻度上分布。若音量從1增加到2,那麼感覺到的音量就加倍,然而實際測量到的聲功率級提高了 100/10=10倍。Bell所建立的就是感覺到的音量的變化不是取決於功率級的變化,而是由一個與功率級變化對數成正比的單位決定!
稱Bell音量刻度的單位為Bell,刻度起點0Bell為能聽到的最輕聲音。耳朵裡實際的功率密度被量化成一個個聲級。大約2kHz左右是我們的最敏感處,這時能感覺到最輕的聲音,其層級就是刻度的起點0Bell,它
相當於10-12W/m2的功率密度。而最大的聲音就是痛覺的門限,即10Bell處,其功率級為10-2W/m2。
Bell的刻度得到了廣泛的接收,去掉最後一個字母L就變為Bel刻度。隨著時間的推移,人們發現對於感覺到的音量範圍,0Bel~10Bel這個刻度範圍太出來,故而將刻度改為decibel並取代Bel來度量音量,這裡的首碼“deci”就是1/10的意思。
現在這個音量刻度的低端為最輕的聲音0decibel,末端為最痛覺乍起的100decibel。
decibel的縮寫就是dB(分貝)。
多年來,除了音量外,在其它應用中也採用了decibel刻度。但是對於每種應用,decibel的定義仍為兩個功率比值的對數。也即,計算dB時,若指的是功率或能量,則係數為10;若指的是幅度,則係數為20。