和分贝有关的名词解析

1、学习好资料欢迎下载dBSPL dBu、dBV dBm dBVU dBFS等等和分贝有关的名词解析我们用电脑做音乐的时候，经常会接触到各种各样的表，无论是测量什么的 表，它们都离不开一个单位一一分贝（dB）:1. 20dB和60dB究竟差多少？（不要回答我 60-20=40（dB），我抽你呀！你告诉我40dB究竟是多响，难道用手指在峰值表上测量距离吗？）2. 72dB和66dB的声音合在一起有多响？（停！看你的口型我就知道138dB,对不对？拜托这可相当于一架喷气式战斗机从你身边一米处远的距 离飞过啊！ Are you nuts?而我说的两个数值相当于一个鼓手和一个吉他手在一 起演奏而已，你认为

2、一个乐队演出就像空军基地里飞战斗机那么吵么？）3. 经常听人说一些设备的各种指标，-10dBV和+4dBu,这个很熟悉吧？他 们说，+4dBu的设备属于“专业级”，-10dBV属于“民用级”，你知道这是为什 么吗？4. 为什么有些文章说数字设备不会超过 OdB,而模拟设备就可以超过呢？5. 16bit 数字音频的动态范围是多少？ 24bit呢？如果让你说出21bit的, 你能说出来吗？6. 100瓦的吉他音箱能比50瓦的吉他音箱响多少？也许你会把你能找到的所有器材的说明书和帮助文档都看一遍，你也经常会看到诸如：dBSPL dBu dBV dBm dBVU dBFS等等和分贝有关的名词。但遗 憾

3、的是，几乎没有这方面的详细说明，搞得你经常一头雾水：它们是谁？它们究 竟是什么关系？ M当然，这些的确不是很容易就明白的，因为他们牵扯到数学、 物理等相关的专业知识。下面就让我们来看看分贝究竟是个什么东西？分贝：通常表示两个声音信号或电力信号在功率或强度方面的相对差别的单 位，相当于两个水平的比率的常用对数的十倍。”首先我们根据上面的定义，找出主语、谓语和宾语，把其他的部分先省略掉， 我们可以得到“分贝是一种单位”，这个结论很明确吧？我们的常识告诉我们， 单位都是用来度量的，用某一种仪器或是一个算式，我们可以得到这个单位的具 体数值。那么分贝用什么测量呢？实践告诉我们峰值表等等可以测量它，只是

4、我们不清楚测量的数据对我们来说具有什么样的意义，哪怕是一个抽象的意义也可 以啊！所以这个问题我们需要数学来帮助我们。科学家们选择了用对数。为什么要用对数？因为他们懒我没有开玩笑哦！当你深入到分贝的奥秘 当中去，你会发现你需要对付一大堆令人头疼的数字， 科学家们一一有点像器乐 演奏家一一的特点就是用尽一切可能的办法让问题变得简单点。我们来看看分贝究竟怎样复杂和怎样简单：声音的响度是指在单位时间内通过指定大小的面积内的能量的总和：响度二能量/ （时间*面积）我们知道能量和时间的比就是功率：响度二功率/面积功率的单位是瓦特咯，面积我们用平方米，那么响度的单位就是：瓦/米2现在我们假设你知道普通人能听

5、见的最小的声音响度是0.000000000001瓦/米八，而让人开始感到痛苦的声音响度是 1瓦/米八，那么在这两个数字之间， 我们会得到一大堆值，比如0.000792710162瓦/米八，还有0.000006288415瓦 /米八等等，试试迅速比较这两个数字，算出它们的差！怎么样，开始头晕了吧？ 你能想象我们的峰值表用这种单位做表示吗？天啊我们可爱的科学家们可不会做这种愚蠢的事情，于是他们写下了这样的公式：log (0.000792710162) = -3.1log (0.000006288415) = -5.2这个差好算多了吧？是2.1嘛啊？你说什么？这个2.1是什么？就是音 量的差啊，聪明

6、的你可能一下子想起来它叫什么了一一对，就是贝尔！不过呢，这还不是分贝，因为贝尔之后的科学家继承了他的传统，并且又将 之发扬光大(什么传统？懒呗！)这一次，他们连小数点都不想看见，所以 他们又乘了 10，变成了这样：10 * log (0.000792710162) = -3110 * log (0.000006288415) = -52答案从2.1变成了 21，这个"21"就是我们今天的主角一一分贝。怎么样，科学家们聪明吧？同学们，大家要学习他们胡乱使用各类公式的好办法呃呃，我的意思是：勇于探索！他们也真够懒的，是不是？还有更懒的 呢！对数有一个特性，它可以把减法变成除法，

7、所以，我们可以再简单一点：10 * log (x) - 10 * log (y) = 10 * log (x / y)这样，对于刚才的问题，我们就不用分开来算了，用一条公式就可以解决问题：10 * log (0.000792710162/0.000006288415) = 21 dB这就是为什么要用对数的原因，有了这个简便的方法，我们终于可以对分贝进行更深入的研究了。还有一个小问题，如果我们得到的测量数据不全是以声音响度为单位的，那 该怎么办？如果两个数据的单位不一样，我们得到的公式不就毁了吗？想想看， 我们通常用什么方法来让不同单位的数值进行计算，并且得到同样单位的结果 的？其实我们只需要找

8、一个固定的常数带入这个公式就可以解决这问题了，我们把这个常数叫做“参照数”。用什么来作参照数呢？刚才我们好像提到过普通人 能听见的最小的声音响度是 0.000000000001瓦/米八，我们就用这个吧！(别 的数也一样，我们只是为了统一单位)我们用字母"N"来表示这个常数，所以：10*log(x/N)-10*log(y/N)=10*log (x/ N)/(y/N)=10*log(x/y)保险起见我们来检查一下这个公式有没有问题，还是用刚才的那个例子：10 * log （0.000792710162/0.000000000001） = 89 dB10 * log （0.000

9、006288415/0.000000000001） = 68 dB89 dB - 68 dB = 21 dBOK大功告成！这个方法可以让我们比较不同单位的数值。（这个例子的两 个数据单位是相同的，所以看起来“参照数”没什么作用）经常使用的测量单位有声音的功率（瓦特），声音的响度（瓦 /米八），声 音的压强是（帕斯卡）一一嘿！你可要注意我接下来说的话了，这是最容易让人 对分贝产生混淆的地方。以功率或响度为单位测量的数据，我们用上面的公式都可以很好的计算。然 而，通常情况下，当人们说到“分贝”的时候，却指的是压强。毕竟是声波的压 力压迫我们的耳鼓膜来让我们分辨出声音究竟有多“响”的。所以，我们通常

10、所谈到的分贝应该是 dBSPL（Sound Pressure Levels ）。压强是作用于单位面积的力，力的单位是牛顿（看见你猛力的点头，我真得 很无奈），所以压强的单位是 牛/米"。另一种常用的单位是帕斯卡，1帕 等于1牛/ 米八。声响 和声压（P）之间的关系我们可以用下面的公式来表示：I = PA /P是希腊字母，读作：“肉”，它代表空气的阻力，是一个常量。这个值取 决于大气压强、空气温度等等因素。 通常情况下，在室温中，空气阻力的值大约 是400。因此，普通人能听见的最小的声音响度换算成声压就是：0.000000000001 W/m2 = (0.00002 Pa)A / 40

11、0不过呢，刚才的公式里 P的后面还有一个平方，也就是说声压翻两倍，声 响就翻了四倍；声压翻四倍，声响就翻了十六倍 这样的话，我们把声压作为测量单位的时候，之前得到的公式不就出现问题了吗？不妨，我们来稍微计算一下：dB = 10 * log (x / y)-此时的X,Y是用声响作测量单位的，我们将 P 人/ p带入公式，贝卩：dBspl = 10 * log (PxA / p )/ (PyA / p )=10 * log (PxA / PyA)=10 * log (Px / Py)A=20 * log (Px / Py)就这样，问题解决了，和前面的公式不同之处，就是乘了20。这就是dBSPL的公

12、式，当我们谈论 分贝”的时候，99%说的都是它；我们在 各种测量表上看见的dB,其实就是dBSPL,只不过没人说这个的时候总是带上 SPL三个字母。(有的可能是怕麻烦，但多数恐怕是不知道，嘿嘿不过你现在知道了)那么当我们使用声压作为测量单位的时候，我们选用的 参照数”就是0. 00002帕斯卡了，接近于我们所说的普通人能听见的最小的声音响度， 带入刚才 得到的公式，我们来看看：dBSPL =20 * (P / 0.00002 Pa)因为logl = 0,所以:20 * log (0.00002 Pa / 0.00002 Pa) = 0 dBSPL请注意，你应该注意到了，如果我们取一个和参照数相

13、同的值，那么我们总 会得到“0d，无论是什么类型一一dBm, dBu, dBV, dBFS.都是如此！还有，你 可能会有疑问0.00002帕不是几乎听不到么？怎么是 0dB呢？对呀！ 0不就是等 于没有么？哦，我明白你的意思了，你在计算机里经常看见0dB代表的是峰值表的最高值吧？嗬嗬，那是因为数字电路和我们现在所说的情况是有区别的， 别着急，我等一下会讲到。我们能忍受的最强的声压大约是20帕，你试试用分贝表示一下看看？应该如下：20 * log (20 Pa / .00002 Pa) = 120 dB怎样，还记得物理课说过的吧？超过 120分贝的声音，我们就无法忍受了， 这个值就是这么算的。讲

14、到这里，我们应该复习一下，我相信一大堆的公式和计算已经让你头昏昏 了吧？没办法，为了说清楚，我只能这样做，然而你只需要看明白就可以了， 你需要记住的也就是下面这两个：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 / mAdB = 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太棒了，到此为止，你已经知道分贝到底是个什么东西了，然而我们今天的这 一课却还没有结束，因为我们还不知道 dBu, dBv, dBV, dBm, dBVU, dBFS这 些东东的意思。不过有了以上的基础，你明白这些小东西只是时间的问题，让

15、 我们先从原理开始：我们已经明白了分贝的含义，应当特别注意的是：分贝表示的是两个相同类型的数据之间的比（类型要相同，这一点很重要，你不能拿瓦特和伏特直接进 行比较）。在这两个数据里，其中的一个我们把它叫做参照数；我们即是通过把测量到的数值和参照数代入公式进行计算来得到相应的分贝值的。比如之前 我们已经使用过声压作为测量单位，那是我们选取的参照数是0.00002帕斯卡。我们最后得到的分贝值，我们称之为"dBSPL"。也就是说，dB后面不同的字母 指示的就是我们用什么作为测量单位来得到这个分贝值的。用声压，那么就是SPL（Sou nd Pressure Levels）。这样解释

16、应该非常明确吧？如果你看懂了，那么我 就来一个一个地解释其他和dB有关的单位。dBm 禾口 dBVU我们已经讨论过用功率测量得到分贝值的方法，那时我们说的是声音的功 率，单位是瓦特。不过我们知道，除了声音之外，还有很多现象可以产生功率 的，比如说电。很久以前，在发光二极管和液晶显示屏尚未诞生的古代；工程师们依赖一种叫做VU表的设备来完成他们的工作。VU表看起来就像一个驾驶室里的速度 表，用一个指针以顺时针方向指示通过此题的电流增量。VU是"Volume Un it"的简写，意即：音量计量单位。VU表的问题是每一个VU表都不一样！直到上世纪30年代末，一群工程师 们坐在一起决

17、定统一一下 VU表的计量规范，这个问题才得以解决。他们确定 的标准是：当电流的功率为1毫瓦（1 mW），VU表指示0dB。换句话说：0dB m = 0dBVU。dB后面的m就代表毫瓦。dBm也是以功率为单位测量的，参照数是1mW。dBm =10 * log (功率 / 1mW)这样，我们就可以很容易得用 dBm来表示电流功率的变化了。还记得么？ 当测量值和参照物相等的时候，dB值总是为0吗？所以了：10 * log (1mW / 1mW) =10 * log (1) = 0 dBm当VU表的指针指向+3dBm的时候，功率增加了一倍，怎么算的？这样：10 * log (2mW / 1mW) =

18、10 * log (2) = 3 dBm -我说过了，至少你 要准备一个科学计算器，对数是不好心算的。那要是指向-6dBm呢？10 * log (0.25mW / 1mW) = 10 * log (0.25) = -6 dBmdBu (也叫做dBv)再回忆一下高中物理吧。功率(P)还可以用电压(V)和电阻(R)之间的关系来表 示：P = VA / R -电阻的单位是欧姆(Q)刚才讨论dBm的时候，参照数是1mW。这个标准是在上个世纪三十年代设 立的。在那个时候，所有音频设备的输入阻抗都是600欧姆，磁带录音机，调音台，前置功率放大器 只要有插头，那么从火线到接地之间的电阻就是600欧姆。那么，

19、当电阻为600欧姆的时候，需要多大的电压才能产生1mW的功率呢？ 用刚才的公式计算一下：P = VA / R0.001 W = VA / 600 QV2 = 0.001 W * 600 QV = sqrt （0.001 W * 600 Q ） - sqrt是开平方，我不知道怎么打这个符 号。V = 0.775 V答案是0.775伏特。那么，当所有的设备的输入阻抗还是600欧姆的那个年代，计算dBu时所用到的参照数就是0.775 V，也就是说，dBu就是以电压为测 量单位是计算出的分贝值。不过我们又注意到，刚才的公式里电压是平方数的 哦。根据前面的经验，我们知道怎么处理这个问题：dBu = 20

20、 * log （被测电压 / 0.775 V）如果你很仔细的话，大概你会觉得奇怪：为什么是dBu而不是dBv呢？其实 呀，很早以前人们是直接用dBv来表示的，只不过后来人们发现dBv和dBV太 容易让人混淆了，于是就用小写字母"来代替小写字母"v" 了。如果你还能看到 dBv，那么它的意思就是我们今天讲到的 dBu除非写dBv的人搞不清楚他到底想说什么！那么，和dBv混淆的dBV又是怎么回事呢？很长一段时间以来，人们所用到的音频设备都是输入阻抗为 600欧姆的， 到了今天我们才会遇见一些更高阻抗的设备，比如说 10000Q。电阻越高，电路 耗费的功率就越低。（根据

21、上面的公式，我们知道功率和电阻成反比）还记得dBu使用的参照数是0.775V吧？很多工程师认为这个数字实在是太 麻烦了，但因为那时候所有的设备都是固定的输入阻抗，因此使用0.775V作为参照数也就顺理成章了。设备不改进，这个参照数也就不能变，但是为了使用 方便，一个新的参照数还是很快发展了出来 一一顺带产生了新的分贝单位dBV。 这个参照数是1V :dBV = 20 * log （被测电压 / 1V）其实dBV和dBu非常相似，只是参照数不同罢了。现在顺便说说所谓 专业级”和用户级”设备之间的差别。你可能早就知道了， 专业级设备是+4dBu而用户级设备是-10dBV，当然这其实是很荒谬的，哈哈

22、。 我们刚才已经看到了 dBu和dBV都是通过比较电压来计算分贝值的， 除了参照 数不同，它们没有任何区别。所谓专业级，是指这些设备的使用者多是一些大叔”因为标准早嘛，使用的人当然大多数 资格”也都比较老）。事实上，仅凭这 两个参数就断定设备的 级别”未免太过武断了，在任何场合这两种规格的设备都 可以很好地完成工作要求。我觉得吧，在这方面我们应当多多发挥人的主观能 动性。设备之间的硬性差别我们心中有数就可以了，但如何使用我们掌握的知 识让你手中的设备发挥最大的潜能才是我们应该追求的境界。设备不好是个钱 的问题，有了好设备做不好音乐那就是人的问题了，钱的问题可以解决，人的 问题不好解决呀！在我们

23、海峡对面有个小岛，上面的人虽然不多，但是搞音乐 的却不少，我们承认他们的音乐发展得不错，但并代表他们搞音乐的人水平就 都很高，在他们那里有个鸟论坛，上面就有些鸟人大言不惭的就 专业”和用户” 设备的差别大放狗那个什么气！让我这个海峡另外一边的菜鸟（顺便说一句，那里有很多人都认为海峡这边的人比他们差的远了）都有些看不下去了本是同根生啊但谁让现在是这么个形势呢？为了让海峡这边的同志不要也像 他们一样看起来 专业”其实很 操蛋”所以我才写下这一段话一一应该说，促成 我写这篇文章，有很大的原因也是为了这个！好了好了，话题扯远了，我们来看看 +4dBu和-10dBV到底有什么区别吧：+ 4 dBu =

24、20 * log （被测电压 / 0775 V）被测电压=1.228 V-10 dBV = 20 * log （被测电压 / 1 V）被测电压=0.3162 V20 * log （1.228 V / 0.3162 V） = 11.79 dB如果你有这两种设备，你可以做一个检测：连接-10dBV的输出到+4dBu的输入，然后读一下+4dBU的VU表，是不是11.79dBVU？dBFS最后我们来看看和我们联系最密切的 dBFS。dBFS的全称是"Decibels FullScale"（全分贝刻度）一一是一种为数字音频设备创立的分贝值表示方法。这个家伙和其他几个弟兄不太一样了，它

25、的参照数不是最小的一个，也不是中间的某一个，而是最大的一个！也就是说 "0 dBFS"是数字设备能够到达的 最高响度水平。此外所有的值都会小于这个数值 一一都是负数。这就是为什么 我们在电脑上看到的峰值表的最高刻度都是 "0"，并且指针永远不会读出更高的 数字。但是，为什么会这样呢？要解释这个问题，我们要简单说一下数字音频的存储原理。我们用16bit的数字音频为例："16bit"的意思是，采样信号以16位 二进制数字来存储。二进制数字就两个："0"和"1"。所以，最大的值就是1111 1111

26、1111 1111 （二进制，换算成十进制是65536）,因此，计算dBFS的公式就 是：dBFS = 20 * log （采样信号 / 1111 1111 1111 1111）这样就很容易解释为什么不能超过"0" 了，因为dBFS的参照数是最大值， 所以：20 * log （1111 1111 1111 1111 / 1111 1111 1111 1111） = 0 dBFS那么最小的呢？除了 0之外，16位二进制最小的数字是：0000 0000 00000001，那么：20 * log （0000 0000 0000 0001 / 1111 1111 1111 1111

27、） = -96 dBFS知道为什么你看见的峰值表都是从 0 dB到-96 dB 了吧？接下来，你可以自 己算出24bit, 32bit数字音频的动态范围了，我告诉你一个，24bit数字音频的动 态范围是144dB。还是你自己试试吧？（别忘了要先把二进制转换成十进制， 我 可不会用二进制算对数！ AA）至此，这篇文章的内容就差不多都写完了，时间仓促，有疏漏之处在所难 免，欢迎大家指正 然而，我回过头去看看前面的内容，总觉得还有一些东 西可以写的，但是又不能操之过急。诚然，这篇文章不是很好读懂，但希望大 家能够花点心思读读看，我敢向你保证：有百利而无一害！如果你认为你已经 读懂了，麻烦你把文章最前

28、面的几个问题试着解一下，如果大家都能解出来， 说明我写得还算清楚，那我就不用再多做解释了；如果有很多问题，那我的担 心还是有道理的，我会写关于分贝的另外一篇文章，解决这些问题，就算是一 篇补遗吧。（究竟是什么问题，我先不说，免得大家偷懒，不自己发现自己的问 题，嘎嘎）最后我要感谢我刚才说的那个鸟论坛，还有上面的一些鸟人，是你们 给了我写下这篇文字的原动力；同样还要感谢某效果器（忘了，好像是PSP Vintage）的说明文档，正因为这篇文档解释的不全面，才让我有机会拜读LionelDumond的文章（大家可以去ProRec搜一下，E文的）;最后才要感谢（这次是 真正感谢）Lionel Dumon

29、d,没有你的好文字，我也不会懂得分贝究竟是个什么 东西！嗬嗬继续完善这个帖子：GOS、RSSI、Eb/No、Eb/lo、dB、dBi、dBm 的概念GOS: Grade of Service （服务等级，服务质量）主要是指覆盖 概率、阻塞率等。RSSI:接收信号强度，是指接收机处信号的功率大小。Eb/No、Eb/lo :系指同一概念，就是信噪比，这是一个衡量系统解 调处理能力的指标。对具体业务，所要求的信噪比越低，则系统 的容量和覆盖就比较好。dB是功率的比值取对数的结果。（如增益，抑制度ACPR）dBi是天线方向性的一个指标，天线增益一般用dBi或dBd表示。dBi是指天线相对于无方向天线的功率能量密度之比；dBd是指相对于半波振子 Dipole的功率能量密度之比，半波振子的增益为 2.15dBi，因此 0dBD=2.15dBi.射频信号的功率常用dBm，dBW表示，它与mW，W的换算关系 如下例如 信号功率为xW，则用dBm表示其大小时：例如 1W=30dBm，等于 0dBW1、dBmdBm是一个考征功率绝对值的值