正在加载 3D 实验室…
正在加载课程…
← 声学实验室世界 1 · 第 3 节课,共 4 节全部课程 ↓

一种倍增的标度
正在教这个?打开投影模式
年轻健康耳朵能听到的最微弱声音与近距离的喷气式发动机相比,压强相差数百万倍,强度相差百万亿亿倍。写出这样的数字很麻烦,所以我们用对数来压缩它们。结果就是分贝 (dB)。
对于强度 I(每平方米功率):L = 10 × log₁₀(I / I₀),参考值 I₀ = 10⁻¹² W/m²。
对于压强 p:L = 20 × log₁₀(p / p₀),参考值 p₀ = 20 微帕 (20 µPa)。将其与你周围的空气压强(约 101,325 Pa)相比:最微弱的可听声音仅约为其十亿分之二。1 帕斯卡的声音约为 94 dB,20 帕斯卡约为 120 dB。
你只需要记住两条经验法则:
0 dB 不是寂静。 它是接近听觉阈值的参考值。非常安静的房间可能有负分贝值。
典型水平(取整,A 计权,来自公共卫生来源;实际值差异很大):
dB(A)。 耳朵对所有频率的敏感度并不相同,因此噪声计可以应用A 计权,像耳朵那样降低低频和极高频。写成 dBA 或 dB(A) 的数值就是经过这种计权的。噪声健康限值以 dBA 给出。
听起来有多响? 我们的响度感也是大致对数的。经验法则是,+10 dB 听起来大约响两倍,尽管强度大了 10 倍。100 dB 的音乐会强度是 40 dB 房间的百万倍,根据经验法则,它听起来大约响 64 倍(六次加倍)。
分贝的相加。 分贝不能像普通数字那样直接相加,因为它们是对数。你需要先相加强度,然后再转换回分贝。两个均为 60 dB 的相同声音相加,结果是 63 dB,而不是 120 dB:强度翻倍仅增加 3 dB。十个相同声源相加增加 10 dB。一个 60 dB 的声音旁边有一个 70 dB 的声音,总声级约为 70.4 dB:较大的声音会掩盖较小的声音。
听力安全。 巨大的声音会损伤内耳中微小的毛细胞,且这种损伤是永久性的。关键在于声级和时间的结合。美国 NIOSH 机构建议的限制是 8 小时平均 85 dBA。每增加 3 dB,安全时间就减半(这被称为 3 dB 交换率;世界卫生组织也给出了相同的 85 dB、8 小时安全聆听指南):
这些是全天的上限,而非目标值:声音越轻越好,且全天听到的声音会累积。许多耳机和手机可以播放超过 100 dB 的声音,因此音量很重要。一个简单的检查方法:如果你听不到一臂之远处的人说话,或者必须大声喊叫才能被听到,那么声音可能已超过 85 dB。专为音乐设计的耳塞可以降低声级,而不会使声音变得沉闷。
声音从 70 dB 变为 80 dB。它的强度增加了多少倍?
两个扬声器在你的座位上各产生 60 dB 的声音,且它们互不相关(不同相)。总声级是多少?
NIOSH 建议 8 小时 85 dBA。同一个人暴露在 91 dBA 下可以持续多久?
为什么分贝刻度对声音有用?