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关于dB! i% t4 L( f, Y! c$ M; _
4 O1 W: @+ Y/ I2 Y6 t h+ @
声音有太多的不确定性，尽管这样，工程师们还是想办法定些规矩，要知道这些"规矩"历史并不久，没赶上，否则这些规矩的制定也许能听听你的意见。) h; G: H1 U' d" y7 o# f: m2 D v& T
dB中文称"分贝"，没有任何特别含义，就象"厘米"、"公斤"，是一种单位而已，重量用"公斤"表示，长度用"厘米"表示，声音也要有单位，就用"分贝"吧！就这麽一定，吓跑了一批人，留下的人继续不识人间烟火的继续"规定"、继续"定义"，到我们这里，想改也晚了，现在人们开口就是什麽"分贝"、"dB"，我们这些网友们可别老土，"贝多芬"与"分贝"可没牵连。
3 y+ M- ~6 M( U+ c9 U' U$ M4厘米有多长？好好想想，如果你没有1厘米有多长的概念，4厘米有多长你肯定不知道。声音有"多大声"？是否也要有什麽先入为主的概念？我们先规定1瓦的功率有多大声，再看看4瓦有多大，当年的工程师就是这麽想的。4/1=我们想要的大小，（大小是比出来的！）原本很简单的概念，那位Bel先生非要来个log（读过书--不行，起码要高中毕业才懂什麽是"log"），"log"中文称"对数函数"，: K+ o0 a/ {1 l: C6 n4 U
log(4/1) = 0.6021，
i" r: @8 w# C1 K }; ^他又说，有小数不方便，前面再乘10！（到目前为止，都是Bel在讲，也真不知后人为什麽要听他的）於是声音大小的标准有了，分贝（dB）=10乘log(功率1/功率0)，功率1=4瓦，功率0=1瓦。现在让我们来描述4瓦有多大声：! p: D$ C% L. ]# r0 f- n, Z# r
10xlog(4/1) = 6dB q/ {% E, Z. R2 Y) J) w) R' o
4瓦的功率其声音比1瓦的功率所产生的声音要大6dB
& C. }3 @# a. {, r) B3 A根据上面计算，我们的经验是：功率每增加一倍，声压增加3dB。
/ G B2 Z8 H$ {" X% \0 @Csp58：1瓦是102.5dB，2瓦 = 102.5+3；4瓦 = 102.5+3+3；8瓦= 102.5+3+3+3；16瓦 = 102.5+3+3+3+3，（前面我们有很多2/2/2/...、3+3+3+...原来是这样！)
/ j5 Y$ Q2 s' D. {9 R) ?2 d0 Y标准计算功率与声压级的程式：# D9 t& Z" q3 W4 l9 ]! b. m7 M
分贝dB = 1瓦声压级+10xlog功率6 w6 o$ O' d4 v: h5 [. c
Csp58音箱1瓦声压级 = 102.5dB，满功率300瓦的声压级计算：
( |( `) Q/ c* O300瓦声压级dB = 102.5+10xlog300 = 102.5+10x2.4772 = 127.5d
/ J' K( [2 U. q3 YCsp58音箱1瓦声压级 = 102.5dB，最大功率600瓦的声压级计算：& [" L% N0 w" K4 L* {
600瓦声压级dB = 102.5+10xlog600 = 102.5+10x2.7781 = 130.3dB
/ n; u6 Z' o: n3 C3 I, ` y4 u或者按功率增加一倍灵敏度增加3dB，600瓦功率时的声压级=127.5+3=130.5dB8 x3 p, s8 W/ O- I+ d% V
（有些厂商，也学别人标"最大输出声压级"，也不知道从哪抄的---我们没标该参数---抄数据算什麽，他们还盗用商标呢。听说还是工程师，错的也太离谱了， 希望有人通告他们，赶紧改！我们可不希望有太多外行。谱尔卖十几万只音箱看来有道理，起码他们懂dB。---这好象离题太远，别介意2001.12.3.） \4 o3 Y8 N2 h( i: s, d9 E5 ^
还没完呢，声音传播与距离有关，前面没提距离是不想吓跑你，都学到这了，那就在多学点吧(比前面难度高点）。+ M0 O7 n2 W t( |
声音在空中传播，以点为中心，呈球形状向外扩散（这与声音的传播种类是否为纵波没关），假设球的半径为1米，那麽球的表面积 = 4x3.14x12 = 12.56M2，如果半径增加一倍为2米，球的表面积 = 4x3.14x22 = 50.24M2；50.24/12.56 = 4，表示距离（半径）增加一倍表面积增加4倍。如果此时功率不变，面积增加4倍，那单位面积的功率就只有原1/4（原来功率为1瓦，这1瓦的功率是分布在1M2的面积上；现在功率还是1瓦，面积却变大为4M2，那麽这4M2上每1M2上的功率=1/4，这里最重要的是我们如何理解面积增加4倍导致功率下降到1/4，发挥你的想象力，想通后下面就不难了）。
4 s; i1 y' l$ c8 F: W功率每增加一倍，声压级增加3dB；反过来，功率每减少一倍，声压级渐少3db，1减少一倍 = 1/2，1/2减少一倍 = 1/4，3dB+3dB = 6dB，由于是减少，前面加"负"号。用前面的程式计算：
* A2 Y' K3 B7 g+ |8 N距离增加一倍声压级 = 10log(1/4) = -10x0.6021 = -6dB
% M5 }9 j) X; R/ w% l: e我们经验是：距离每增加一倍，声压级减少6dB。 s8 t5 K2 \# n* v
标准计算距离与声压级的程式：- e+ a, i5 [# V' W0 `0 ^4 I
分贝dB = 1米声压级-20xlog距离- p* c% z% X% ?; O9 ~3 k H! t
（负号表示减少，20xlog距离 = 2x10xlog距离≥10xlog功率2）
7 o0 G! w# z; e( ~3 J0 _; ~$ ^1米1瓦处声压与2米1瓦处声压级dB推衍（由乘10变乘20)4 R# q; b. f6 r% |; c- e2 {* ^# X
1瓦∞1瓦
0 K9 ]) G1 H; P- M$ z) K10log4пr2∞10log4п(2r)2
8 _1 p+ {1 D- x4 U: Z10log4пr2∞10log(4пr)2- ?: e/ T# }, w! _# l* e
10log4пr2∞2x10log4пr
, r, L6 ]! }3 q0 _5 s& ?10log4пr2∞20log4пr
* ?" d9 S9 Z; E- L! ]例如Csp58，1米处声压级 = 102.5dB，40米处的声压级：
" u/ y/ E* P# j$ h }! m= 102.5-20xlog40 = 102.5-20x1.6021 = 70.5dB2 E& h* R7 d) L1 m7 |; z! `
Csp58满功率300瓦，40米处的声压级计算：2 v2 C: h7 U$ d3 d
先计算1米满功率声压级（127.5dB），再套用"距离与声压级"程式 = 127.5-20xlog40 = 95.5dB+ F7 n& M# m. }" Z# Q8 t
●总结：: l5 b6 `4 B3 i) s# g+ y( Z; s
功率增加一倍，灵敏度增加3dB
?" T* a6 s2 P, u- g# M* W/ n# Y5 i距离增加一倍，灵敏度减少6dB
. u3 q3 K2 }: Y" X* C" |现在，你会感谢Bel先生，因为本来复杂的声音，现在变简单了。# N" `1 ]' X# g6 q% D
●喇叭的阻抗
, h" R' z5 Y) Q# ]7 A0 G$ i一般音响器材常见被提到阻抗的地方有喇叭的阻抗，前后级扩大机的输入阻抗，前级的输出阻抗，（后级通常不称输出阻抗，而称输出内阻），信号道线的传输阻碍抗（或称特性阻抗）......等等。由于阻抗的单位仍是欧姆，也同样适用欧姆定律，因此一言以蔽之，在相同电压下，阻抗愈高将流过愈少的电流，阻抗愈低会流过愈多的电流。最常见到的喇叭阻抗的标示值是八欧姆，这代表了这对喇叭在工厂测试规格时，当输入1KHz的正弦波信号，它呈现的阻抗值是八欧姆；或者是在喇叭的工作频率响应范围内，一个平均的阻抗值。它可不是一个固定值，而是随着频率的不同而不同。当后级输出一个固定电压给喇叭时，依照欧姆定律，四欧姆的喇叭会比八欧姆的喇叭多流过一倍的电流，理论上一部八欧姆输出一百瓦的晶体后级，在接上四欧姆喇叭时会自动变为二百瓦。当喇叭的阻抗值一路下降时，后级输出一个固定电压，它流过的电流就会愈来愈大，到最后就有点像是把喇叭线直接短路，所以阻抗值有时会低至一欧姆的限制，超出此范围，机器就要烧掉了。这也就是一般人常说的：后级的功率不用大，但输出电流要大的似是若非的道理。 |
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发表于 2008-12-14 12:30:37
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发表于 2008-12-14 12:31:11
