关于dB

maoyasi · 发表于 2008-12-14 12:30:37

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关于dB

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。
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。
4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"，
log(4/1) = 0.6021，
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：
10xlog(4/1) = 6dB
4瓦的功率其声音比1瓦的功率所产生的声音要大6dB
根据上面计算，我们的经验是：功率每增加一倍，声压增加3dB。
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！)
标准计算功率与声压级的程式：
分贝dB = 1瓦声压级+10xlog功率
Csp58音箱1瓦声压级 = 102.5dB，满功率300瓦的声压级计算：
300瓦声压级dB = 102.5+10xlog300 = 102.5+10x2.4772 = 127.5d
Csp58音箱1瓦声压级 = 102.5dB，最大功率600瓦的声压级计算：
600瓦声压级dB = 102.5+10xlog600 = 102.5+10x2.7781 = 130.3dB
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=130.5dB
（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.）
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）。
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）。
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：
距离增加一倍声压级 = 10log(1/4) = -10x0.6021 = -6dB
我们经验是：距离每增加一倍，声压级减少6dB。
标准计算距离与声压级的程式：
分贝dB = 1米声压级-20xlog距离
（负号表示减少，20xlog距离 = 2x10xlog距离≥10xlog功率2）
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)
1瓦∞1瓦
10log4пr2∞10log4п(2r)2
10log4пr2∞10log(4пr)2
10log4пr2∞2x10log4пr
10log4пr2∞20log4пr
例如Csp58，1米处声压级 = 102.5dB，40米处的声压级：
= 102.5-20xlog40 = 102.5-20x1.6021 = 70.5dB
Csp58满功率300瓦，40米处的声压级计算：
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
●总结：
功率增加一倍，灵敏度增加3dB
距离增加一倍，灵敏度减少6dB
现在，你会感谢Bel先生，因为本来复杂的声音，现在变简单了。
●喇叭的阻抗
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。

maoyasi · 发表于 2008-12-14 12:31:11

●喇叭音箱的形试
传统锥盆式喇叭单体在设计音箱时，通常不是以下几种形式：
一、密闭式（也称气垫式、悬浮式或无限障板式）。
一个单体在空气中前后运动时，振膜往前推就在前方产生一个较强的能量，但相对的振膜后面会出现短暂真空，前方空气压力与后方压力相加后就抵销不少，所以没有音箱的单体音量都很小。对高音或中音单体而言比较没有问题，因为它们的波长短，扩散面积大。但低音就不同了，人类对低频感觉比较不灵敏，需要很大的音压才能满足。密闭式音箱就是将外面的空气完全隔绝，当单体运动时箱内的空气就随之扩展与压缩，空气好象弹簧一样紧密的控制单体，能得到正确、快速而深沉的低音。密闭式设计的喇叭低频延伸与音箱容积有绝对的关系，音箱越大低频也就潜得越深。为了避免声音到处反射，也必须在音箱内加入许多阻尼或吸音物质。小型气垫式喇叭为了将弹簧作用发挥到极限，振膜的厚度都会增加，相较之下他们并不容易推动。
二、反射式。
音箱并不密闭，而在前方或后方开几个口，当单体运动时背波不被吸收，以导引的方式让这些能量也充分利用。反射式的好处是不需要大音箱也能得到更多的低音，也可以说是同等功率就能产生更大的音压。不过这种设计也有须注意的地方，例如道管不能太大，否则会出现峰值，也可能空气流通的声音会太大。道管的长度也会影响谐振频率，设计不良有低音太过沉重或速度跟不上的问题。一些设计者不用反射管，而在出口的地方装置一个没有音圈的纸盆，称为被动辐射器，希望达到增加能量与维持速度的双重效果。
三、号角式。
本身又分成前方负载型与前方负载型（折叠式号角），前方负载型也就是将驱动单元直接连在号角上，把振动的压力有效的传送到空气中，号角具有增压的效果。前方负载型多采用短号角设计，但对低频相当不利，要再生极低频往往号角只得十公尺才能办到，所以有时会配合反射式音箱使用。号角式设计的优点是效率高，为避免与驱动器发生共振，号角多以金属铸造或原木切割，而这样成本却很高昂。后方负载型号角喇叭看起来是没有号角的，它的单体一样往前发出声音，背波则被道引到一个弯曲的孔道里面，最后从号角状的开孔挤压出来，可以有效延伸低频。折叠式号角也有音箱复杂而成本太高的问题，现在已经很小运用了。
四、传输线式（Transmission Line），也称迷宫式设计。
这其实是一种改良的反射式设计，由英国TDL的创始人John Wright所发展出来。John Wright认为反射式音箱虽然加强了低音能量，却不能真正使低频潜得很低，所以他在音箱内以隔板设计了多个部份，一方面让每个单体都有独立而理想的声学空间，一方面让低频的波长可以真正得到呼吸。要重现20Hz的完整音波，需要十七米左右的距离，以半波计算最小也要八米，聆听空间很小符合这种条件，那何不让喇叭来代劳？传输线式音箱除了有复杂的格局外，里面也铺陈了大量的吸音物质，将单体背波的谐波吸收，只让与单体前面发出的相同低频出现，但因为经过仔细计算的长度，低频已经变得又沉又干净。所以传输线式喇叭，通常以中型体积就能达到大型喇叭的效果，必须考虑的是设计不良的传输线式音箱，也可能造成低频太多、太慢的反作用。

428489 · 发表于 2008-12-14 15:25:53

:victory: :victory: :D :D :handshake :handshake 分享啊！

technica · 发表于 2008-12-14 21:41:04

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audiobook · 发表于 2008-12-14 23:44:04

:victory: :victory:

W.JJWW · 发表于 2008-12-15 18:03:18

:D :D :D

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