WinISD:关于分贝、倍频程和频率

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WinISD:关于分贝、倍频程和频率

分贝到底是什么,倍频程又是什么?

倍频程是指给定基频的任何倍数或减半。dB(分贝)是一个量度单位,它是相对“参考值”。分贝的官方定义是“衡量增益或损耗的对数方法”。分贝很有趣,一开始有点难以理解。分贝适用于声音的响度、功率或电压。理解分贝的最好方法是考虑它“与什么相比?”。当谈到声音(响度)时,1dB的变化是人耳可感知的最小变化量。如果你闭着眼睛坐在我的客厅里,我偷偷调整音量旋钮,你会说“啊!我听得出来你已经改变了音量!”的时候,声音会改变1分贝。如果我继续“转动旋钮”,将音量改变10dB,使声音是开始时的两倍。音量电平就是这样。分贝简单地定义了从“过去”到“现在”的变化率,可以表征的功率、电压、电流或SPL。声音增加3dB是指当你把音量调高到下一个合理的水平时,增加的音量,就像有人说“把音量调大一点,我听不见”。将音量“提升一个档次”的代价是功率增加两倍。

功率:

如果你在商店里看到一个100W的放大器旁边是一个130W的放大器,那么就响度而言,这30个“额外”的功率是没有意义的。这些额外的30W可能会提供少量的储备功率(对于瞬态信号的重现很有用),但一个设计得当的放大器将有足够大的电容来满足这一需求。还记得前面说的3dB吗?实际上需要双倍的功率才能增加3dB!换言之,如果你从放大器中输出100W的功率,并且你去调节音量旋钮“将其提升一个等级”,你实际上需要将功率输出增加一倍,来将音量提升到下一个“级别”。要增加音量,使音量明显增加,需要放大器功率加倍!所以,你的100W放大器可能和130W放大器差不多!如果你有一个100W的放大器,并且想要一个“声音更大”的放大器,你必须至少使你的功率加倍。你需要一个200W的放大器!如果你想让声音“大一倍”,那么你必须把你的功率提高十倍!一个1000W的放大器会是一个100W的放大器的两倍大!

频率:

人的耳朵(年轻人)可以听到20Hz到20000Hz的频率范围。事实上,普通人可以听到大约28Hz到18000Hz的频率。事实上,一般音乐歌曲的频率范围仅为35Hz至15000Hz。

需要知道是,频率与给定扬声器的实际工作状态相关。想象一下,在扬声器的端子之间放置一个电池。扬声器振膜会“砰”的一声向前或向后振动一下。反转电池的极性将导致扬声器振膜与前面一次方向相反振动一下。如果你是超级厉害的人,能够以令人难以置信的速度来回切换电池,扬声器就会开始发出声音。如果你能以每秒30次的速度来回切换电池,扬声器会播放30Hz的信号(尽管随着电池的持续接触和断开,会有疯狂的爆裂声)。。。等等

被动分频器:

无源(被动)分频器用于将放大器的输出频率分配到音箱中合适的扬声器上。向高音扬声器发送低频信号可能会在短时间内使其冒烟。向低音扬声器发送高频信号会浪费高频功率,而高频功率会更好地被高音扬声器利用。中频正好位于两者之间,这两个问题都会出现。

无源分频器与音箱中的扬声器串联安装,为放大器提供不同的阻抗(A/C电阻)。电容的阻抗在低频时非常高,而在高频时非常低。将电容与高音扬声器串联,可以“屏蔽”非常低的频率,同时允许非常高的频率通过。

听力损伤:

向外振动的扬声器会增加房间内的气压,而向内振动的扬声器则会降低气压。房间里空气压力的上升和下降会来回推动你耳朵里的“小毛发”。你耳朵里的这些小毛发感知到气压的这些变化,并将其传递到你的大脑听觉中枢,大脑将其处理为声音。

然而,这些小毛发只能移动得这么快。在高于约18kHz(或低于约25Hz)的频率下,小毛发不能感知。。。这就是为什么你听不到超出这个频率范围的声音的原因。此外,如果声压的强度太大,持续时间太长,这些小毛发就会开始“卡”在弯曲的位置(就像如果风足够大,田野里的杂草也会这样)。当这种情况发生时,你可能听觉能力的损伤。

起初,高频感知能力减弱(最高、最敏感的杂草最先消失),最终所有杂草(听觉细胞)都慢慢“死亡”。目前还没有治愈这种听力损失的方法。助听器对此有所帮助,但它们只作为辅助。

所以,为了自己的听力不受损伤,建议大家尽量不要长时间暴露在大声压的环境中。


This page originally written by JJ Richard (JJRichard@linearteam.org) and revised by Janne Ahonen (janne@linearteam.org)

  • 本文由 发表于 2023年5月6日
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