关于dB

2011-01-21 09:38:10来源: 互联网

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。

●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。

关键字:db  音响

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0121/article_2972.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
db
音响

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved