分貝
聲音的頻率
聲音其實是經媒介傳遞的快速壓力變化。當聲音於空氣中傳遞,大氣壓力會迴圈變化。每一秒內壓力變化的次數叫作頻率,量度單位是赫茲(Hz),其定義為每秒的週期數目。
響亮度和分貝標度
響亮度是聲音或噪音的另一個特性。犟的噪音通常有較大的壓力變化,弱的噪音壓力變化則較小。壓力和壓力變化的量度單位為巴斯卡,縮寫為Pa。其定義為牛頓/平方米 ( N/m2)。
人類的耳朵能感應聲壓的範圍很大。正常的人耳能夠聽到最微弱的聲音叫作「聽覺閾」,為20個微巴斯卡 (縮寫為μPa) 的壓力變化,即20x10-6 Pa ("百萬分之二十巴斯卡")。另一方面,非常噪吵的情況能產生很大的壓力變化,例如一架太空穿梭機在發出最大馬力時能在近距離產生大約 2,000 Pa或2 x 109μPa的噪音。下表顯示由上述情況產生不同的聲壓級,以巴斯卡及微巴斯卡表示。如用巴斯卡(Pa)來表達聲音或噪音,我們須處理小至20,大至2,000,000,000的數字。
明顯地,如用巴斯卡(Pa)來表達聲音或噪音會頗為不便。較簡單的做法是用一個對數標度(logarithmic scale)來表達聲音或噪音的響亮度,以10作為基數。
為避免以巴斯卡(Pa)來表達聲音或噪音(以防處理難以操縱的數字),故使用分貝(dB)這個標度。該標度以「聽覺閾」,20 μPa 或20 x 10-6 Pa作為參考聲壓值,並定義這聲壓水平為0分貝(dB)。
聲壓級,縮寫通常為SPL或者Lp,其單位為分貝(dB),可經由以下算式求得。
用對數標度來表達聲音和噪音還有另一優點:人類的聽覺反應是基於聲音的相對變化而非絕對的變化。對數標度正好能模仿人類耳朵對聲音的反應。
於分貝標度上計算聲音或噪音的和
現實生活中我們經常會同時遇到幾個聲音。你知道一個聲音與另一個聲音結合時,會產生甚麼結果嗎?
"A"加權聲
正常的人耳能聽到20赫茲到20,000赫茲頻率的聲音。20赫茲到20,000赫茲的範圍叫作「人耳可聽聲範圍」。我們聽到包含各種頻率的聲音。整個「人耳可聽聲範圍」可分成8個或24個「頻率帶」,分別稱為倍頻程或1/3倍頻程。聲音或噪音在不同的頻率帶可有不同的犟度或聲壓級,如下圖所示。請按一下[示範]按鈕,看看聲音如何分為8個倍頻程或24個1/3倍頻程。
聲音通常以一個聲壓級值來描述。方法就是將所有倍頻程或1/3倍頻程所佔的部份加在一起,得出一個聲壓級。
人類耳朵對聲音的敏感度取決於聲音的頻率。對於2,500赫茲到3,000赫茲的聲音,人類耳朵的反應最靈敏,而對低頻率的聲音,敏感度則較低。故此,將所有倍頻程或1/3倍頻程所佔的部份加在一起,所得到的數值並不能有效反映人類耳朵對聲音訊率的非線性反應。
以"A"加權聲級度為例,在將低頻率及高頻率的聲壓級值加在一起之前,聲壓級值會根據公式減低。聲壓級值加在一起後所得數值的單位為分貝(A)。分貝(A)較常用是因為這個標度更能準確地反映人類耳朵對頻率的反應。量度聲壓級的儀器通常都附有加權網路,以提供分貝(A)的讀數。
另:分貝是音量的單位,分貝數越大代表的所發出的聲音越大,分貝在計算上是每增加 10 分貝,則聲音大小約是原來的十倍。
分貝
聲音的頻率
聲音其實是經媒介傳遞的快速壓力變化。當聲音於空氣中傳遞,大氣壓力會迴圈變化。每一秒內壓力變化的次數叫作頻率,量度單位是赫茲(Hz),其定義為每秒的週期數目。
響亮度和分貝標度
響亮度是聲音或噪音的另一個特性。犟的噪音通常有較大的壓力變化,弱的噪音壓力變化則較小。壓力和壓力變化的量度單位為巴斯卡,縮寫為Pa。其定義為牛頓/平方米 ( N/m2)。
人類的耳朵能感應聲壓的範圍很大。正常的人耳能夠聽到最微弱的聲音叫作「聽覺閾」,為20個微巴斯卡 (縮寫為μPa) 的壓力變化,即20x10-6 Pa ("百萬分之二十巴斯卡")。另一方面,非常噪吵的情況能產生很大的壓力變化,例如一架太空穿梭機在發出最大馬力時能在近距離產生大約 2,000 Pa或2 x 109μPa的噪音。下表顯示由上述情況產生不同的聲壓級,以巴斯卡及微巴斯卡表示。如用巴斯卡(Pa)來表達聲音或噪音,我們須處理小至20,大至2,000,000,000的數字。
明顯地,如用巴斯卡(Pa)來表達聲音或噪音會頗為不便。較簡單的做法是用一個對數標度(logarithmic scale)來表達聲音或噪音的響亮度,以10作為基數。
為避免以巴斯卡(Pa)來表達聲音或噪音(以防處理難以操縱的數字),故使用分貝(dB)這個標度。該標度以「聽覺閾」,20 μPa 或20 x 10-6 Pa作為參考聲壓值,並定義這聲壓水平為0分貝(dB)。
聲壓級,縮寫通常為SPL或者Lp,其單位為分貝(dB),可經由以下算式求得。
用對數標度來表達聲音和噪音還有另一優點:人類的聽覺反應是基於聲音的相對變化而非絕對的變化。對數標度正好能模仿人類耳朵對聲音的反應。
於分貝標度上計算聲音或噪音的和
現實生活中我們經常會同時遇到幾個聲音。你知道一個聲音與另一個聲音結合時,會產生甚麼結果嗎?
"A"加權聲
正常的人耳能聽到20赫茲到20,000赫茲頻率的聲音。20赫茲到20,000赫茲的範圍叫作「人耳可聽聲範圍」。我們聽到包含各種頻率的聲音。整個「人耳可聽聲範圍」可分成8個或24個「頻率帶」,分別稱為倍頻程或1/3倍頻程。聲音或噪音在不同的頻率帶可有不同的犟度或聲壓級,如下圖所示。請按一下[示範]按鈕,看看聲音如何分為8個倍頻程或24個1/3倍頻程。
聲音通常以一個聲壓級值來描述。方法就是將所有倍頻程或1/3倍頻程所佔的部份加在一起,得出一個聲壓級。
人類耳朵對聲音的敏感度取決於聲音的頻率。對於2,500赫茲到3,000赫茲的聲音,人類耳朵的反應最靈敏,而對低頻率的聲音,敏感度則較低。故此,將所有倍頻程或1/3倍頻程所佔的部份加在一起,所得到的數值並不能有效反映人類耳朵對聲音訊率的非線性反應。
以"A"加權聲級度為例,在將低頻率及高頻率的聲壓級值加在一起之前,聲壓級值會根據公式減低。聲壓級值加在一起後所得數值的單位為分貝(A)。分貝(A)較常用是因為這個標度更能準確地反映人類耳朵對頻率的反應。量度聲壓級的儀器通常都附有加權網路,以提供分貝(A)的讀數。
另:分貝是音量的單位,分貝數越大代表的所發出的聲音越大,分貝在計算上是每增加 10 分貝,則聲音大小約是原來的十倍。