分贝(decibel,简称dB)是 用于度量声音强度的对数单位。它通常用于表示声音的响度或音量,并且是国际标准单位制(SI)中的一部分。分贝的定义是基于10为底的对数,表示为 $L_{dB} = 10 \times \log_{10}\frac{P1}{P0}$,其中 $P1$ 是测量声压,$P0$ 是参考声压。
分贝的命名是为了纪念发明家亚历山大·格雷厄姆·贝尔,他发明了电话,并在测量电话信号的过程中创造了贝尔(Bel)这个单位。由于贝尔数值较大,为了方便表示,人们采用了分贝(decibel),即贝尔的十分之一。
在声学中,分贝常用于描述声压级(Sound Pressure Level, SPL),即声音压力相对于参考声压的对数值。在电学中,分贝也用于描述电信号的功率级别。
分贝的常用参考值包括:
听觉阈值:人类能够听到的最小声音强度,通常认为是20 µPa(微帕斯卡)。
声压级:在空气中,1帕斯卡(Pa)的声压级约为94分贝。
分贝是一个对数单位,因此它适用于表示功率或强度的比例关系,而不是绝对的数值。例如,如果一个声音的声压是另一个声音的10倍,那么它的声压级将高10分贝。
分贝在许多领域都有广泛应用,包括声学、电学、环境噪声控制、通信工程等。例如,《中华人民共和国环境噪声污染防治法》中提到的噪音分贝数就是用来衡量声音强度,以保护环境和人们的健康。