2019年12月7日 星期六 06:42

浅析分贝

Covill教授将会拿起关于分贝的教材,带你一起深入研究。

分贝是音频爱好者的通用语言,但很多人却不知道如何流利地使用它。你在探索音频的道路上,会遇到很多分贝的叫法。我现在能想到:dBm、dBW、dBV、dBmV、dBu、dBuA、dBHz、dBSPL、dBA、dBTP、dBSWL、dBSIL…无穷无尽。在这篇初级解读中,我会将分贝进行分解,提供一些使用的“经验法则”,探讨最基础的内容,保证不引用一条对数方程。希望,我们能理解伏特、瓦特和声压级,懂得分贝这个概念。

dB-RULER_v2

何来分贝?

分贝出自1920年代的贝尔实验室,叫做“Deci-‘bel’”。20年代,随着电话使用的剧增,工程师们需要一种方法来量化电话线路中的信号损失。那时候,分贝被用来测量一英里特定线缆的功率变化。到1940年,VU表(使用了分贝刻度)被应用到了电话行业以及后来的广播和录音行业——于是,分贝来了。

分贝是什么?

dB是一个对数单位。它描述了两个值之间的比例(变化)。在音频中,这些值通常是功率或电压。现在,我保证没有数学内容,所以也不打算继续凭经验在这个定义上深挖。但你需要理解下面这些关键内容:

  • dB是一个无量纲单位,跟百分比是一样的。百分比是用来表示一个数量相对于另一个数量的大小。分贝描述的是音量/电压/功率从一个状态到另一个的变化。
  • dB使用的是对数刻度。对数是一种用来描述极大和极小数字的方式。对数刻度很适合用来测量人类接收的声音。

举个简单的例子:人类的听力范围(声压级的变化)是由微帕(μP)测量的。听力的阈值是20μP,最响的摇滚乐队可能大于2千万μP。你可以看到这个变化范围很巨大,但如果是分贝,它会用120dB表示这个变化。现在,人类的听力范围已经超过20亿μP了!

绝对&相对分贝

作为通用法则,给分贝加入一个后缀能让它成为绝对单位。绝对单位是表示相对一个已知参照物的变化。比如,0dBu被定义为0.775 volts RMS,0dBV被定义为1 volt RMS,0dbW被定义为1 watt,0dBSPL被定义为20微帕。所以,比如说,22dBu就是9.75V电压相对于参考电压0.775V的变化。你会在混音控制台、话筒、压缩器等设备的技术指标上看到绝对分贝。

另一方面,相对分贝是用来测量两个数值间的比例变化的。比如,5V到8V的比例变化是4dB。

我保证不再引用数学了,所以你得记住我在上面说的。你要理解绝对和相对之间的区别,这很重要。在音频行业内,有大量的后缀。除了音频,分贝也被用在各种行业,如通讯、卫星和天线设计、无线电频率设计、雷达和微波技术等。每个行业都有自己常用的参考后缀。

那么,哪些跟音频从业者有关呢?依我的观点,有四个关键的分贝描述是需要理解的:

  • dBu(不终止的),因为它是专业音频的标准量词:+4dBu=0VU
  • dBV,因为它仍然被用在很多专业音频参数中:根据经验法则,dBV=dBu + 2.2。
  • dBFS(全刻度),因为它是计量系统,所以基本上每个使用数字录音的人都会用到。
  • dBW(瓦特),因为它是专业音频功率放大器的说明书标准。
  • dBSPL(声压级),因为它是用来描述响度时采用的标准。

关于dBFS:全刻度实际上是一个相对的测量方式。你可以想象一下。它没有参考的量词,因为全刻度指的是音频发生削波时的0dB…但这个点要根据你的位深度而定。位深度与音频的解析度没有关系——它定义的是数字音频的动态范围。16位的动态范围是96dB;24位是144dB。当然,它没有这么简单,但至少记住,离开位深度,它就是个变量。

在这里,很多内容都被略过了。如果搜索更加全面的分贝解析,你将看到对数方程、增益结构的关系、动态范围和动态余量。你可以在www.audiotechnology.com.au上搜索“增益结构(Gain Structure)”了解更加全面的增益设置教程。

Logic Loc
Logic Lochttp://www.logiclocmusic.com
乐极客创办人,独立音乐制作人,混音师。

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