分贝数值背后的技术解析——揭示声音的世界
引言
在我们的日常生活中，声音无处不在，而描述声音大小的一个重要指标就是分贝数。
你是否曾经注意到，不同的声音源会产生不同的分贝数值，这些数值背后蕴含着丰富的声学技术知识。
本文将为你小哥解析分贝数值背后的技术含义，揭示声音世界的奥秘。
一、分贝数的定义
分贝（dB）是一个相对单位，用于测量声音强度级别。
它是声学中非常重要的一个参数，用来表示声音的响度或功率的对比量。
通过分贝数值，我们可以量化不同声音之间的强度差异，从而对不同声音源进行比较和分析。
二、分贝数的应用场景
分贝数在各个领域都有广泛的应用。
例如，环保部门会监测城市或工业区的噪音污染情况，通过分贝数值来衡量噪音的强度；音响设备厂商则利用分贝数值来评估音响设备的性能；在建筑工程中，分贝数值也用于评估建筑隔音效果等。
我们还经常听到耳机标注的音量范围和降噪性能等也与分贝数有关。
三、分贝数的计算与转换
分贝数的计算涉及到声压级或功率级的对比。
简单来说，声压级是指声音在空气中产生的压力变化幅度，而功率级则是指声音的振动能量。
在实际应用中，我们通常使用声压级来计算分贝数。
声压级的变化范围非常广，从人类能够听到的最微弱的声音到极其强烈的声音都可以用量程不同的声级计来测量。
通过计算声压级，我们可以将其转换为分贝数值，从而量化声音的大小。
四、不同分贝数值的意义
不同的分贝数值代表不同的声音强度。
一般来说，0分贝是人们能够听到的最微弱的声音，代表刚刚能引起听觉的声压级。
随着分贝数值的增加，声音的响度也会逐渐增加。
例如，30-40分贝是较为安静的环境，适合休息和睡眠；而超过80分贝则可能对人体产生负面影响，导致听力受损或影响睡眠质量。
不同场景下的分贝数值也有所不同。
例如，图书馆的分贝数值通常在40-50分贝左右，而摇滚音乐会的分贝数值可能超过100分贝。
了解不同分贝数值的意义有助于我们更好地理解和保护自己的听力。
五、声学技术与分贝数的关系
声学技术是研究声音产生、传播、感知和控制的科学。
在声学领域，分贝数是衡量声音强度的关键参数之一。
随着声学技术的发展，我们可以更加精确地测量和计算声音的分贝数值，从而更好地了解声音的特性和影响。
声学技术还为我们提供了降低噪音、提高音质和改善听觉体验的手段，如降噪耳机、隔音材料等技术都是基于声学技术的研究和应用。
六、结论
通过对分贝数值背后技术的解析，我们可以更加小哥地了解声音的世界。
分贝数不仅帮助我们量化声音的强度，还让我们了解不同声音对我们的影响。
声学技术的发展为我们提供了更好的听觉体验和保护听力的手段。
因此，我们应该关注声学技术的发展和应用，学会合理使用和保护自己的听力资源。
在日常生活中，我们可以通过关注各种场景的噪音分贝数值来避免过度暴露于噪音环境中导致听力受损的风险并采取措施减少噪音对生活质量的影响提高我们的生活质量享受更加美好的声音世界。
怎么选运算放大器啊？
运算放大器型号很多，且大多都有大量替代型号。
你应该再检查一下你的封装，只要封装是标准的，就可以选到能满足封装的芯片。
另外，关于运放选型，可参考以下内容。
希望对你有帮助！运算放大器的重要指标1. 运算放大器的静态输入指标1.1. 输入失调电压VIO(input offset voltage)输入电压为零时，将输出电压除以电压增益，再加上负号，即为折算到输入端的失调电压。
亦即使输出电压为零时在输入端所加的补偿电压。
VIO是表征运放内部电路对称性或者反映了输入级差分对管的失配程度，一般Vos约为（1～10）mV，高质量运放Vos在1mV以下。
1.2. 输入失调电压温漂在规定工作温度范围内，输入失调电压随温度的变化量与温度变化量之比值。
该参数是指Vos在规定工作范围内的温度系数，是衡量运放温度影响的重要指标。
一般情况下约为（10～30）uV/摄氏度，高质量的可做<0.5uV/C(摄氏度)。
1.3. 输入失调电流IIO(input offset current)在零输入时，差分输入级的差分对管基极电流之差，II0＝|IB1－IB2|。
用于表征差分级输入电流不对称的程度。
通常，Ios为（0.5～5）nA，高质量的可低于1nA。
1.4. 输入失调电流温漂在规定工作温度范围内，输入失调电流随温度的变化量与温度变化量之比值。
它是指II0在规定工作范围内的温度系数，也是衡量运放受温度影响的重要指标，通常约为（1～50）nA/C，高质量的约为几个pA/C。
1.5. 输入偏置电流IB(input bias current)运放两个输入端偏置电流的平均值，确切地说是运算放大器工作在线性区时流入输入端的平均电流。
用于衡量差分放大对管输入电流的大小。
1.6. 最大差模输入电压 (maximum differential mode input voltage)运放两输入端能承受的最大差模输入电压，超过此电压时,差分管将出现反向击穿现象。
平面工艺制成的NPN管，其值在5V左右，横向PNP管的Vidmax可达＋——30V以上。
1.7. 最大共模输入电压 (maximum common mode input voltage)在保证运放正常工作条件下，共模输入电压的允许范围。
共模电压超过此值时，输入差分对管出现饱和，放大器失去共模抑制能力。
2. 运算放大器的动态技术指标2.1. 开环差模电压放大倍数 (open loop voltage gain)运放在无外加反馈条件下，输出电压与输入电压的变化量之比。
2.2. 差模输入电阻 Rid (input resistance)输入差模信号时，运放的输入电阻。
为运放开环条件下，从两个差动输入端看进去的动态电阻。
2.3. 共模输入电阻 Ric (common mode input resistence)它定义为运放两个输入端并联时对地的电阻。
对于晶体管作输入级的集成运放来说，Ric通常比Rid高两个数量级左右。
采用场效应管，输入级运算放大器Ric和Rid数值相当。
2.4. 共模抑制比 (common mode rejection ratio)与差分放大电路中的定义相同，是差模电压增益 与共模电压增益 之比，常用分贝数来表示。
KCMR=20lg(Avd / Avc ) (dB)它是衡量输入级差放对称程度及表征集成运放抑制共模干扰信号能力的参数。
其值越大越好。
通常KCMR约为（70～100）分贝，高质量的可达160分贝。
2.5. －3dB带宽 (—3dB band width)运算放大器的差模电压放大倍数 下降3dB所定义的带宽 。
其值愈大愈好。
2.6. 单位增益带宽 (BWG)(unit gain band width)下降到1时所对应的频率，定义为单位增益带宽 。
与晶体管的特征频率 相类似。
2.7. 转换速率 (压摆率)(slew rate)又称为上升速率，反映运放对于快速变化的输入信号的响应能力。
运放转换速率定义为，运放接成闭环条件下，将一个大信号（含阶跃信号）输入到运放的输入端，从运放的输出端测得运放的输出上升速率。
由于在转换期间，运放的输入级处于开关状态，所以运放的反馈回路不起作用，也就是转换速率与闭环增益无关。
转换速率对于大信号处理是一个很重要的指标，对于一般运放转换速率SR<=10V/μs，高速运放的转换速率SR>10V/μs。
这用于大信号处理中运放选型。
SR越大，表示运放对高速变化的输入信号的响应能力越好。
信号幅值愈大，频率愈高，要求集成运放的SR愈大。
目前的高速运放最高转换速率SR达到6000V/μs。
2.8. 等效输入噪声电压Vn(equivalent input noise voltage)输入端短路时，输出端的噪声电压折算到输入端的数值。
这一数值往往与一定的频带相对应。
2.9. 开环带宽开环带宽定义为，将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得开环电压增益从运放的直流增益下降3db（或是相当于运放的直流增益的0.707）所对应的信号频率。
这用于很小信号处理。
2.10. 单位增益带宽GB单位增益带宽定义为，运放的闭环增益为1倍条件下，将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得闭环电压增益下降3db（或是相当于运放输入信号的0.707）所对应的信号频率。
单位增益带宽是一个很重要的指标，对于正弦小信号放大时，单位增益带宽等于输入信号频率与该频率下的最大增益的乘积，换句话说，就是当知道要处理的信号频率和信号需要的增以后，可以计算出单位增益带宽，用以选择合适的运放。
这用于小信号处理中运放选型。
2.11. 全功率带宽BW全功率带宽定义为，在额定的负载时，运放的闭环增益为1倍条件下，将一个恒幅正弦大信号输入到运放的输入端，使运放输出幅度达到最大（允许一定失真）的信号频率。
这个频率受到运放转换速率的限制。
近似地，全功率带宽=转换速率/2πVop（Vop是运放的峰值输出幅度）。
全功率带宽是一个很重要的指标，用于大信号处理中运放选型。
2.12. 建立时间建立时间定义为，在额定的负载时，运放的闭环增益为1倍条件下，将一个阶跃大信号输入到运放的输入端，使运放输出由0增加到某一给定值的所需要的时间。
由于是阶跃大信号输入，输出信号达到给定值后会出现一定抖动，这个抖动时间称为稳定时间。
稳定时间+上升时间=建立时间。
对于不同的输出精度，稳定时间有较大差别，精度越高，稳定时间越长。
建立时间是一个很重要的指标，用于大信号处理中运放选型。
2.13. 等效输入噪声电压等效输入噪声电压定义为，屏蔽良好、无信号输入的的运放，在其输出端产生的任何交流无规则的干扰电压。
这个噪声电压折算到运放输入端时，就称为运放输入噪声电压（有时也用噪声电流表示）。
对于宽带噪声，普通运放的输入噪声电压有效值约10~20μV。
2.14. 差模输入阻抗（也称为输入阻抗）差模输入阻抗定义为，运放工作在线性区时，两输入端的电压变化量与对应的输入端电流变化量的比值。
差模输入阻抗包括输入电阻和输入电容，在低频时仅指输入电阻。
一般产品也仅仅给出输入电阻。
采用双极型晶体管做输入级的运放的输入电阻不大于10兆欧；场效应管做输入级的运放的输入电阻一般大于109欧。
2.15. 共模输入阻抗共模输入阻抗定义为，运放工作在输入信号时（即运放两输入端输入同一个信号），共模输入电压的变化量与对应的输入电流变化量之比。
在低频情况下，它表现为共模电阻。
通常，运放的共模输入阻抗比差模输入阻抗高很多，典型值在108欧以上。
2.16. 输出阻抗输出阻抗定义为，运放工作在线性区时，在运放的输出端加信号电压，这个电压变化量与对应的电流变化量的比值。
在低频时仅指运放的输出电阻。
这个参数在开环测试。
电脑发源于多少年,第一台电脑是谁发明的,主要用途是什么?
1.1945年，由美国生产了第一台全自动电子数字计算机“埃尼阿克”(英文缩写词是ENIAC）2.主要发明人是电气工程师普雷斯波·埃克特(J. Prespen Eckert)和物理学家约翰·莫奇勒博士(John W. Mauchly)。
3.计算机主要用途一、数值计算.计算机广泛地应用于科学和工程技术方面的计算，这是计算机应用的一个基本方面，也是我们比较熟悉的。
如：人造卫星轨迹计算，导弹发射的各项参数的计算，房屋抗震强度的计算等。
二、数据处理.用计算机对数据及时地加以记录、整理和计算，加工成人们所要求的形式，称为数据处理。
数据处理与数值计算相比较，它的主要特点是原始数据多，处理量大，时间性强，但计算公式并不复杂.在计算机应用普及的今天，计算机已经不再只是进行科学计算的工具，计算机更多地应用在数据处理方面。
如：对工厂的生产管理、计划调度、统计报表、质量分析和控制等；在财务部门，用计算机对帐目登记、分类、汇总、统计、制表等。
我们不可以用计算机实现办公自动化。
用计算机进行文字录入、排版、制版和打印，比传统铅字打印速度快、效率高，并且使用更加方便；用计算机通信即通过局域网或广域网进行数据交换，可以方便地发送与接收数据报表和图文传真。
三、 自动控制.自动控制也是计算机应用的一个重要方面。
在生产过程中，采用计算机进行自动控制，可以大大提高产品的数量和质量，提高劳动生产率，改善人们工作条件，节省原材料的消耗，降低生产成本等。
四、辅助设计.计算机辅助设计(简称CAD)是借助计算机进行设计的一项实用技术，采用计算机辅助设计过程实现自动化或半自动化，不仅可以大大缩短设计周期，加速产品的更新换代，降低生产成本，节省人力物力，而且对保证产品有重要作用。
五、辅助教学.计算机辅助教学(简称CAI)是利用计算机对学生进行教学。
计算机辅助教学的第一个大型系统是在60年代由美国伊里诺大学开发的PLATO。
现在世界上发展的各方教学软件已无法准确统计。
CAI的专用软件称为课件，是CAD的一大分支，它可按不同教学方式方法以及不同领域内容进行分类。
六、人工智能.计算机有记忆能力，又擅长进行逻辑推理运算，因此计算机可以模仿人的思维，让计算机具有一定的学习和推理功能，能够自己积累知识，并且独立解决问题，这就是计算机的人工智能。
例如，计算机可以对计算机高级语言进行编译和解释；不同国家语言之间的机器翻译；在很多场合下，装上电脑的机器人可以代替人们进行繁重的、危险的体力劳动和部分简单重复的脑力劳动。
七、娱乐活动.我们可以在多媒体电脑上看电视、看VCD、听音乐、玩游戏、在网上和朋友聊天等等。
人的声音有什么区别？
声音听觉理论由于人耳听觉系统非常复杂，迄今为止人类对它的生理结构和听觉特性还不能从生理解剖角度完全解释清楚。
所以，对人耳听觉特性的研究目前仅限于在心理声学和语言声学。
人耳对不同强度、不同频率声音的听觉范围称为声域。
在人耳的声域范围内，声音听觉心理的主观感受主要有响度、音高、音色等特征和掩蔽效应、高频定位等特性。
其中响度、音高、音色可以在主观上用来描述具有振幅、频率和相位三个物理量的任何复杂的声音，故又称为声音“三要素”；而在多种音源场合，人耳掩蔽效应等特性更重要，它是心理声学的基础。
下面简单介绍一下以上问题。
声音三要素1．响度 响度，又称声强或音量，它表示的是声音能量的强弱程度，主要取决于声波振幅的大小。
声音的响度一般用声压(达因／平方厘米)或声强(瓦特／平方厘米)来计量，声压的单位为帕(Pa)，它与基准声压比值的对数值称为声压级，单位是分贝(dB)。
对于响度的心理感受，一般用单位宋(Sone)来度量，并定义lkHz、40dB的纯音的响度为1宋。
响度的相对量称为响度级，它表示的是某响度与基准响度比值的对数值，单位为口方(phon)，即当人耳感到某声音与1kHz单一频率的纯音同样响时，该声音声压级的分贝数即为其响度级。
可见，无论在客观和主观上，这两个单位的概念是完全不同的，除1kHz纯音外，声压级的值一般不等于响度级的值，使用中要注意。
响度是听觉的基础。
正常人听觉的强度范围为0dB—140dB(也有人认为是-5dB—130dB)。
固然，超出人耳的可听频率范围(即频域)的声音，即使响度再大，人耳也听不出来(即响度为零)。
但在人耳的可听频域内，若声音弱到或强到一定程度，人耳同样是听不到的。
当声音减弱到人耳刚刚可以听见时，此时的声音强度称为“听阈”。
一般以1kHz纯音为准进行测量，人耳刚能听到的声压为0dB(通常大于0．3dB即有感受)、声强为10-16Wcm2 时的响度级定为0口方。
而当声音增强到使人耳感到疼痛时，这个阈值称为“痛阈”。
仍以1kHz纯音为准来进行测量，使人耳感到疼痛时的声压级约达到140dB左右。
实验表明，闻阈和痛阈是随声压、频率变化的。
闻阈和痛阈随频率变化的等响度曲线(弗莱彻—芒森曲线)之间的区域就是人耳的听觉范围。
通常认为，对于1kHz纯音，0dB—20dB为宁静声，30dB–40dB为微弱声，50dB—70dB为正常声，80dB—100dB为响音声，110dB—130dB为极响声。
而对于1kHz以外的可听声，在同一级等响度曲线上有无数个等效的声压—频率值，例如，200Hz的30dB的声音和1kHz的10dB的声音在人耳听起来具有相同的响度，这就是所谓的“等响”。
小于0dB闻阈和大于140dB痛阈时为不可听声，即使是人耳最敏感频率范围的声音，人耳也觉察不到。
人耳对不同频率的声音闻阈和痛阈不一样，灵敏度也不一样。
人耳的痛阈受频率的影响不大，而闻阈随频率变化相当剧烈。
人耳对3kHz—5kHz声音最敏感，幅度很小的声音信号都能被人耳听到，而在低频区(如小于800Hz)和高频区(如大于5kHz)人耳对声音的灵敏度要低得多。
响度级较小时，高、低频声音灵敏度降低较明显，而低频段比高频段灵敏度降低更加剧烈，一般应特别重视加强低频音量。
通常200Hz–3kHz语音声压级以60dB—70dB为宜，频率范围较宽的音乐声压以80dB—90dB最佳。
2．音高 音高也称音调，表示人耳对声音调子高低的主观感受。
客观上音高大小主要取决于声波基频的高低，频率高则音调高，反之则低，单位用赫兹(Hz)表示。
主观感觉的音高单位是“美”，通常定义响度为40方的1kHz纯音的音高为1000美。
赫兹与“美”同样是表示音高的两个不同概念而又有联系的单位。
人耳对响度的感觉有一个从闻阈到痛阈的范围。
人耳对频率的感觉同样有一个从最低可听频率20Hz到最高可听频率别20kHz的范围。
响度的测量是以1kHz纯音为基准，同样，音高的测量是以40dB声强的纯音为基准。
实验证明，音高与频率之间的变化并非线性关系，除了频率之外，音高还与声音的响度及波形有关。
音高的变化与两个频率相对变化的对数成正比。
不管原来频率多少，只要两个40dB的纯音频率都增加1个倍频程(即1倍)，人耳感受到的音高变化则相同。
在音乐声学中，音高的连续变化称为滑音，1个倍频程相当于乐音提高了一个八度音阶。
根据人耳对音高的实际感受，人的语音频率范围可放宽到80Hz–12kHz，乐音较宽，效果音则更宽。
3．音色音色又称音品，由声音波形的谐波频谱和包络决定。
声音波形的基频所产生的听得最清楚的音称为基音，各次谐波的微小振动所产生的声音称泛音。
单一频率的音称为纯音，具有谐波的音称为复音。
每个基音都有固有的频率和不同响度的泛音，借此可以区别其它具有相同响度和音调的声音。
声音波形各次谐波的比例和随时间的衰减大小决定了各种声源的音色特征，其包络是每个周期波峰间的连线，包络的陡缓影响声音强度的瞬态特性。
声音的音色色彩纷呈，变化万千，高保真(Hi—Fi)音响的目标就是要尽可能准确地传输、还原重建原始声场的一切特征，使人们其实地感受到诸如声源定位感、空间包围感、层次厚度感等各种临场听感的立体环绕声效果。
另外，表征声音的其它物理特性还有：音值，又称音长，是由振动持续时间的长短决定的。
持续的时间长，音则长；反之则短。
从以上主观描述声音的三个主要特征看，人耳的听觉特性并非完全线性。
声音传到人的耳内经处理后，除了基音外，还会产生各种谐音及它们的和音和差音，并不是所有这些成分都能被感觉。
人耳对声音具有接收、选择、分析、判断响度、音高和音品的功能，例如，人耳对高频声音信号只能感受到对声音定位有决定性影响的时域波形的包络(特别是变化快的包络在内耳的延时)，而感觉不出单个周期的波形和判断不出频率非常接近的高频信号的方向；以及对声音幅度分辨率低，对相位失真不敏感等。
这些涉及心理声学和生理声学方面的复杂问题。
