Skip to main content
Speclore

分貝

關於分貝的參考數據和工程資訊,用於聲學應用。

decibel

概述

分貝加權濾波器會調整聲壓量測值,使其符合人類聽覺感知;人耳對 1–4 kHz 範圍最為敏感。A 加權濾波器(dB(A))是環境與職業噪音評估最常用的標準。B 與 C 加權濾波器目前較少使用,但可針對不同聲壓級與頻率提供替代方式。

關鍵公式

聲級的對數合成

Ltotal=10log10(10L1/10+10L2/10)L_{total} = 10 \cdot \log_{10}\left(10^{L_1/10} + 10^{L_2/10}\right)

此公式用於以對數方式合成兩個分貝聲級,同一原理也適用於多個音源。

聲強級

L=10log10(I/I0)L = 10 \log_{10}(I/I_0)

其中 I0I_0 為參考聲強(通常為 101210^{-12} W/m²)。

變數

符號說明單位
LtotalL_{total}合成聲級dB
L1,L2L_1, L_2個別聲級dB
LL聲強級dB
II聲強W/m²
I0I_0參考聲強W/m²

分貝濾波器加權

聲級計使用隨頻率變化的加權濾波器,以近似人類聽覺反應。dB(A) 濾波器近似 40 phon 等響曲線。dB(C) 在高聲壓級下接近線性,而 dB(B) 介於兩者之間,現代實務中已很少使用。「dB(A)」是常見的工程簡寫,但 SI 建議表述為「A 加權聲壓級為 x dB」。

頻率響應資料

3
(dB)
(dB)
(dB)
(dB)
(dB)
(dB)
(dB)
(dB)
-39.4-26.2-16.1-8.6-3.201.21
-17-9-4-1000-1
-3-0.8-0.2000-0.2-0.8

來源: engineeringtoolbox.com

A、B 與 C 加權濾波器的頻率響應

範例:A 加權聲級計算

若要由倍頻帶量測值求得總 dB(A),先對各頻帶套用濾波器修正值,再以對數方式合成。以下為計算範例:

8
倍頻帶量測與 A 加權聲壓級計算範例。
(Hz)
(dB)
(dB)
修正後 dB(A) (dB)
62.5542628
125601644
25064955
50053449
100048048
200043-144
400039-140
800032131

來源: engineeringtoolbox.com

量測聲級與 A 加權聲級比較

若要以對數方式合成修正後的聲級,應將最高值成對取出,並反覆套用合成公式。先由最高的兩個頻帶(250 Hz 與 500 Hz)開始:

  1. 差值:55 - 49 = 6 dB → 在較高值加上 1 dB:55 + 1 = 56 dB(A)
  2. 加入下一個最高值(1000 Hz):差值:56 - 48 = 8 dB → 加上 0.5 dB:56 + 0.5 = 56.5 dB(A)
  3. 其餘聲級明顯較低。估算總聲級為 ~56.5 dB(A)

A、B 與 C 加權聲級計算器

原始頁面包含試算表形式的 dB(A)、dB(B) 與 dB(C) 計算。請在下方輸入倍頻帶聲壓級;計算器會套用加權修正,並以對數方式合成各頻帶。

dB(A) 聲級調整準則

40 dB(A) 的基準通常會依時段、地點與聲音特性加以調整。

8
各種情境下加至基準聲級準則的典型 dB 調整值。
(dB)
時段晚間-5
時段夜間-10
聲音特性容易辨識的音調或脈衝噪音-5
聲音特性勉強可辨識的音調或脈衝噪音-2
地點鄉村或安靜郊區0
地點車流稀少的郊區5
地點中等車流量的郊區10
地點車流密集或商業/工業區15

來源: engineeringtoolbox.com

還原的原始來源表格

以下表格由原始來源頁面還原,以保留完整的參考資料。

分貝 A、B 與 C

4
分貝 A、B 與 C
31.2562.51252505001000200040008000
-39.4-26.2-16.1-8.6-3.201.21-1.1
-17-9-4-1000-1-3
-3-0.8-0.2000-0.2-0.8-3

來源: engineeringtoolbox.com

分貝 A 濾波器

4
1
2
3
4
5
6
7
8
中心頻率 (Hz)62.51252505001000200040008000
量測聲壓級 (dB)5460645348433932
dB(A) 濾波器 (dB)2616940-1-11
修正後聲壓級 dB(A) (dB)2844554948444031

分貝 A - 情境調整值

11
分貝 A - 情境調整值
聲音特性容易辨識的音調或脈衝噪音-5
勉強可辨識的音調或脈衝噪音-2
時段晚間-5
夜間-10
鄰里環境車流稀少的鄉村與外圍郊區0
車流稀少的郊區5
中等車流密度的郊區10
有部分商業或工業活動的郊區10
車流密集及/或有商業或工業活動的地區15
車流極密集及/或鄰接工業區的都市或商業區20
工業區及/或車流極度密集的地區25

來源: engineeringtoolbox.com

工程要點

  • A 加權濾波器會低估低頻噪音;對 HVAC 系統、變壓器或交通低頻隆隆聲的陳情而言,這項差異可能相當重要。
  • C 加權常用於峰值聲壓量測,或低頻內容相當重要的情況,例如評估爆炸或衝擊噪音。
  • 以對數方式合成聲級時,加入比既有聲級低 10 dB 的音源,只會使總聲級增加 0.4 dB;比主導聲級低 10+ dB 的音源通常可忽略。
  • 環境噪音法規限值通常採用 dB(A),但軍事、工業等特定應用可能採用 dB(C) 或未加權 dB 等其他指標。
  • 聲級的 SI 單位為分貝(dB),但分貝本身無量綱。報告時應一律註明加權濾波器(A、B 或 C)。

參考資料

原始來源:engineeringtoolbox.com