聽(tīng)力損失中的單位db是什么單位?
大部分家長(zhǎng)或者患者會(huì)問(wèn)我們:孩子的聽(tīng)力檢測(cè)結(jié)果達(dá)到多少多少 dB,家長(zhǎng)們會(huì)自我加以比較。實(shí)際上在聲學(xué)中,“dB”所代表的聲音強(qiáng)度是不一樣的:
1、大家知道,分貝是用來(lái)表示聲音強(qiáng)度大小的單位,在物理聲學(xué)上,它是以測(cè)量點(diǎn)的聲壓P除以基準(zhǔn)聲壓Pr,然后通過(guò)對(duì)數(shù)計(jì)算得出的,即:
其中“SPL”的含義是聲壓級(jí)(Sound Pressure Level),這一參數(shù)也是國(guó)家計(jì)量部門(mén)用來(lái)校準(zhǔn)各種聽(tīng)力儀器的基準(zhǔn)值。如用常規(guī)的測(cè)聽(tīng)耳機(jī)測(cè)試時(shí),純音聽(tīng)力計(jì)必須要輸出7.5dB SPL,才能使1000Hz的純音信號(hào)達(dá)到0dB HL(IEC318標(biāo)準(zhǔn)),因篇幅關(guān)系,在此不一一列舉其他頻率的基準(zhǔn)值。
2、通常,如果看到的檢測(cè)報(bào)告中的“dB”后面如果沒(méi)有標(biāo)注其他參數(shù),那一般代表是用純音刺激測(cè)出的結(jié)果,因?yàn)槟壳坝袊?guó)家標(biāo)準(zhǔn)的聽(tīng)力檢測(cè)用聲信號(hào)只有純音(pure tone),它具有頻率特性,如1000Hz的純音就是每秒振蕩1000次的正弦波,常用的頻率有125,250,500,1000,2000,3000,4000,6000,8000Hz等,純音被廣泛應(yīng)用于純音(電)測(cè)聽(tīng)、聲導(dǎo)抗、耳聲發(fā)射、多頻穩(wěn)態(tài)等聽(tīng)力檢測(cè)儀器,純音的聲強(qiáng)用“dB HL”表示,“HL”的意思是聽(tīng)力級(jí)(Hearing Level),可以省略不寫(xiě),直接表示為“XXdB”; 配戴助聽(tīng)器的孩子經(jīng)常要利用純音測(cè)聽(tīng)儀測(cè)試香蕉圖,家長(zhǎng)們看到檢測(cè)報(bào)告中的“dB”,就代表了孩子配戴助聽(tīng)器后能夠聽(tīng)到聲音的最小刺激量。
3、我們多數(shù)聾兒家長(zhǎng)比較難理解的,就是大家常直接將聽(tīng)覺(jué)腦干誘發(fā)電位(ABR)的測(cè)試結(jié)果所標(biāo)注的“dB”當(dāng)成是孩子的聽(tīng)閾,其實(shí)不然。因?yàn)橛眉円粜盘?hào)刺激是檢測(cè)不出清晰的ABR反應(yīng)的,于是我們采用了另一種聲學(xué)信號(hào)——短聲(Click)進(jìn)行刺激。短聲是一種頻譜較寬的短時(shí)程信號(hào),它的頻譜能量較多集中在4000Hz左右,因此ABR的測(cè)試結(jié)果僅僅能夠代表患者高頻的聽(tīng)力損失情況,對(duì)于低頻部分的聽(tīng)閾,ABR無(wú)法評(píng)估。所以,有些家長(zhǎng)會(huì)認(rèn)為醫(yī)生測(cè)得不準(zhǔn),明明被告知在最大強(qiáng)度刺激下,孩子雙耳都沒(méi)有反應(yīng),為什么在家時(shí)孩子對(duì)關(guān)門(mén)等聲音有反應(yīng)呢?有可能是孩子的低頻聽(tīng)力尚有保留,這是ABR自身存在的不足,也是需要進(jìn)一步檢查多頻穩(wěn)態(tài)(ASSR)的原因所在。
因?yàn)楦鱾(gè)醫(yī)院測(cè)試環(huán)境的不同,國(guó)際上也沒(méi)有針對(duì)短時(shí)程信號(hào)制定相應(yīng)的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)。為了和純音測(cè)試的結(jié)果區(qū)別,ABR測(cè)出的反應(yīng)閾值用“dB nHL”或“dB SL”表示,“nHL”的意思是正常聽(tīng)力級(jí)(normal Hearing Level),“SL”的意思是感覺(jué)級(jí)(Sense Level),各家醫(yī)院采用的參數(shù)不完全一樣,“dB nHL”和“dB SL”所代表的聲強(qiáng)也是不同的,所以必須要在dB后面注明參數(shù)是“nHL”還是“SL”!
4、所以,我們常所說(shuō)的“dB”,各種根據(jù)刺激聲的不同,其代表的聲音強(qiáng)度級(jí)別是不一樣的。說(shuō)了這么多分貝的參數(shù),有沒(méi)有相互之間換算的方法呢?答案是肯定的,除了前面提到的:
0dB HL=7.5dB SPL,(1kHz純音)
還有最重要的是,各家醫(yī)院選購(gòu)的ABR設(shè)備不一,短聲的最大輸出強(qiáng)度也不同,最大的可以達(dá)到140dB SPL(相當(dāng)于110dB nHL),那么SPL與nHL之間的換算為:
0dB nHL=28.7dB SPL,(短聲,近似于30dB SPL)
這樣,大家就不難理解,如果ABR的測(cè)試結(jié)果僅僅是寫(xiě)了個(gè)“90dB”,我們就不清楚孩子的高頻聽(tīng)閾到底是達(dá)到90dB SPL還是nHL?因?yàn)槿绻莕HL,孩子的聽(tīng)閾應(yīng)該是120dB SPL。
分貝(dB)的概念辨析
dB(Decibel,分貝) 是一個(gè)純計(jì)數(shù)單位,本意是表示兩個(gè)量的比值大小,沒(méi)有單位。
在工程應(yīng)用中經(jīng)?吹矫菜撇煌亩x方式(僅僅是看上去不同)。對(duì)于功率,dB = 10*lg(A/B)。對(duì)
于電壓或電流,dB = 20*lg(A/B)。此處A,B代表參與比較的功率值或者電流、電壓值。
dB的意義其實(shí)再簡(jiǎn)單不過(guò)了,就是把一個(gè)很大(后面跟一長(zhǎng)串0的)或者很。ㄇ懊嬗幸婚L(zhǎng)串0的)的數(shù)比較簡(jiǎn)短地表示出來(lái)。如(此處以功率為例):
X = 100000 = 10^5
X(dB) = 10*lg(X) dB= 10*lg(10^5) dB= 50 dB
X = 0.000000000000001 = 10^ -15
X(dB) = 10*log(X) dB= 10*log(10^ -15) dB= -150 dB
一般來(lái)講,在工程中,dB和dB之間只有加減,沒(méi)有乘除。而用得最多的是減法:dBm 減 dBm 實(shí)際上是兩個(gè)功率相除,信號(hào)功率和噪聲功率相除就是信噪比(SNR)。比如:30dBm - 0dBm = 1000mW/1mW = 1000 = 30dB。dBm 加 dBm 實(shí)際上是兩個(gè)功率相乘,沒(méi)有實(shí)際的物理意義。
在電子工程領(lǐng)域,放大器增益使用的就是dB(分貝)。放大器輸出與輸入的比值為放大倍數(shù),單位是“倍”,如10倍放大器,100倍放大器。當(dāng)改用“分貝”做單位時(shí),放大倍數(shù)就稱(chēng)之為增益,這是一個(gè)概念的兩種稱(chēng)呼。
電學(xué)中分貝與放大倍數(shù)的轉(zhuǎn)換關(guān)系為:
A(V)(dB)=20lg(Vo/Vi);電壓增益
A(I)(dB)=20lg(Io/Ii);電流增益
Ap(dB)=10lg(Po/Pi);功率增益
分貝定義時(shí)電壓(電流)增益和功率增益的公式不同,但我們都知道功率與電壓、電流的關(guān)系是P=V^2/R=I^2*R。采用這套公式后,兩者的增益數(shù)值就一樣了:
10lg[Po/Pi]=10lg[(Vo^2/R)/(Vi^2/R)]=20lg(Vo/Vi)。
使用分貝做單位主要有三大好處。
(1)數(shù)值變小,讀寫(xiě)方便。電子系統(tǒng)的總放大倍數(shù)常常是幾千、幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn),一架收音機(jī)從天線收到的信號(hào)至送入喇叭放音輸出,一共要放大2萬(wàn)倍左右。用分貝表示先取個(gè)對(duì)數(shù),數(shù)值就小得多。
(2)運(yùn)算方便。放大器級(jí)聯(lián)時(shí),總的放大倍數(shù)是各級(jí)相乘。用分貝做單位時(shí),總增益就是相加。若某功放前級(jí)是100倍(20dB),后級(jí)是20倍(13dB),那么總功率放大倍數(shù)是100×20=2000倍,總增益為20dB+13dB=33dB。
(3)符合聽(tīng)感,估算方便。人聽(tīng)到聲音的響度是與功率的相對(duì)增長(zhǎng)呈正相關(guān)的。例如,當(dāng)電功率從0.1瓦增長(zhǎng)到1.1瓦時(shí),聽(tīng)到的聲音就響了很多;而從1瓦增強(qiáng)到2瓦時(shí),響度就差不太多;再?gòu)?0瓦增強(qiáng)到11瓦時(shí),沒(méi)有人能聽(tīng)出響度的差別來(lái)。如果用功率的絕對(duì)值表示都是1瓦,而用增益表示分別為10.4dB,3dB和0.4dB,這就能比較一致地反映出人耳聽(tīng)到的響度差別了。您若注意一下就會(huì)發(fā)現(xiàn),Hi-Fi功放上的音量旋鈕刻度都是標(biāo)的分貝,使您改變音量時(shí)直觀些。
分貝數(shù)值中,-3dB和0dB兩個(gè)點(diǎn)是必須了解的。-3dB也叫半功率點(diǎn)或截止頻率點(diǎn)。這時(shí)功率是正常時(shí)的一半,電壓或電流是正常時(shí)的0.707。在電聲系統(tǒng)中,±3dB的差別被認(rèn)為不會(huì)影響總特性。所以各種設(shè)備指標(biāo),如頻率范圍,輸出電平等,不加說(shuō)明的話都可能有±3dB的出入。0dB表示輸出與輸入或兩個(gè)比較信號(hào)一樣大。分貝是一個(gè)相對(duì)大小的量,沒(méi)有絕對(duì)的量值?赡陔娖奖砘蝰R路上的噪聲計(jì)上也能看到多少dB的測(cè)出值,這是因?yàn)槿藗兘o0dB先定了一個(gè)基準(zhǔn)。例如聲級(jí)計(jì)的0dB是2×10-4μb(微巴),這樣馬路上的噪聲是50dB、60dB就有了絕對(duì)的輕響概念。常用的0dB基準(zhǔn)有下面幾種:
dBFS——以滿刻度的量值為0dB,常用于各種特性曲線上;
dBm——在600Ω負(fù)載上產(chǎn)生1mW功率(或0.775V電壓)為0dBm,常用于交流電平測(cè)量?jī)x表上;
dBV——以1伏為0dB;
dBW——以1瓦為0dB。
一般讀出多少dB后,就不用再化為電壓、聲壓等物理量值了,專(zhuān)業(yè)人士都能明白。只有在極少數(shù)場(chǎng)合才要折合。這時(shí)只需代入公式:10A/20(或A/10)×D0計(jì)算即可。A為讀出的分貝數(shù)值,D0為0dB時(shí)的基準(zhǔn)值,電壓、電流或聲壓用A/20,電功率、聲功率或聲強(qiáng)則用A/10。
附錄:
概念辨析:dBm, dBi, dBd, dB, dBc, dBuV
1、 dBm
dBm是一個(gè)考征功率絕對(duì)值的值,計(jì)算公式為:10lgP(功率值/1mw)。
[例1] 如果發(fā)射功率P為1mw,折算為dBm后為0dBm。
[例2] 對(duì)于40W的功率,按dBm單位進(jìn)行折算后的值應(yīng)為:
10lg(40W/1mw)=10lg(40000)=10lg4+10lg10+10lg1000=46dBm。
dBm是功率單位;
dBm 定義的是 miliwatt。 0 dBm = 10log1 mw;
dBw 定義 watt。 0 dBw = 10log1 W = 10log1000 mw = 30 dBm。
2、dBi 和dBd
dBi和dBd是考征增益的值(功率增益),兩者都是一個(gè)相對(duì)值,但參考基準(zhǔn)不一樣。dBi的參考基準(zhǔn)為全方向性天線,dBd的參考基準(zhǔn)為偶極子,所以兩者略有不同。一般認(rèn)為,表示同一個(gè)增益,用dBi表示出來(lái)比用dBd表示出來(lái)要大2. 15。
[例3] 對(duì)于一面增益為16dBd的天線,其增益折算成單位為dBi時(shí),則為18.15dBi(一般忽略小數(shù)位,為18dBi)。
[例4] 0dBd=2.15dBi。
[例5] GSM900天線增益可以為13dBd(15dBi),GSM1800天線增益可以為15dBd(17dBi)。
3、dB
dB是一個(gè)表征相對(duì)值的值,當(dāng)考慮甲的功率相比于乙功率大或小多少個(gè)dB時(shí),按下面計(jì)算公式:10lg(甲功率/乙功率)
[例6] 甲功率比乙功率大一倍,那么10lg(甲功率/乙功率)=10lg2=3dB。也就是說(shuō),甲的功率比乙的功率大3 dB。
[例7] 7/8 英寸GSM900饋線的100米傳輸損耗約為3.9dB。
[例8] 如果甲的功率為46dBm,乙的功率為40dBm,則可以說(shuō),甲比乙大6 dB。
[例9] 如果甲天線為12dBd,乙天線為14dBd,可以說(shuō)甲比乙小2 dB。
4、dBc
有時(shí)也會(huì)看到dBc,它也是一個(gè)表示功率相對(duì)值的單位,與dB的計(jì)算方法完全一樣。一般來(lái)說(shuō),dBc 是相對(duì)于載波(Carrier)功率而言,在許多情況下,用來(lái)度量與載波功率的相對(duì)值,如用來(lái)度量干擾(同頻干擾、互調(diào)干擾、交調(diào)干擾、帶外干擾等)以及耦合、雜散等的相對(duì)量值。在采用dBc的地方,原則上也可以使用dB替代。
5、dBuV
根據(jù)功率與電平之間的基本公式V^2=P*R,可知 dBuV=90+dBm+10*log(R),R為電阻值。
載PHS系統(tǒng)中正確應(yīng)該是dBm=dBuv-107,因?yàn)槠涮祓佔(zhàn)杩篂?0歐。
6、dBuVemf 和dBuV
emf:electromotive force(電動(dòng)勢(shì))
對(duì)于一個(gè)信號(hào)源來(lái)講,dBuVemf是指開(kāi)路時(shí)的端口電壓,dBuV是接匹配負(fù)載時(shí)的端口電壓
澳克曼聽(tīng)力活動(dòng)地址:上海市靜安區(qū)吳江路15號(hào)607室五月花商務(wù)中心(南京西路青海路交叉口,岳陽(yáng)醫(yī)院旁邊)
地鐵1、2、8號(hào)線人民廣場(chǎng)站下11號(hào)口出,地鐵2號(hào)線南京西路下2號(hào)口出,地鐵13號(hào)線南京西路下5號(hào)口出。
公交109.112.20.37.921路到上海電視臺(tái)站下,公交36.933.869.974.952路到南京西路成都北路站
預(yù)約咨詢熱線:021-55129113 021-66055760