分贝（dB）是一种用于表示物理量两个数值之间比值的对数单位——在声学中，最常用的是声压或声功率。它并非像米或千克那样的固定单位，而是一种比值标度，测量时始终相对于一个参考值。当我们说某一声音为“60分贝”时，指的是其声压级比人类听觉的参考阈值高60分贝。

dB标度将人耳能感知的巨大声压范围——从最微弱的耳语到喷气式发动机的轰鸣，跨度达一千万倍——压缩到约0到140的可控范围。没有对数，声学工程就会被繁杂的数字淹没。

想想地震的里氏震级。5级地震的威力并非2.5级的两倍——其能量大约是2.5级地震的5600倍。里氏震级采用对数运算，将范围极大的地震能量压缩成人类能直观对比的个位数。

dB标度对声音也起到同样的作用。80分贝的声音并非“比40分贝的声音响两倍”——它的声压是后者的100倍，声能是后者的10000倍。对数标度将这些巨大的比率转化为可以进行加减运算的简单数字。

分贝被定义为贝尔的十分之一（贝尔以亚历山大·格拉汉姆·贝尔命名）。声压级（SPL）的定义如下：

L_p = 20 x log10(p / p_ref) Lₚ = 20 × log₁₀(p / p_ref)

其中p 为以帕斯卡为单位的测得声压，p_ref = 20 微帕（20×10^-6 帕），这是依据IEC 61672-1:2013制定的国际标准化参考值，对应1000赫兹下听觉阈值的近似值。

声功率级：

L_w = 10 x log10(W / W_ref) L_w = 10 × log₁₀(W / W_ref)

其中W_ref = 10^-12瓦（1皮瓦）。

压力公式中的系数20（而功率公式中是10），是因为声功率与声压的平方成正比，且log(x²) = 2×log(x)。

关键dB关系

这些关系值得牢记：

dB的叠加

由于分贝是对数单位，它们无法按算术相加。两个各自为60分贝的相同声源不会产生120分贝，而是大约产生63分贝。两个非相干声级的叠加公式为：

L_total = 10 x log10(10^(L1/10) + 10^(L2/10))

这意味着增加第二个相同的声源，声压级仅提升3分贝。而如果一个声源比另一个声源大10分贝，叠加较安静的那个声源，总声压级变化不到0.5分贝——在主导声源面前，它几乎是听不见的。

频率加权

原始的声压级（dB SPL）数值会同等对待所有频率，但人类听觉对不同频率的敏感度并非一致。A计权（dBA，dB(A)）会应用一个滤波器，模拟人耳对低频和极高频敏感度降低的情况，得出一个与感知响度关联度更高的单一数值。大多数噪声法规和职业健康标准都以dBA（dB(A)）来规定限值。

C计权（分贝C）采用更平坦的滤波器，用于峰值声级和低频噪声评估。

dB对设计影响

分贝是声学设计的语言。每一项技术指标、每一个标准、每一次测量以及每一个计算结果，都以分贝来表示：

混响时间

RT60 定义为声压级衰减 60 分贝所需的时间。RT60 中的“60”是一个分贝数值。

噪声标准

NR、NC和RC曲线规定了每个倍频程频段的最大声压级分贝值。合规意味着你的测量分贝值在每个频率上都低于该曲线。

传声损失

STC 和 Rw 等级表示墙体可使声压降低多少分贝。STC 为 50 的墙体可将传声音降低 50 分贝（在对语音影响最大的频率范围内）。

语音清晰度

以分贝（dB）表示的信噪比（SNR）是语言传输指数（STI）的主要决定因素。信噪比每增加1分贝，语音清晰度就会提升，直至信噪比超过约15分贝；超过这一数值后，信噪比的进一步提升带来的清晰度改善效果会逐渐减弱。