微軟建造出世界上最安靜的實驗室，-20dB的數據怎麼理解？

12-05

微軟建造出世界上最安靜的地方_Microsoft 微軟_cnBeta.COM

「-20dB的數據證實了這是目前地球上聲音最輕的房間，這一數值已經達到了物理學意義上的邊緣。」
-20dB是什麼數據？
為什麼說這一數據已經達到了物理意義上的邊緣？（難道不是0dB嗎？）

數學家理論上最安靜的雜訊水平是布朗運動（粒子在氣體或液體中的移動）在-23 dB。

先解釋下分貝dB的定義：

響度的單位是分貝，符號dB。人耳剛剛能聽到的聲音為0dB，也就是人耳的閾限值。

由於可檢測到的聲壓、振動信號幅值範圍很大，並且人耳對聲壓的反應與對數規律有關，因此習慣上在表示聲學振動參數時，都是取測量值和參考值比率的對數值，即採用dB 標尺。就做功物理量來說dB=20*Log10(F/ref)，其中ref 是參考值，例如空氣中聲壓級定義為20*Log10(P/20uPa)、振動加速度級定義為20*Log10(P/1ｕms^-2)，就能量或功率量來說dB=10*Log10(W/ref)。

用攝氏溫度舉個栗子，-20℃是負數溫度，但也是有溫度的，只是比較低。同樣，負值分貝人耳聽不到，但卻是客觀存在的。

微軟公司的消聲室被證明擁有低至-20 dB(A)的環境背景雜訊水平，這意味著位於美國華盛頓大學園區的微軟公司雷德蒙德總部的員工打破了-13 dB(A)的原記錄，擁有官方認可的地球上最安靜的房間。

Brüel Kj?r與BlackHawk 技術公司的員工一起，使用了一種特別的雙傳聲器相干聲功率測量技術，測量了極低環境雜訊的水平。

測試成功後，BlackHawk 技術公司的David Formenti說道：「高品質的感測器、數據採集系統和分析軟體是這些高性能測量的特殊工具。使用這些工具，我們可以在消聲室內重複多次進行環境雜訊測量。這是一次非常棒的經歷和機會，能夠應用這些特殊的測量和信號處理技術，以證明微軟打破世界紀錄，在其消聲室內擁有世界上最安靜的地方！」

參考資料

BK Case Study: HELPING MICROSOFT TO PERFECT SOUND QUALITY

https://www.bksv.com/~/media/literature/Case%20Study/bg1928.ashx?

上過高中就該知道分貝是對數表示的吧。0dB只能表示聲能比為1，-20dB表示聲能比為0.01。都是高中課本知識而已啊。

分貝（decibel）是量度兩個相同單位之數量比例的單位，主要用於度量聲音強度，常用dB表示。「分」（deci-）指十分之一，個位是「貝」或「貝爾」（bel），但一般只採用分貝。常用的空氣參考聲壓為 20 μPa (rms)，它通常被認為是人類的最少聽覺響應值（大約是3米以外飛行的蚊子聲音）。

來自維基百科

所以 0 dB 不是 0 聲音，是人類的最少聽覺響應值。

-20 dB 是比 20 μPa 低 20 dB，換句話說，其聲能量是 0 dB 時候的百分之一。

要理解這個問題，先要理解dB這個單位。

dB是一個數量單位，是一個數值，是一個純計數方法，沒有任何單位標註，跟十百千兆吉是一個等級的，而不是跟比特，千克，米一樣的物理單位

dB本質來說是個比值，因為現實中有些物理量，比如聲音響度、地震烈度，因為用原有的基礎量綱表示起來太麻煩，要麼太大，後邊需要跟好多零，要麼太小，前邊要寫好多零。所以就選取一個標準進行換算，按照這個公式進行數值換算： dB=10*log（A/B），比如功率就是用1w或1mw為標準，用實際功率與之1w求比值，然後取對數，求得dBw。這樣一來的話，即使是相差1000倍功率的信號，寫出來也不過差30dB而已，比起一堆數字方便太多。通信類常用的另一個原因是計算增益或者衰減的時候，可以直接相加減，比如0dBm的信號是1mw，他的1000倍是30dB的增益，這樣信號就變成30dBm，但是你計算的時候不用乘，只要加減就好, 相當於是給指數做運算,把乘法轉換成加法。

所以-20dB只是表示聲音實際能量與對照能量相比，是對照能量的0.01倍而已，不是聲音能量為負

最後，能問出這個問題的人，不是上課不好好聽講的學渣，就是沒被老師把成績開根號乘以10的學霸，一個道理

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評論區還有人要跟我理論dB是個物理單位，那我直接放資料吧

以下摘自百度百科(DB（分貝）_百度百科)：

在實際日常生活中，住宅小區告知牌上面標示噪音要低於60分貝，也就是要低於60DB，在這裡DB（分貝）的定義為雜訊源功率與基準聲功率比值的對數乘10的數值，不是一個單位，而是一個數值，用來形容聲音的大小。

以下摘自維基百科( https://zh.wikipedia.org/wiki/分貝 )：

響度的最常用的單位是dB SPL。聲壓的參考值是人的聽力的下限閾值[16]。聲壓是個場量，因此其對數比值要乘以20；而聲音功率（例如dB SIL與dB SWL）的對數比值乘以10以求得分貝值。

聲壓級是聲壓與基準聲壓之比取以10為底的對數乘以20， $L_{p}$ 表示，單位為dB,即 $L_{p} =20logfrac{P}{P_{0} }$ 式中 $P$ _＿聲壓， $ｐ_{a}$ ． $P_{0}$ ___基準聲壓， $2 imes 10^{-5}$ $ｐ_{a}$ 。-20dB相當於聲壓為 $2 imes 10^{-6}$ $ｐ_{a}$

分貝實際上是強度的對數

先上公式： $L_{p} =20log_{10}frac{P_{e}}{P_{ref} }$ 。
$L_{p}$ 就是聲壓級（sound pressure level）單位為dB；
$P_{e}$ 是聲壓（空氣振動在原有大氣壓上造成的一個波動，這個波動的值就是聲壓）的有效值；
$P_{ref}$ 是參考聲壓，空氣中衛為20μPa。
0dB就是聲壓為20μPa時的聲壓級，-20dB就是2μPa啦。
然後再來說說-20dB是個什麼概念，正常成年人能感受到的最低聲壓級是0dB，而一般測量雜訊的聲級計比這個高得多（還是我們人類比較牛233），答主所在的西北某高校的消聲室當時測量的一個值是21dB。有必要說明的是，當時測量時進去了4個人，手持聲級計測量。。。而且用的聲級計量程下限好像是40dB（╯－＿－）╯╧╧ 。消聲室測量辦法待我去查了標準再說。

43dbm+43dbm=多少呢?