为什么声强的单位用分贝？

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　　声强必须超过某一极小值，才能为人耳所感觉，这个极小值，我们把它叫听觉阈。低于听觉阈的声强，人耳是听不到的。对于不同频率的声音，听觉阈也是不同的。人耳对于频率为1000Hz～3000Hz的声音，感觉最灵敏。在这个频率范围内，听觉阈的数值大约为10~12W/m2。在这个频率以外，人耳的灵敏度就会减弱。低于20Hz或高于20000Hz的声音，无论强度如何，人耳都不能听到。声强很大，也不能引起声音的感觉，这种声波对耳鼓的压力会使人感到痛楚。所以声强也有这样一个“极大值”，超过这个数值，就会引起疼痛的感觉，这个“极大值”叫做痛阈。痛阈的数值约为1W/m2。对于不同频率的声音，痛阈也略有不同。下图绘出了在听觉阈和痛阈之间的听觉区域。

　　如果我们用I 来表示某一声音的声强，用I0表示人耳能听到的最弱声强10~12W/m2，在声学中常采用声强级L 作为声强I 的一种量度，L 跟I /I0的以10为底的对数成正比，即

　　式中，k 为比例常数。取k=1，则声强级的单位为贝尔 (dB)，简称贝。如果I 为I0 的100倍，则L=2B。贝这个单位太大，通常取k=10，则相应的声强级单位为分贝。如果I /I0 =100，则L=20dB。这样，声强每增加1dB相当于把原有的声强增加26%。这大约是人耳能感觉到的声强的最小变化。

　　人耳对声强的感觉，即声音的响度，在频率为500Hz～10000Hz的范围内，近似地跟声强级成正比。在这个范围以内，声强级可以近似地表示声音的响度。这就是在声学中引入声强级这个物理量的原因。超出了上述频率范围，声强级与响度就会有显著的差别。

　　来源：物理小识微信公众号(ID：wulixiaoshi)