dBV和 dB SPL不同维度的物理量，如何转化换算？

曾工

dBV和 dB SPL是两套完全不同维度的物理量（一个是电学电压，一个是声学压强），它们通过麦克风的灵敏度以及各自的国际标准参考基准被锚定在了一起。

ATS-1

1. 声学基准：什么是94dB SPL？
声压级（SPL）的基准值(P₀)规定为20 μPa（即2 × 10⁻⁵ Pa，这是人类耳朵能听到的最小声音阈值）。

当声压 P = 1Pa 时，根据声压级计算公式：

Sound Pressure Level (SPL) calculation

声压级计算公式

P₀=2 × 10⁻⁵ Pa

结论：94dB SPL的本质就是声压大小刚好等于1Pa。

2. 电学基准：什么是-37dBV？

• 电压级（dBV）的基准值（V_0）规定为1V。
• 根据麦克风校准证书，如，拾声的麦克风在250Hz/1kHz下的灵敏度是14.1mV/Pa（即0.0141V/Pa）。
• 这意味着：当在麦克风上施加1Pa的声压时，它会输出0.0141V的电压。
  

我们把这个电压转换成dBV：

电压转换成dBV

也就是说，当麦克风上施加1Pa的声压时，ATS-1（音频分析仪）上测试的电压，就是-37dBV。

3. 最终闭环

• 94dB SPL代表声压是1Pa。
• 因为麦克风灵敏度是14.1mV/Pa声压为1Pa时，输出电压就是14.1mV。
• 14.1mV换算成电平就是-37.0dBV。
  

所以，依据已知条件：
麦克风输出-37.0 dBV时，对应的声压是94dB SPL。也就是说当 X =(dBV)时， Y=(dB SPL)的对应关系。因此，锚点为 X (dBV)= Y(dB SPL)这样的一个对应关系。

所以，依据上面的锚定关系，麦克风在94dB SPL声压的时候，

-37.0 dBV + 未知的factor=94dB SPL ， 意思就是说，我们麦克风在实际1Pa测试得到的这个电压，加上这个factor修正后的值，就应该等于94dB SPL

所以：

未知的factor=94+37=131，那就是说，我们的音频分析测试得到的这个电压dBv，加上这个修正因子131，就是实际麦克风测试到的声压值了。

某麦克风的测试电压到声压的换算关系就是：

dB SPL factor=94+37=131

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举例说明：
如果某音频分析仪（ATS-1），通过某灵敏度为14.1mV/Pa的麦克风，测得的的电压为-60dBv，那么声压是多少？

根据我们刚才推导出的换算关系（即：dB SPL = 测量电压dBV + 131），我们可以直接进行计算：

计算步骤：

测量值：ATS-1 显示的电压为-60dBV。
修正系数：根据该麦克风（灵敏度-37.0dBV/Pa）和声压参考基准（94dB SPL）计算出的恒定偏移量为131。

公式代入：

dB SPL= -60 + 131.0 =dB SPL

结论：

当ATS-1显示电平为-60dBV时，对应的声压级即为71dB SPL。

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扩展阅读：

声压（Pa）和声压级（dB SPL）之间的对应关系

声压（Pa）和声压级（dB SPL）之间的对应关系

• P 是测量的实际声压，单位是帕斯卡（Pa）
• P₀ 是参考声压，固定为20µPa（即 0.00002 Pa），这是人耳在1kHz下的听力阈值
  

常见的声压 (P) 与分贝级 (dB SPL) 的对应关系表：

声压 (P, 单位：帕斯卡 Pa)	分贝级 (dB SPL)	声学环境
2 × 10⁻⁵ Pa	0 dB	人耳听觉阈值
2 × 10⁻⁴ Pa	20 dB	轻声耳语 / 沙漠
0.0112 Pa	55 dB	安静办公室 / 柔和谈话
2 × 10⁻² Pa	60 dB	正常交谈
1 Pa	94 dB	标准声学校准参考点 / 交通噪声
2 Pa	100 dB	喷气式飞机起飞（300米处）
20 Pa	120 dB	痛觉阈值

注：数值2 × 10⁻⁵ Pa 明确代表了听力健康的年轻人能在1000Hz下检测到的最低声压，它定义了0dB SPL。

其实从这个表格看的出来，我们测试EMC的时候关于一些听力设备，要小于55dB是有点依据的。