聲強級(分貝)計算器
輸入聲強 I(W/m²),計算相對於聽閾 I₀=10⁻¹² W/m² 的聲強級 β(dB),同步顯示強度倍率。
輸入資料
計算結果
重點速覽:聲強級(Sound Intensity Level,縮寫 SIL),以對數刻度量化聲波的能量流密度。人耳可應對 10⁻¹² W/m² 到 1 W/m²,跨度達 12 個數量級(10¹² 倍),使用線性刻度極不直觀,因此採用分貝(decibel, dB):每 +10 dB 對應聲強 × 10;-10 dB 對應 ÷ 10。
計算公式
聲強級:β = 10 · log₁₀ (I / I₀)(分貝 dB)
參考聲強:I₀ = 10⁻¹² W/m²(人耳對 1 kHz 純音的平均最低可聞閾)。
強度與 dB 關係:+10 dB → I × 10;+3 dB ≈ I × 2;−10 dB → I ÷ 10。
平面/球面自由場:聲壓級 L_p ≈ 聲強級 L_I(二者近似相等,本計算器提供 SPL 作為近似參考)。
$$L_I = 10\log_{10}\left(\frac{I}{I_0}\right) \, \text{dB}, \quad I_0 = 10^{-12} \, \text{W/m}^2$$使用說明
- 輸入聲強 I(單位 W/m²)。支援科學記號如 1e-6、1.5e-3。
- 讀取聲強級 dB 以及倍率 I/I₀。
- 若輸入 I ≤ 0,系統為防除錯/避免 log(負值) 回傳 0,請使用正的聲強。
聲強級對照:每 10 dB 強度 10 倍、每 3 dB 約 2 倍
| I (W/m²) | I/I₀ (倍) | β (dB) | 常見對照 |
|---|---|---|---|
| 1e-12 | 1 | 0 | 聽閾(1 kHz 純音) |
| 1e-10 | 100 | 20 | 耳語 1 m |
| 1e-8 | 10000 | 40 | 圖書館 |
| 1e-6 | 1000000 | 60 | 一般交談 |
| 1e-4 | 100000000 | 80 | 吸塵器 |
| 1e-2 | 10000000000 | 100 | 電鋸(需護耳) |
| 1 | 1e12 | 120 | 痛閾/搖滾演唱會 |
理財情境案例
各種場景對照
葉落/呼吸 10⁻¹¹ W/m² → 10 dB(非常安靜)
圖書館 10⁻⁸ W/m² → 40 dB
辦公室 10⁻⁷ W/m² → 50 dB
一般交談 1 公尺 10⁻⁶ W/m² → 60 dB
吸塵器 10⁻⁴ W/m² → 80 dB
手提電鋸 10⁻² W/m² → 100 dB(需護耳)
搖滾樂前排 1 W/m² → 120 dB(痛閾)
噴射機 30 m 10⁴ W/m² → 160 dB(立即耳傷害)
常見問題
+10 dB 是大 2 倍還是大 10 倍?
聲強(功率)是 10 倍;人耳感知的『響度』是對數的:+10 dB 約聽起來大 2 倍,+3 dB 約是『剛察覺變大』的最小差異。
dB、dB(A)、dBA 有什麼差?
dB = 物理能量量度(本計算器);dBA(dB(A))= A 加權,模擬人耳對低頻不靈敏的特性,環境噪音法規多用 dBA。
120 dB 為什麼是痛閾?
I = 1 W/m² 時聲壓振幅約 28 Pa,超過中耳鐙骨肌保護反射的閾值,可能造成絨毛細胞永久損傷(NIHL 噪音性聽損)。