考虑一下： -

声级以 dB 为单位测量，信号增加/减少 10 dB 相当于耳朵/大脑感知的响度加倍/减半。

看看上面的图片，问问自己哪个是平滑（加上广泛）音量控制器的更好选择。下面是 Fletcher Munson 曲线，显示了人类可以舒适听到的全部分贝范围。请注意，除非您的立体声系统非常强大，否则 100 dB 的范围对于音量控制来说“大约是正确的”。Fletcher Munson 曲线还将响度与声音的音高联系起来。另请注意，曲线均以 10 分贝的步长归一化为 1kHz：-

LOG 电位器上的游标每移动 10% 就可以降低/增加 10 dB 的音量，而 LIN 电位器需要一直向下移动到中间位置，然后才能将音量降低 6 dB！当一个线性电位器接近其行程的底端时（低于剩余移动的 1%），它会在很小的移动中产生巨大的 dB 衰减跳跃，因此很难将音量准确地设置为低电平。

还值得指出的是，一个 LOG 电位器只能在它做同样的事情之前处理这么多的动态范围调整（低于 -100 dB），但关键是，这在微小、安静的一端几乎不会被注意到。它的旅行。

您可能还注意到，锅上的标记（例如 CW 和 CCW）告诉您锅的哪一端是接地端和大容量端。CW = 顺时针方向，CCW 是游标的逆时针方向端点。

人耳不是线性的意味着什么？

在这种情况下，如果人耳是线性的，那么具有两倍功率的声波听起来会响亮两倍。

然而，事实是，一个声波的功率必须是另一个声波的 10 倍，才能发出两倍的声音。

锅电阻的对数变化与声波以及人耳的工作方式有何关系？

假设电位器（音量控制）改变施加到扬声器的信号功率，并假设放大器可以产生最大 100W 的功率。

假设电位器是线性的，控制从 1 到 100 均匀标记，我们从设置为 100 的控制开始 - 有 100W 的功率发送到扬声器。

要将音量减半，我们会将输出降低到 10W ，这需要将音量控制 90% CCW 转到“10”标记。

要再次将音量减半，我们只需要 1W ，这需要将音量控制转到“1”标记。

要再次将音量减半，我们只需要 0.1W 并且...您看到问题了吗？

但是，如果电位器是对数的，那么旋钮上 0.1W 和 1W、1W 和 10W 以及 10W 和 100W 之间的间距都将相同。如果有十个标记，均匀分布，我们会有类似的东西：

0, 1mmw, 10mmw 100mmw, 1mW, 10mW, 100mW, 1W, 10W, 100W

所以我们从没有声音到几乎听不见，加倍，加倍，加倍，加倍，等等......

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本附录旨在解决在相当长的评论线程中提出的问题。根据@BenVoigt 的说法，上面提出的假设衰减器并不能均匀地调整声级。

@Alfred：我会重复我之前的评论，因为很明显你忽略了它：“你的表盘有“响度 1、2、4、8、16、32 ... 1024”作为等距刻度。单击底部是1响度单位的变化。点击顶部是512响度单位的变化。1 和 512 是完全不同的变化。

由于我无法说服 Ben 他的错误，Ben 也无法在评​​论线程中说服我相信我，我想在这个附录中解决这个争议。

根据这个来源，声音强度的明显差异约为1dB：

大约 1 分贝是正常人耳声音强度的显着差异 (JND)。

如果声音强度变化 1dB，我们只注意到响度的变化。

因此，如果我们假设的步进衰减器将衰减调整 1dB 增量，则将控制调整 1 步将使人耳听到的声音明显更大或更柔和。

换句话说，这个衰减器会在整个范围内以明显的增量平滑地调整声音的响度。

因此，不是我上面给出的 10 个均匀间隔的步骤，而是想象控件上的 100 个均匀间隔的步骤。

每一步改变功率1dB；将控制 CW 转动 1 步可将功率增加 1.2589 倍...；将控制器逆时针转动 1 步，功率会降低 0.79433 倍...

例如，如果控件设置为 1W 输出，将控件转动 10 步将使功率增加至 10W。将控制 CW 再调整 10 步将使功率再增加 10 到 100W。$(1.2589...)^{10} = 10$

但这与以前的衰减器仅在分辨率上有所不同，即，我们只增加了原始标记之间（均匀间隔的）标记的数量。

此外，线程中的质疑是这是否是对数衰减器。

我明确说你描述的关系不是线性的，也不是对数的，它是一种幂。

回想一下关系意味着，如果锅是对数的，则必然隐含相关的幂（或指数）关系。$y = \log(x)$$x = 10^y$

事实上，我们可以说，在上述衰减器中，将功率改变某个因子所需的步数与该因子的对数成正比。

例如，将功率改变 5 倍，例如将功率从 1W 增加到 5W，需要转动控制器

$$10 \log(5) \approx 7$$

7个步骤。

因此，步数（或锅的角度变化）是幂的对数。

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第二个附录以解决进一步的评论。

根据@BenVoigt 的说法，这里给出的答案具有误导性或完全错误：

但是我从阅读这些答案中得到的一般印象是对数阻力会反转生物反应，然后仔细研究所描述的数学并意识到这不是真的。

我希望证明一个对数电位器是所需要的，但不是因为它颠倒了生物反应（我不相信有人声称它也不是我想要的，我将在下面展示。）。

从众所周知的（和近似的）“经验法则”开始，即 10 倍的强度被感知为 2 倍响度，让我们写出以下相对响度之间的关系$l$和相对强度$k$：

$$l = 2^{\log k}$$

显然，如果相对强度$k$是 10 那么相对响度$l$根据需要为 2。

对于我们的 1dB 步进衰减器，相对功率由下式给出：

$$k = 10^{n/10}$$

结合前两个方程，我们有相对响度是

$$l = 2^{n/10}$$

因此，对于每一步，响度增加 1.0718... 或减少 0.93303...

但这正是我们想要的。我们不希望响度每步增加一个固定量，我们希望相对响度每步增加一个固定量。

因此需要一个对数衰减器。

Andy 已经回答了这个问题，他在最后暗示 A-taper (log) pot 并不完美。这是一个理想的日志响应和一个真正的商业日志锅实际所做的比较（取自这里）：

这是理想对数锥度（虚线）的两段分段线性近似。粗制滥造，但在许多情况下它做得足够好。

还要注意即使是线性（B 锥度）罐曲线末端的平坦位。那是雨刮器在任一方向接近行程末端的时候。

如今，通常会实施电子音量控制，它具有恒定的衰减或增益 dB 步长。

这是 PGA2320 的示例数据表。它的增益可在 +31.5dB 至 -95.5dB 范围内以 0.5dB 步进进行调节。0.5dB 的步长被认为是可感知的。这是一个 8 位数字来选择音量级别（255 级加上静音）。如果您要尝试使用线性乘法 DAC (MDAC) 进行模拟，则需要类似的东西$4\cdot10^6$在低端（大约 22 位 DAC）获得 0.5dB 分辨率的步骤。

虽然这个问题已经得到了充分的回答，但我发现一些答案令人困惑，这对我来说是一个专长，所以这里尝试一个更简单的答案：

人耳不是线性的意味着什么？

人耳对强度的感知与现实世界不同。在世界上，声音具有一种称为“音量”（或声音强度）的属性，我们将其视为“响度”。音量加倍不会产生响度加倍，这就是所谓的“非线性”。

锅电阻的对数变化与声波以及人耳的工作方式有何关系？

使用 log-taper pots 的想法是它们更接近地复制人耳对现实的感知：当我们将锅移动固定量时，我们希望感知相同数量的变化，而不管锅从哪里开始。（顺便说一句，人类的耳朵并不是唯一能以这种方式感知事物的东西：人类的大部分感知都受所谓的韦伯-费希纳定律支配，但听觉特别敏感，因为我们可以舒适地听到的最大声音约为 1比我们能听到的最安静的声音响亮一百万倍。）

这适用于增益控制（包括作为 EQ 或其他电路一部分的增益控制），但并非音频中的所有内容都应该是 log-taper：例如平衡/平移控制。