使用声表测量分贝 (dB)

Question

我能够使用声度计来测量“声音片段的均方根（RMS）”。现在我想以某种方式从这个值获得分贝 dB 测量值。

事实上，公式是这样的：

dB = 20 * log(RMS * P, 10)

其中log是基数 10，P是一些未知的功率值，（据我从https://en.wikipedia.org/wiki/Decibel可以看出）取决于所使用的麦克风。

现在，如果我在 iPhone 上使用声级应用程序，我会看到房间内的平均噪音为 68dB，我收到的测量结果为soundmeter --collect --seconds 10：

正在收集 RMS 值... 149 超时 收集结果：最小值：97 最大值：149 平均值：126

这个逻辑有问题吗？以及如何在P不计算它的情况下确定使用什么值（我很想这样做，并且似乎有效）。我假设我必须在某些规格页面上在线查找它，但这似乎相当困难，并且使用 osx 我现在不确定是否P能弄清楚 的价值是什么。此外，这似乎取决于 osx 的麦克风音量设置。

Answer 1

soundmeter没有返回人们通常期望的单位中的 RMS，该单位将被校准，使得满量程数字正弦波为 1.0，静音为 0.0。

我找到了这些代码片段：

在https://github.com/shichao-an/soundmeter/blob/master/soundmeter/meter.py

data = self.output.getvalue()
segment = pydub.AudioSegment(data)
rms = segment.rms

它调用https://github.com/jiaaro/pydub/blob/master/pydub/audio_segment.py

def rms(self):
    if self.sample_width == 1:
        return self.set_sample_width(2).rms
    else:
        return audioop.rms(self._data, self.sample_width)

您可以看到下面的函数将数据除以最大样本值以给出所需的比例。我假设ratio_to_db是20*log10(x)

def dBFS(self):
    rms = self.rms
    if not rms:
        return -float("infinity")
    return ratio_to_db(self.rms / self.max_possible_amplitude)

在您的特定情况下，您需要将收集的 RMS 电平除以 2^N，其中 N 是每个样本的位数，以缩放 RMS 电平，然后转换为 dB。该数字是相对于数字满量程的 dBFS 或分贝，介于 +0 和 -inf 之间。要获得正的 dBSPL 值，您需要找到麦克风的灵敏度。您可以通过查找规格或校准已知参考来做到这一点。如果您想信任 iPhone 上的应用程序，并且它报告房间噪音为 68 dBSPL，而您的程序读数为 -40 dBFS，那么您可以进行简单的算术转换，只需将两者的差值 (108) 添加到您的 dBFS 数字即可。得到。