Desidero calcolare il livello di rumore della stanza con il microfono del computer. Registro il rumore come file audio, ma come posso calcolare il livello del rumore dB?Come posso calcolare il livello di dB audio?
Non so come iniziare!
Tutte le risposte precedenti sono corrette se si desidera una risposta tecnicamente accurata o scientificamente valida. Ma se vuoi solo una stima generale del volume comparativo, come se volessi controllare se il cane sta abbaiando o se un bambino sta piangendo e vuoi specificare la soglia in dB, allora è un calcolo relativamente semplice.
Molti editor di file wave hanno una scala verticale in decibel. Non v'è alcuna calibrazione o di riferimento misurazioni, un semplice calcolo:
dB = 20 * log10(amplitude)
L'ampiezza in questo caso è espressa come un numero compreso tra 0 e 1, dove 1 rappresenta l'ampiezza massima del file audio. Ad esempio, se si dispone di un file audio a 16 bit, l'ampiezza può arrivare fino a 32767. Quindi basta dividere il campione per 32767. (Lavoriamo con valori assoluti, solo numeri positivi.) Quindi se hai un'onda che picchi a 14731, quindi:
amplitude = 14731/32767
= 0.44
dB = 20 * log10(0.44)
= -7.13
Ma ci sono cose molto importanti da considerare, in particolare le risposte date dagli altri.
1) Come dice Jörg W Mittag, dB è una misura relativa. Poiché non abbiamo calibrazioni e riferimenti, questa misura è solo relativa a se stessa. E con ciò intendo che sarete in grado di vedere che il suono nel file audio a questo punto è più forte di 3 dB rispetto a quel punto, o che questo picco è di 5 decibel più forte dello sfondo. Ma non puoi sapere quanto è forte nella vita reale, non senza le calibrazioni a cui gli altri si riferiscono.
2) Questo è stato citato anche da PaulR e dall'utente545125: poiché si sta valutando in base ad un suono registrato, si sta misurando solo il suono nella posizione specifica in cui si trova il microfono, orientato nella direzione indicata dal microfono, e filtrato dalla risposta in frequenza del tuo hardware. A pochi metri di distanza, un ascolto umano con orecchie umane otterrà un livello sonoro totalmente diverso e frequenze diverse.
3) Senza hardware calibrato, non si può dire che il suono sia 60 dB o 89 dB o altro. Tutto ciò che questo calcolo può darti è come i picchi nel file audio vengono confrontati con altri picchi nello stesso file sonoro.
Se questo è tutto ciò che si desidera, allora va bene, ma se si vuole fare qualcosa di serio, come determinare se il livello di rumore in una fabbrica è sicuro per i lavoratori, quindi ascoltare Paul, user545125 e Jörg.
Penso che l'ampiezza dovrebbe essere 14731/32768 nel tuo caso. – Andong
Sto cercando di capire questa risposta. Se creo un file wave a 44k con ogni altro valore -1 e +1 (o -32767 e + 32768) otterrò effettivamente un file silenzioso perché non riesco a sentire un'onda quadra di 22k, quindi come faccio a osservare un'ampiezza di il file mi dice quanto è forte il suono? Allo stesso modo posso riempire il file con solo 32768 e otterrò un file silenzioso – gman
E i valori dell'ampiezza negativa? Dovrebbe essere '20 * log10 (Abs (ampiezza))'? –
Non è possibile misurare facilmente dB SPL assoluto, poiché il microfono e l'hardware analogico non sono calibrati. Potresti essere in grado di eseguire una calibrazione approssimativa per una particolare configurazione hardware, ma dovresti ripetere questa operazione per ogni diversa configurazione di microfono e hardware che intendi supportare.
Se fai avere un qualche tipo di fonte di riferimento SPL che è possibile utilizzare, allora allora diventa più facile:
20 * log10 (V_noise/V_ref) + dB_refNaturalmente questo presuppone che il Frequ La risposta del microfono e dell'hardware audio è ragionevolmente piatta e si desidera semplicemente una figura di rumore piatta (non pesata). Se si desidera una cifra di rumore ponderata (ad esempio A-peso), allora si dovrà fare un po 'più di elaborazione.
Per calcolare la ponderazione A, la pesa rilevante sarebbe dB_ref? Diciamo se il 'V_noise/V_ref' era l'ampiezza per 10hz, sarebbe' dB_ref' essere '-70.4'? – Ross
Una regolazione della ponderazione sarà solo una correzione addizionale in dB applicata a ciascuna frequenza di interesse. In questo modo si calcola lo spettro SPL "piano" e quindi si applica la correzione della ponderazione A. –
Non è possibile. dB è un'unità relativa relativa, IOW è un'unità per confrontare le misure due l'una contro l'altra. Puoi solo dire che la misura A è x dB più forte della misura B, ma nel tuo caso hai solo una misurazione da. Pertanto, semplicemente non è possibile calcolare il livello di dB.
Di solito quando parliamo di misurare i livelli sonori usiamo dB SPL, che è il livello di pressione sonora relativo a 20 μPa (rms). –
È necessario hardware di riferimento (cioè un microfono di riferimento) per calcolare il livello di rumore (dB SPL o livello di pressione sonora). Una cosa che Radio Shack vende è un metro SPL da $ 50 dB. Se stai facendo calcoli scientifici, non lo userei. Ma se l'obiettivo è ottenere un'idea generale di una misurazione ponderata (dBA o dBC) della pressione sonora in un dato ambiente, allora potrebbe essere utile. Come tecnico del suono, uso sempre il mio per vedere quanto volume di suono sto generando mentre mi mescolo. Di solito è preciso entro 2 dB.
Questa è la mia risposta. Il resto è roba FYI.
Jorg è corretto che dB SPL è una misura relativa. Tutte le misure di decibel sono. Ma hai inteso un riferimento di 0 dB SPL o 20 micropascal, scientificamente concordato come il suono più silenzioso che un orecchio umano possa rilevare (anche se, comprensibilmente, quello che una persona può effettivamente sentire è molto difficile da determinare). Questo, secondo Wikipedia, riguarda il suono di una zanzara volante da circa 10 piedi (http://en.wikipedia.org/wiki/Decibel).
Supponendo che tu non capisca i decibel, penso che Jorg stia solo cercando di farti fuori. Chiaramente non ti ha dato una risposta pratica. :-)
Le misurazioni non ponderate (dB, anziché dBA o dBC) vengono utilizzate raramente, poiché la maggior parte della pressione sonora non viene rilevata dall'orecchio umano. In un determinato ambiente di ufficio, di solito c'è un SPL di 80-100 dB (livello di pressione sonora). Per darti un'idea di quanto sia non ascoltato, negli Stati Uniti, le normative sul lavoro limitano l'esposizione al rumore a 80 dBA per un turno di lavoro di 8 ore dato (80 dBA è circa il livello di rumore di fondo della tua strada media del centro - difficile, ma non impossibile da discutere).85 dBA è opprimente e a 90 anni la maggior parte delle persone sta cercando di scappare. Quindi la differenza tra 80 dB e 80 dBA è molto significativa - 80 dBA è difficile da parlare e 80 dB è abbastanza tranquillo. :-)
Quindi, qual è la ponderazione "A"? La ponderazione "A" compensa il fatto che non percepiamo suoni a bassa frequenza e suoni ad alta frequenza (sentiamo da 20 Hz a 20.000 Hz). C'è un lotto di un rombo di basso livello che le nostre orecchie/cervello ignorano praticamente. Inoltre, siamo più sensibili a un determinato midrange (da 1000 Hz a 4000 Hz). La maggior parte concorda sul fatto che questa gamma di frequenze contiene i suoni delle consonanti del discorso (le vocali avvengono a una frequenza molto più bassa). Immagina di parlare solo con le vocali. Non puoi capire niente. Pertanto, la capacità di un essere umano di essere in grado di comunicare (convenzionalmente) riposa nell'urto 1kHz-5kHz nella sensibilità dell'udito. È interessante notare che questo è il motivo per cui la maggior parte dei sistemi telefonici trasmette solo da 300 Hz a 3000 Hz. È stato determinato che questa era la risposta minima necessaria per comprendere la voce dall'altra parte.
Ma penso che sia più di quello che volevi sapere. Spero che sia d'aiuto. :-)
Uso un calibratore del livello audio. Produce 94 dB o 114dB a 1 KHz che è una percentuale in cui la ponderazione dei filtri condivide lo stesso livello. Con calibratore a 114dB, regolare il guadagno del microfono per raggiungere l'ingresso in scala quasi completa semplicemente guardando un oscilloscopio virtuale basato su scheda audio. Ora conosco Vref @ 114dB. Ho sviluppato un semplice misuratore SPL basato su software che può essere fornito se necessario. Puoi anche usare REW. le lepri di sapere che l'hardware del PC difficilmente raggiunge 60 dB di gamma dinamica in modo da calibrare @ 114 dB è solito leggere meno di 54dB, wich è piuttosto elevata se si considera che dormire è buono con meno di 35 dB A. In questo caso è possibile calibrare a 94dB e quindi è possibile misurare fino a 34dB ma di nuovo si colpirà il pc e il microfono del rumore automatico che potrebbe impedire di raggiungere livelli così bassi. Ad ogni modo, una volta calibrato, le misure a 114dB e 94dB dovrebbero leggere bene.
Secondo Merchant et al. (sezione 3.2 in appendice: "Misurare gli habitat acustici", Methods in Ecology and Evolution, 2015), è possibile calcolare valori SPL assoluti e calibrati utilizzando le specifiche del produttore sottraendo un termine di correzione S ai valori SPL relativi (scalati al massimo) :
S = M + G + 20 * log10 (1/VADC) + 20 * log10 (2^Nbit-1)
dove M è la sensibilità del trasduttore (microfono) re 1 V/Pa . G è il guadagno applicato dall'utente. Vadc è la tensione da zero a picco, data moltiplicando la tensione Rms dell'ADC per un fattore di conversione di squareroot (2). Nbit è la profondità di campionamento del bit.
L'ultimo termine è necessario se il sistema scala l'ampiezza in base al valore massimo.
La correzione sarà più accurata utilizzando la calibrazione end-to-end con i calibratori del suono.
Si noti che la formula sopra dipende dalla frequenza, ma è possibile applicarla su un intervallo di frequenza più ampio se il microfono ha una risposta in frequenza piatta.
È possibile specificare l'hardware, la scheda audio/A, il microfono, il sistema operativo, ecc. Che si sta utilizzando. –
Per quale motivo speri di utilizzare questo livello di rumore calcolato? –
È necessario specificare "dB (SPL)". "dB" da solo non significa nulla. http://en.wikipedia.org/wiki/Decibel – endolith