Как преобразовать вольт в дБ SPL

Я беру сигнал с электретного микрофона, усиленного с помощью усилителя LM358 от блока АЦП моего PIC16F877A. Я получаю показания в вольтах от АЦП, который колеблется от 2,5 В до 5 В. Как я могу преобразовать эти показания в дБ?

pic sound user35456
источник

Используйте показатель чувствительности, указанный в техническом описании микрофона.

Брайан Драммонд

Вот таблица данных

user35456

Его чувствительность составляет -46 ± 2,0 (0 дБ = 1 В / Па) при 1 кГц.

user35456

Ответы:

DB SPL - это прибор для измерения давления .

Вы не можете преобразовать напряжение в показание DB SPL, если не знаете:

чувствительность микрофона (или просто аналоговое выходное напряжение к отношению входного давления) , который говорит вам , по существу , уровень напряжения , он будет выводить на данном уровне звукового давления
усиление, примененное предусилителем

Ваш микрофон имеет чувствительность -46dBV / Pa, это дает 0,005012 В среднеквадратичного значения / Па
1 Па (паскаль), что соответствует звуковому давлению 94 дБ (SPL)

Уравнение дБ для напряжения $20 \times \log \frac {V_1}{V_o}$
где V1 - измеряемое напряжение, и $V_0$ контрольный уровень

Если мы сделаем пример расчета для измерения 2,5 В (при условии усиления единичного усиления для усилителя), мы получим

$20 \times \log \frac {2.5}{0.005012} = 53.96dB$

поэтому SPL будет (-46) + 53,96 = 7,95 + 94 = 101,95 дБ SPL

Мы предположили усиление в единицу для предусилителя, если фактическое усиление было 20 дБ, тогда SPL становится
101,95 - 20 = 81,95 дБ SPL

если фактическое усиление составляло 10 дБ, тогда SPL становится
101,95 - 10 = 91,95 дБ SPL ...

alexan_e
источник

Я знал чувствительность микрофона: его чувствительность составляет -46 ± 2,0, (0 дБ = 1 В / Па) при 1 кГц, но ничего о усилении, которое применял предварительный усилитель

user35456

Я полагаю, вы могли бы откалибровать предусилитель или даже использовать его идеальные уравнения в качестве очень близкой оценки.

Скотт Сейдман

@alexan_e: Большое спасибо. Еще одна помощь в определении усиления моего операционного усилителя.

user35456

@ user35456 Вы сказали, что используете предусилитель LM358, поэтому усиление устанавливается на значениях резистора, которые вы использовали, и должно быть определено. Например, если это выглядит как это то коэффициент усиления устанавливается R2, R1. Также проверьте, применили ли вы какие-либо усиления в вашем АЦП (я не знаком с АЦП PIC)

alexan_e

У меня тоже очень похожая ситуация. Я использую Electret Mic с усилителем Max4466 . Чувствительность моего микрофона составляет -44 дБ при 1 кГц, но я не знаю, что такое усиление операционного усилителя. Усиленный выход составляет от 1,5 В до 3 В, где напряжение питания составляет 3 В. Согласно данным, усиление можно регулировать от 25х до 125х.

Джей Джей

-46dB V / Pa - это то, как я это читаю, а 1 Pa - звуковое давление в ньютонах на кв. Метр. Уровень звукового давления 0 дБ составляет 20 микропаскалей, следовательно, 1 Па в 50 000 раз больше, или, в дБ, это уровень звукового давления 94 дБ.

Итак, если вы измеряете -46 дБВ, то вы измеряете SPL 94 дБ. -46 дБВ достаточно для среднеквадратичного значения 5 мВ, поэтому, если вы измеряете среднеквадратичное значение 5 мВ, тогда SPL составляет 94 дБ.

Если у вас есть предварительный усилитель с коэффициентом усиления 10, то среднеквадратическое значение 50 мВ соответствует уровню звукового давления 94 дБ, а значение 5 мВ равно уровню звукового давления 74 дБ.

Этого должно быть достаточно, чтобы вы начали.

Энди ака
источник

Итак, как преобразовать вольт я получаю в RMS? Просто разделите это на sqrt (2)?

user35456

Я думаю, что вам нужно объяснить, что вы измеряете с вашего АЦП. Если бы это был я, я бы выбрал частоту 50 кГц и вычислил среднеквадратичное значение, возведя в квадрат каждую выборку, усреднив и затем взяв квадратную величину среднего. Я понятия не имею, как работает ваш код или что он делает.

Энди ака