我正在校准我的录音系统。我有一个信号发生器在我的 utrack24 录音机中播放 500mVpp 正弦波信号。我正在尝试确定录制的 utrack .wav 文件的单位是什么,以便我可以将其与输入信号进行比较。我已使用 audioread 将 .wav 文件读入 matlab。我可以使用文件的规范化版本或“本机”版本;我不确定哪个更好。
.wav 文件的单位是什么?
一旦音频信号被数字化,它就没有单位,它被视为一个数字。
不过,您可以使用 dBFS(相对于满量程的分贝)作为单位。0 dBFS 的值表示最大数字信号电平。
如果您想了解数字样本的实际含义,则必须在校准录音系统时考虑麦克风灵敏度,因为一旦数字化,这些信息就会丢失。它们只是数字,您无法确定它们的含义或生成它们的音频源有多强。
灵敏度是麦克风输出端对作为输入的给定声压的电信号。与听力阈值 (20 μPa) 相比,声压的参考值是 1 kHz 时的 1 Pa 或 94 dBSPL(这是在一定距离上传输确定功率电平的源在麦克风处传递的有效压力)。这意味着除非另有说明,否则麦克风灵敏度将通过将其放在提供此声压量的扬声器前面进行测试。
0 dBFS 的电平被分配给最大可能的数字电平(例如)。“FS”代表“满量程”。0 dBFS 是您的系统在不削波波形尖端的情况下可以处理的最大信号电平。例如,仅达到最大电平 50% 的信号的电平为 -6 dBFS,比满量程低 6 dB。RMS 测量的约定有所不同,但所有小于最大值的峰值测量都是负电平。
数字麦克风的灵敏度,以 dBFS 为单位(相对于数字满量程的分贝)并不简单。对于具有电压输出的模拟麦克风,输出信号大小的唯一限制是系统电压供应的实际限制。尽管对于大多数设计来说可能不实用,但模拟麦克风没有 20 dBV 灵敏度以及 10 V 输出信号作为参考电平输入信号的物理原因。只要放大器、转换器和其他电路能够支持所需的信号电平,就可以实现这种灵敏度。
数字麦克风的灵敏度不太灵活;它取决于单个设计参数,即最大声学输入。只要将满量程数字字映射到麦克风的最大声学输入(实际上是唯一合理的映射),灵敏度就必须只是这个最大声学信号与 94 dB SPL 参考之间的差异。因此,如果数字麦克风的最大声压级为 120 dBSPL(假设这将产生 16 位的输出),那么其灵敏度将为 –26 dBFS(94 dBSPL – 120 dBSPL)。
如果系统未校准或具有任何任意增益级,则单位相对于旋转增益旋钮的任何人或任何东西(AGC、限制器等)。可以是任何东西,特别是如果您看到任何剪辑,或者所有值都远低于最大样本幅度。