正在寻找一种监控原始麦克风数字输出的方法?

信息处理 声学
2022-01-26 19:09:01

这是数据处理和物理问题之间的交叉点,但如果有人能帮助我,我将不胜感激。

我的目标是计算 1 米外产生的声音的声压级(以 dB 为单位)。我想用我的电容麦克风来计算这个。我的麦克风是 Blue Yeti,灵敏度为 4.5mV/Pa(参考值 20 微帕斯卡)。

所以我的问题是有没有一种方法可以直接监控麦克风的数字输出并以伏特为单位记录。因此,我会使用这些值来计算帕斯卡。谁能指出我可以用来进行直接监控的(最好是免费的)程序?

1个回答

所以我的问题是有没有一种方法可以直接监控麦克风的数字输出并以伏特为单位记录。因此,我会使用这些值来计算帕斯卡。谁能指出我可以用来进行直接监控的(最好是免费的)程序?

所以,事实上,你的声卡是一个模数转换器,它正是这样做的:将来自麦克风的电压转换成数字流。恭喜,您已经有了数据采集输出 :)

该数字流没有物理单位(它是“与输入电压成比例的最佳情况”,但它一个数字,不再是一个物理实体)——您需要使用几个已知信号对其进行校准。

更复杂的是,从技术上讲,声卡的幅度响应不可能是平坦的。由于 [Shannon-Nyquist 定理],麦克风电压信号必须首先通过限制信号中包含的最大频率的低通滤波器(您是物理学家:对时间信号应用傅里叶变换s(t),给你S(f), 寻找fmax为此S(f>fmax)0)。

由于不存在完美的模拟滤波器,因此抑制“边缘”不可能无限陡峭,因此您会看到电压对数字数字的变化影响随着频率的变化。

如果您只使用一个(或几个)频率,并且您有多个不同功率的参考压力波源,那么继续使用声卡,使用已知功率校准,然后计算修正因素。

如果您需要真正保证线性的东西,那么带有针对音频感知优化的模拟滤波器的声卡可能不是首选工具。使用示波器验证您的方法,然后使用合适的数据采集单元——一些数字示波器可以为您记录信号,甚至还有数字示波器没有显示器,仅用于 PC,我认识的其他人使用软件无线电(SDR) 设备来采样音频/声纳频率信号而不是 RF,但其他人刚刚基于 10 欧元的评估板构建了自己的基于微控制器的数据采集设备。