Convertir valores digitales y analógicos a dB SPL

4

Estoy tratando de crear un medidor de nivel de sonido. Quiero usar un micrófono analógico MEMS ( INMP510 ) y un micrófono digital con salida I2S (SPH0645LM4H ). La sensibilidad del INMP510 es de -38 dBV y para SPH0645LM4H es de -26 dBFS. Estoy usando un PIC32MZ2048EFG100. El módulo ADC tiene 12 bits y el voltaje para el ADC es 0 y 3.3 V.

He leído esta publicación ( Cómo convertir voltios en dB SPL ) pero no puedo encontrar las especificaciones de la ganancia del micrófono analógico, así que no sé si estoy calculando correctamente el SPL de dB.

También para el micrófono digital, no tengo idea de cómo convertir los valores digitales a dB SPL.

¿Puede alguien ayudarme con fórmulas matemáticas?

Gracias de antemano

    
pregunta Sergio Riezu

1 respuesta

4

La sensibilidad del micrófono INMP510 es de -38 dBV con un nivel de presión de sonido de 94 dB a 1 kHz. -38 dBV es 12.6 mV RMS. Entonces, si mide 12.6 mV RMS, entonces su SPL es de 94 dB. Si mide el doble de ese voltaje, entonces su SPL será 6 dB más alto. Si midiera la mitad del voltaje, su SPL sería 6 dB menor.

¿Sabes cómo funciona el decibelio con las señales de subida y bajada?

Para el micrófono digital, tiene una especificación de -26 dBFS para el mismo SPL de 94 dB. FS se refiere a escala completa y la escala completa parece ser de 18 bits si lee la letra pequeña. Por lo tanto, el valor RMS que produciría es de 26 dB hacia abajo en una escala completa de 18 bits, pero recuerde que es probable que sea pico a pico. En otras palabras, una señal de escala completa sería +/- 131072 cuentas.

Entonces, ¿qué hace con el flujo de números digitales después de la conversión? Primero, reste el punto medio porque ese es el valor numérico medio y representa un gran desplazamiento de cd que arruina el cálculo. Así que ahora estás tratando con enteros con signo. Para calcular RMS (porque eso es lo que necesita hacer), cuadrar cada valor, acumular muchos valores y luego dividir por el número de valores que acumuló. Finalmente toma la raíz cuadrada y eso te da RMS.

Sin embargo, asegúrese de acumular suficientes muestras o habrá un término de error. La alternativa es tratar de ser inteligente y calcular tantas muestras como sea necesario para cubrir un período de la frecuencia de la fuente de sonido.

Tome nota: una vez que haya firmado enteros, el signo deja de ser importante debido a la operación de cuadratura.

¿Puedes tomarlo desde aquí?

    
respondido por el Andy aka

Lea otras preguntas en las etiquetas