Conversión de un número de entrada de micrófono arbitrario a dB SPL

Para calcular el nivel real de presión acústica (SPL) a partir de los valores de muestra de la tarjeta de sonido, necesitaría varias cosas:

1. La sensibilidad del micrófono (voltaje producido para un nivel de presión de sonido real y específico). Esto se indica en las especificaciones del micrófono. La calificación en la hoja de datos a la que se vincula es un poco impar. Dice que 0dB es 1volt por pascal, luego dice que la sensibilidad es -42dB. Entonces, eso es 0.008V por pascal. Tenga en cuenta que es + -3dB. Por lo tanto, existe una variación considerable en la sensibilidad de los micrófonos individuales.

2. Necesitará la ganancia de todos los amplificadores entre el micrófono y el ADC. Es poco probable que tenga información sobre todos los amplificadores en la tarjeta de sonido.

3. Necesitará saber a qué voltaje corresponde la lectura a escala completa del ADC. Es poco probable que tengas esta información.

Como no puede obtener gran parte de la información que necesita, y lo que puede obtener no es lo suficientemente preciso, tendrá que ir por otra ruta.

La forma habitual sería comparar la configuración de su micrófono / tarjeta de sonido con un nivel de presión de sonido conocido. En otras palabras, necesita calibrar sus medidas.

1. Desactiva cualquier control automático de ganancia en la línea de entrada de tu tarjeta de sonido (o entrada de micrófono).

2. Establezca la ganancia de la línea en (o entrada del micrófono) en un ajuste que se reproduzca fácilmente (lo más fácil es hacerlo en su totalidad)

3. Configure una fuente de sonido, su micrófono y un medidor SPL calibrado para que la pastilla SPL y su micrófono estén a la misma distancia de la fuente de sonido.

4. Realice varias mediciones (a diferentes niveles de volumen) usando tanto su micrófono como el medidor SPL. Anótelos.

Usando la tabla de valores medidos, puede calcular el SPL verdadero a partir de cualquier medición que realice con su micrófono, pero siempre debe usar la misma configuración y configuración de ganancia que usó en la configuración de calibración.

Para el audio, mis cálculos son los siguientes;

1kHz @ 1m
mV (rms): 10, 8, 1, 0.1, 0.01
dB (V / Pa): -40, -42, -60, -80, -100
dB (SPL): 94, 92, 74, 54, 34

0 dB (SPL) era la forma antigua de definir la presión donde 0dB (SPL) era el umbral de audición humana de un mosquito a una distancia de ~ 1 m.

Pero para los estándares IEC 0 dB = 1V / Pa

• Sensibilidad = -42 dB +/- 3 a 1kHz en una carga de 2.2K con suministro de 2V. La carga afecta la ganancia.

• -40dBV = 10mV de 1V = 0dBV y -6dB es el 50% del voltaje

• entonces -42dB (V / Pa) = 8 mV es la mitad de la presión de un Jack Hammer @ 1m = 100dB (SPL). (Wiki)
  • Desde 2 Pascal = 100 dB SPL, entonces 1 Pascal o 100-6 = 94dB SPL

Solo recuerda que esto es para 1m de distancia y no 1mm o 10m.