如何将电压转换为dB SPL


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我正在从使用PIC16F877A的ADC单元的LM358放大器放大的驻极体麦克风中获取输入。我正在从2.5V至5V的ADC中获得伏特读数。如何将这些读数转换为dB?


使用麦克风数据表中给出的灵敏度数字。
Brian Drummond 2014年


1K Hz时灵敏度为-46±2.0,(0dB = 1V / Pa)。
user35456 2014年

Answers:


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DB SPL是压力测量单元。

除非您知道以下内容,否则无法将电压转换为DB SPL读数:

  • 麦克风灵敏度(或简单地模拟输出电压到输入压力比),它告诉你实质上的电压电平它将对于给定的声压水平输出
  • 前置放大器已应用的增益

您的麦克风的灵敏度为-46dBV / Pa,因此可提供0.005012 V RMS / Pa
1 Pa(帕斯卡),等于94 dB声压(SPL)

电压的dB方程为 ,其中V1为被测电压,为参考电平20×logV1Vo
V0

如果我们为2.5v的测量做一个示例计算(假设放大器的单位增益),我们得到

20×log2.50.005012=53.96dB

因此SPL为(-46)+ 53.96 = 7.95 + 94 = 101.95 Db SPL

我们假设前置放大器的单位增益,如果实际增益为20dB,则SPL变为
101.95-20 = 81.95 Db SPL

如果实际增益为10dB,则SPL变为
101.95-10 = 91.95 Db SPL ...


我知道麦克风的灵敏度:在1K Hz时灵敏度为-46±2.0,(0dB = 1V / Pa),但是前置放大器没有应用增益
35456 2014年

我想您可以校准前置放大器,甚至可以将其理想方程式用作非常接近的估计值。
Scott Seidman 2014年

@alexan_e:非常感谢。确定我的OpAmp增益的另一项帮助。
user35456 2014年

@ user35456您说您正在使用LM358前置放大器,因此,增益由您使用的电阻值设定,并且应该是可定义的。例如,如果看起来像这样,则增益由R2,R1设置。还要检查您是否在ADC中应用了任何增益(我对PIC ADC不熟悉)
alexan_e 2014年

我也有类似的情况。我使用的是带有Max4466放大器的驻极体麦克风。我的麦克风的灵敏度为-44dB @ 1kHz,但我不知道运算放大器的增益是多少。放大后的输出为1.5V至3V,其中电源电压为3V。根据数据表,增益可以从25倍调整到125倍。
J.Jay

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-46dB V / Pa是我的读数方式,1 Pa是声压,单位为牛顿/平方米。0dB SPL为20微帕斯卡,因此1 Pa大50,000倍,或者以dB为单位为94 dB SPL。

因此,如果测量的是-46 dBV,则测量的SPL为94 dB。-46 dBV足够接近5 mV RMS,因此,如果再测量5mV RMS,则SPL为94dB。

如果您有一个增益为10的前置放大器,则50mV RMS等于94dB SPL,而5mV则等于74dB SPL。

这应该足以让您入门。


那么,如何转换我在RMS中得到的电压?只需将其除以sqrt(2)?
user35456 2014年

我认为您需要解释ADC测量的内容。如果是我,我将以50kHz采样并通过对每个采样进行平方,求平均然后求平均值的平方根来计算RMS。我不知道您的代码如何工作或如何工作。
安迪(aka)2014年
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