聲壓是定量描述聲波的最基本物理量。通常講的聲壓是有效聲壓,即在一定時間內將瞬時聲壓對時間求均方根值(root mean square,rms)而得,單位是帕斯卡pa。計算公式為:
其中,n為時域取樣點數,x(n)為時域取樣點的值(標準化後的值,取值-1到1)。
聲音的有效聲壓與基準參考聲壓之比,取以10為底的對數,再乘以20,即為聲壓級,單位db。計算公式為:
其中pref為基準參考聲壓,空氣中一般取2x10^-5 (pa)。
由於數字麥克風靈敏度不同,因此麥克風採集的時域取樣點值在進行有效聲壓計算前需要經過一步換算,具體方式如下:
其中
其中paop為麥克風最大聲壓級(單位db)。
然後把求得的有效聲壓p』e代入公式(1)求聲壓級
最後得:
可以看到,求麥克風採集到聲音的聲壓級最直接的方式就是對麥克風時域取樣點的值求rms均方根值,並將單位換算為db分貝後,直接加上paop,即可求得聲壓級。
例如某款數字麥克風的最大聲壓級paop為120db,當前採集到聲音資料的rms均方根值為-50db,那麼當前的聲壓級為-50db+120db=70db。
聲壓級和靈敏度的關係
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