Cara mengonversi Volts dalam dB SPL

Saya mengambil input dari mic electret yang diperkuat menggunakan LM358 amplifier dari unit ADC PIC16F877A saya. Saya mendapatkan bacaan dalam Volts dari ADC yang berkisar dari 2.5V hingga 5V. Bagaimana saya bisa mengubah bacaan ini menjadi dB?

pic sound user35456
sumber

Gunakan angka sensitivitas yang diberikan dalam lembar data mikrofon.

Brian Drummond

Berikut ini adalah lembar data dari mic: - dlnmh9ip6v2uc.cloudfront.net/datasheets/Sensors/Sound/…

user35456

Sensitivitasnya adalah -46 ± 2.0, (0dB = 1V / Pa) pada 1K Hz.

user35456

Jawaban:

DB SPL adalah unit pengukur tekanan .

Anda tidak dapat mengubah tegangan menjadi pembacaan DB SPL kecuali Anda tahu:

yang sensitivitas mikrofon (atau hanya tegangan output analog dengan rasio tekanan input) yang memberitahu Anda pada dasarnya tingkat tegangan itu akan menampilkan untuk tingkat tekanan yang diberikan suara
keuntungan yang sudah diterapkan preamp

Mikrofon Anda memiliki sensitivitas -46dBV / Pa, ini menghasilkan 0,005012 V RMS / Pa
1 Pa (pascal) sama dengan tekanan suara 94 dB (SPL)

Persamaan dB untuk tegangan adalah mana V1 adalah tegangan yang diukur, dan tingkat referensi $20 \times \log \frac {V_1}{V_o}$
$V_0$

Jika kita melakukan contoh perhitungan untuk pengukuran 2.5v (dengan asumsi gain untuk amplifier) kita dapatkan

$20 \times \log \frac {2.5}{0.005012} = 53.96dB$

jadi SPL akan menjadi (-46) + 53.96 = 7.95 + 94 = 101.95 Db SPL

Kami mengasumsikan gain untuk preamplifier, jika gain sebenarnya adalah 20dB maka SPL menjadi
101,95 - 20 = 81,95 Db SPL

jika keuntungan aktual adalah 10dB maka SPL menjadi
101,95 - 10 = 91,95 Db SPL ...

alexan_e
sumber

Saya tahu sensitivitas mic: Sensitivitasnya adalah -46 ± 2.0, (0dB = 1V / Pa) pada 1K Hz Tapi tidak ada tentang gain yang telah diterapkan preamp

user35456

Saya kira Anda bisa mengkalibrasi preamp, atau bahkan menggunakan persamaan ideal sebagai perkiraan yang sangat dekat.

Scott Seidman

@alexan_e: Terima kasih banyak. Hanya satu bantuan lagi dalam menentukan keuntungan dari OpAmp saya.

user35456

@ user35456 Anda bilang Anda menggunakan LMampamp preamp sehingga gain diatur dengan nilai resistor yang telah Anda gunakan dan harus dapat didefinisikan. Misalnya, jika terlihat seperti ini maka gain ditetapkan oleh R2, R1. Periksa juga apakah Anda telah menerapkan keuntungan apa pun dalam ADC Anda (Saya tidak terbiasa dengan PIC ADC)

alexan_e

Saya juga memiliki situasi yang sangat mirip. Saya menggunakan Mic Electret dengan amplifier Max4466 . Sensitivitas mic saya adalah -44dB @ 1kHz tapi saya tidak tahu apa keuntungan Op-Amp. Output yang diperkuat adalah 1,5V ke 3V di mana tegangan suplai 3V. Menurut datasheet, gain dapat disesuaikan dari 25x hingga 125x.

J.Jay

-46dB V / Pa adalah bagaimana saya membacanya dan 1 Pa adalah tekanan suara dalam newton per meter persegi. 0dB SPL adalah 20 mikro Pascal oleh karena itu, 1 Pa adalah 50.000 kali lebih besar atau, dalam dB itu adalah 94 dB SPL.

Jadi, jika Anda mengukur -46 dBV maka Anda mengukur SPL 94 dB. -46 dBV cukup dekat 5 mV RMS jadi, sekali lagi, jika Anda mengukur 5mV RMS maka SPL adalah 94dB.

Jika Anda memiliki pre-amplifier dengan gain sepuluh, maka 50mV RMS sama dengan 94dB SPL dan 5mV akan sama dengan SPL 74 dB.

Ini seharusnya cukup untuk membantu Anda memulai.

Andy alias
sumber

Jadi, bagaimana cara mengubah volt yang saya dapatkan di RMS ?? Cukup bagi dengan sqrt (2)?

user35456

Saya pikir Anda perlu menjelaskan apa yang Anda ukur dari ADC Anda. Jika saya, saya akan mengambil sampel pada 50kHz dan menghitung RMS dengan mengkuadratkan setiap sampel, rata-rata dan kemudian mengambil sqrt dari rata-rata. Saya tidak tahu bagaimana kode Anda bekerja atau apa fungsinya.

Andy alias