Cómo convertir voltios en dB SPL

Estoy tomando la entrada de un micrófono electret amplificado usando el amplificador LM358 de la unidad ADC de mi PIC16F877A. Estoy obteniendo las lecturas en Voltios del ADC que varía de 2.5V a 5V. ¿Cómo puedo convertir estas lecturas en dB?

pic sound

— usuario35456
fuente

Use la cifra de sensibilidad dada en la hoja de datos del micrófono.

— Brian Drummond el

Aquí está la hoja de datos del micrófono: - dlnmh9ip6v2uc.cloudfront.net/datasheets/Sensors/Sound/…

— user35456

Su sensibilidad es -46 ± 2.0, (0dB = 1V / Pa) a 1K Hz.

— user35456

Respuestas:

DB SPL es una unidad de medición de presión .

No puede convertir un voltaje a una lectura DB SPL a menos que sepa:

la sensibilidad del micrófono (o simplemente el voltaje de salida analógica a la relación de presión de entrada) que le indica esencialmente el nivel de voltaje que emitirá para un nivel de presión de sonido dado
la ganancia que ha aplicado el preamplificador

Su micrófono tiene una sensibilidad de -46dBV / Pa, esto le da 0.005012 V RMS / Pa
1 Pa (pascal) igual a 94 dB de presión de sonido (SPL)

La ecuación de dB para el voltaje es donde V1 es el voltaje que se está midiendo y el nivel de referencia $20 \times \log \frac {V_1}{V_o}$
$V_0$

Si hacemos un ejemplo de cálculo para la medición de 2.5v (suponiendo una ganancia unitaria para el amplificador) obtenemos

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

entonces el SPL será (-46) + 53.96 = 7.95 + 94 = 101.95 Db SPL

Asumimos una ganancia unitaria para el preamplificador, si la ganancia real era 20dB, entonces el SPL se convierte en
101.95 - 20 = 81.95 Db SPL

si la ganancia real fue de 10dB, el SPL se convierte en
101.95 - 10 = 91.95 Db SPL ...

— alexan_e
fuente

Conocía la sensibilidad del micrófono: su sensibilidad es -46 ± 2.0, (0dB = 1V / Pa) a 1K Hz, pero nada sobre la ganancia que ha aplicado el preamplificador

— user35456

Supongo que podría calibrar el preamplificador, o incluso usar sus ecuaciones ideales como una estimación muy cercana.

— Scott Seidman el

@alexan_e: Muchas gracias. Solo una ayuda más para determinar la ganancia de mi OpAmp.

— user35456

@ user35456 Usted dijo que está usando un preamplificador LM358, por lo que la ganancia se establece con los valores de resistencia que ha usado y debe ser definible. Por ejemplo, si se ve como esta entonces la ganancia es fijada por R2, R1. Compruebe también si ha aplicado alguna ganancia en su ADC (no estoy familiarizado con PIC ADC)

— alexan_e

También tengo una situación muy similar. Estoy usando Electret Mic con el amplificador Max4466 . La sensibilidad de mi micrófono es -44dB @ 1kHz pero no sé cuál es la ganancia del amplificador operacional. La salida amplificada es de 1.5V a 3V donde el voltaje de alimentación es de 3V. Según la hoja de datos, la ganancia se puede ajustar de 25x a 125x.

— J.Jay

-46dB V / Pa es como lo leí y 1 Pa es la presión de sonido en newtons por metro cuadrado. 0dB SPL es 20 micro Pascal, por lo tanto, 1 Pa es 50,000 veces más grande o, en dB, es 94 dB SPL.

Entonces, si está midiendo -46 dBV, está midiendo un SPL de 94 dB. -46 dBV es lo suficientemente cerca de 5 mV RMS, así que, nuevamente, si mide 5mV RMS, entonces el SPL es 94dB.

Si tiene un preamplificador con una ganancia de diez, entonces 50mV RMS equivale a 94dB SPL y 5mV equivaldría a un SPL de 74 dB.

Esto debería ser suficiente para comenzar.

— Andy alias
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Entonces, ¿cómo convertir los voltios que obtengo en el RMS? ¿Solo dividirlo por sqrt (2)?

— user35456

Creo que necesita explicar lo que está midiendo desde su ADC. Si fuera yo, estaría muestreando a 50kHz y calculando RMS al cuadrar cada muestra, promediando y luego tomando el sqrt del promedio. No tengo idea de cómo funciona su código o qué hace.

— Andy alias