Python：实时或从 wav 文件获取音量分贝级别

Question

对于项目工作，我需要从录制的音频文件或使用麦克风实时录音来测量音量。经过初步研究，我尝试使用声音文件库。该文件是使用声音文件读取的，并使用

20*np.log10(np.sqrt(np.mean(np.absolute(a)**2)))

，我计算了 dB 值。我得到的声音文件为负值。但正常的声音可能在 50-70 dB 范围内，而我得到的是负值。有人可以帮我解决这个问题吗？

Answer 1

简短回答：dB 与 dB 不同。您的结果可能是正确的。

长答案：dB 级别总是定义与某个参考值的关系。 对于音频/声学，有许多参考值，您需要指定使用哪个参考值，以 dB 为单位的值才有意义。 dB 值计算如下

（假设它是一个根功率量，对于功率量来说，因子是 10，而不是 20）。需要注意的一件重要事情是，除以参考值会按预期删除单位。

所以，当你说

正常声音可能在50-70分贝范围内

这并不是一个准确的说法，您可能是指

正常声音可能在 50-70 dB SPL 范围内

您给出的值是相对于 参考声压级 20 µPa。

在数字系统中，声音文件通常由浮点数

< 1

表示，然后我们用参考值1（无单位）来表示dB FS（dB满量程）。根据数学定律，dB FS 值为负。

很明显，您不能直接将 dB FS 值与 dB SPL 值联系起来：如果您播放相同的音频文件（即采用一些 dB FS 值）并播放两次，但调高扬声器的音量旋钮，它会导致两个不同的 dB SPL 值（您听到的声音）。

Answer 2

您需要添加声音参考，即 20

log10(P rms_value/P ref)+120 dB

才能获取

dB

范围内的数据，Pref 可以从您的输入模块进行调整

Answer 3

数字音频以 dBFS（分贝满量程）为单位进行测量，其中 0dBFS 是最大音频输出，-65 dBFS 是最安静的输出。

我对代码或 Windows 如何测量一无所知，但确实了解数字音频，因此可以通过这种方式解释负值。