C# - 麦克风噪音检测

Question

我正在使用 nAudio 库来捕获麦克风输入。但是我运行遇到了问题。我正在使用 nAudio 示例应用程序中的代码（我稍作修改）。这些代码根据麦克风输入生成 WAV 文件并将其呈现为波形。这是相关代码。

private void RenderFile()
{
        SampleAggregator.RaiseRestart();
        using (WaveFileReader reader = new WaveFileReader(this.voiceRecorderState.ActiveFile))
        {
            this.samplesPerSecond = reader.WaveFormat.SampleRate;
            SampleAggregator.NotificationCount = reader.WaveFormat.SampleRate/10;
            //Sample rate is 44100

            byte[] buffer = new byte[1024];
            WaveBuffer waveBuffer = new WaveBuffer(buffer);
            waveBuffer.ByteBufferCount = buffer.Length;
            int bytesRead;
            do
            {
                bytesRead = reader.Read(waveBuffer, 0, buffer.Length);
                int samples = bytesRead / 2;
                double sum = 0;
                for (int sample = 0; sample < samples; sample++)
                {
                    if (bytesRead > 0)
                    {
                        sampleAggregator.Add(waveBuffer.ShortBuffer[sample] / 32768f);
                        double sample1 = waveBuffer.ShortBuffer[sample] / 32768.0;
                        sum += (sample1 * sample1);

                    }
                }
                double rms = Math.Sqrt(sum / (SampleAggregator.NotificationCount));
                var decibel = 20 * Math.Log10(rms);



                System.Diagnostics.Debug.WriteLine(decibel.ToString() + " in dB");
            } while (bytesRead > 0);
            int totalSamples = (int)reader.Length / 2;
            TotalWaveFormSamples = totalSamples / sampleAggregator.NotificationCount;
            SelectAll();
        }
        audioPlayer.LoadFile(this.voiceRecorderState.ActiveFile);
 }

下面是 2 秒 WAV 文件的一小部分结果，没有声音，只有麦克风噪音。

-54.089102453893 dB
-51.9171950072361 dB
-53.3478098666891 dB
-53.1845794096928 dB
-53.8851764055102 dB
-57.5541358628342 dB
-54.0121140454216 dB
-55.5204248291508 dB
-54.9012326746571 dB
-53.6831017096011 dB
-52.8728852678309 dB
-55.7021600863786 dB

正如我们所见，当没有输入声音，只有静音时，db level 徘徊在-55 左右。如果我用麦克风用正常音调录制说 "Hello"，分贝值将变为 -20 左右。我在某处读到，人类的平均谈话声约为 20dB，-3dB 至 -6dB 是麦克风的零值范围。

问：我是否正确计算了 dB 值？（我使用了其他人在这里提出的公式）...为什么 dB 总是负数？我是否遗漏了一个关键概念或机制？

我在 codeplex 上搜索了 nAudio 文档，但没有找到答案。根据我的观察，那里的文档需要更多的解释，然后只是一堆问答 [没有冒犯 nAudio :)]

Answer 1

如果我没看错公式，你计算的实际值是dBm，这绝对没问题，因为dB只是衡量放大的单位，不能用来衡量信号strength/amplitude（也就是说，你可以说我将信号放大了 3 分贝，但不能说我的信号强度是 6 分贝。

之所以出现负值，是因为公式的对数转换部分（将 watts/miliWatts 转换为 db），而且您处理的信号相对较弱。

所以总而言之，看起来您做对了所有事情。希望对你有帮助。

编辑：顺便说一句，如您所见，静音和人类语音之间确实存在 ~23-25dbm 的差异

C# - 麦克风噪音检测

C# - Microphone noise detection

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