C# - 麦克风噪音检测

Question

我正在使用 nAudio 库来捕获麦克风输入。但是我遇到了一个问题。 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 分贝
-51.9171950072361 分贝
-53.3478098666891 分贝
-53.1845794096928 分贝
-53.8851764055102 分贝
-57.5541358628342 分贝
-54.0121140454216 分贝
-55.5204248291508 分贝
-54.9012326746571 分贝
-53.6831017096011 分贝
-52.8728852678309 分贝
-55.7021600863786 分贝

正如我们所见，当没有输入声音，只有静音时，db 级别徘徊在 -55 左右。如果我以正常的语气用麦克风录制说“你好”，分贝值将变为-20 左右。我在某处读到，人类谈话的平均音量约为 20dB，而 -3dB 至 -6dB 是麦克风的零值范围。

问题: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

如果我对公式的理解正确，那么你计算的实际值是 dBm，这绝对没问题，因为 dB 只是测量放大的单位，不能用于测量信号强度/幅度(即你可以说我把信号放大了 3 分贝，但不能说我的信号强度是 6 分贝)。

出现负值只是因为公式的对数转换部分(将瓦特/毫瓦转换为分贝)，而且您处理的信号相对较弱。

因此，总而言之，看起来您做对了所有事情。 希望对您有所帮助。

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