Вопрос про записанный звук

[Grivus]

Доброго времени суток!

Есть множество программ для записи звуков на компьютер с микрофона. И в каждой из них, если вывести после записи график зависимости амплитуды от времени, ось y (dB), измеряется от точки -Inf вверх и вниз до нулей, с промежуточными отрицательными значениями (пр. рисунок)

Вопрос: почему в обе стороны шкала отрицательна? И от какого уровня тогда идёт измерение в минус?

http://s1.ipicture.ru/uploads/20110815/w60h5oyK.png

[arseniiv]

Насколько понимаю, децибелы из записи прибавляются к значению громкости (установленному там, вне) в децибелах.

-- Пн авг 15, 2011 23:42:33 --

Т. е. от глобального уровня громкости, установленного в системе.

[rotozeev]

Эта отрицательная шкала - логарифмическая. Пропорциональная чему то вроде: $\ln\frac{|U|}{|U_{max}|}$, где $U$ - уровень сигнала (для 16 битового звука можно предположить, что $U$ - это целое число, которое лежит в диапазоне от -32767 до 32768, ну и соответственно $U_{max}=32768$.
Откуда очевидно, что $\ln\frac{|U|}{|U_{max}|} \leq 0$

[arseniiv]

(Оффтоп)

rotozeev в сообщении #475489 писал(а):

Эта отрицательная шкала - логарифмическая.

Разве при упоминании децибелов люди и так не должны помнить, что это логарифмическая величина?

rotozeev в сообщении #475489 писал(а):

$\ln\frac{|U|}{|U_{max}|}$

Точнее, $10 \lg\frac{|U|}{|U_\mathrm{max}|}$.

[rotozeev]

(Оффтоп)

arseniiv в сообщении #475497 писал(а):

rotozeev в сообщении #475489 писал(а):

Эта отрицательная шкала - логарифмическая.

Разве при упоминании децибелов люди и так не должны помнить, что это логарифмическая величина?

Судя по вопросу, поставленному автором темы, лучше сказать, что имеем дело с логарифмом.

[Grivus]

rotozeev, arseniiv, спасибо за пояснения. Интересовал конкретно $U_{\max}$ и его физический эквивалент.

Теперь возникает вопрос: а возможно ли, из записанного звука выделить информацию про его реальный уровень громкости на момент записи?

[Dan B-Yallay]

Grivus в сообщении #475508 писал(а):

Теперь возникает вопрос: а возможно ли, из записанного звука выделить информацию про его реальный уровень громкости на момент записи?

Уровень записанного сигнала зависит не только от громкости самого сигнала, но и от настройки чувствительности входного канала микрофона.

[Grivus]

Dan B-Yallay

То есть, зная чувствительность микрофона, и имея запись с этого микрофона, определить реальный уровень громкости можно?

[arseniiv]

Если записывали одной и той же программой с одинаковыми настройками записи.

[Grivus]

arseniiv

В таком случае, необходимо перевести $U_{\max}$ из представления машинного в физическое. Как это сделать?

[rotozeev]

Grivus в сообщении #475540 писал(а):

arseniiv

В таком случае, необходимо перевести $U_{\max}$ из представления машинного в физическое. Как это сделать?

Никак. Потому, что "физическим" может быть все что угодно: от звукового давления воздуха в Паскалях, до уровня максимальной намагниченности магнитной ленты в магнитофонной кассете.

[Grivus]

rotozeev

Под "перевести из машинного представления в физическое" я понимаю сопоставление максимуму int-а, числу 32768, которое является машинным представлением о некотором абсолютно конкретном значении звукового давления, этого самого значения звукового давления.

Установить Umax в принципе я могу и сам: подать звук с известным звуковым давлением на микрофон, записать его, после чего посмотреть на получившееся отображение в относительной системе. Будет P'=10lg(P/Umax) , где всё, кроме Umax известно. После этого можно будет переводить любое P' в реальное P.

Вопрос вот в чем: нельзя ли осуществить перевод быстрее? Без самостоятельного измерения Umax?

[rotozeev]

Одному и тому же звуковому давлению могут отвечать разные числа амплитуд в цифровом сигнале (и наоборот): у микрофонов разная чувствительность (и на разных частотах у одного микрофона тоже разная чувствительность!), настройки звуковой платы (уровень записи).

[arseniiv]

Наверно, проще всего именно провести такой опыт, чем считать; только надо подать побольше разных частот. Остальное (уровень записи и настройки программы) держать одинаковым. Но, честно говоря, сомнительно это всё. Grivus, для чего вам такое понадобилось (если не секрет )? Может, можно обойтись проще.

Кстати, для измерения именно звукового давления существуют приборы. Если помню правильно — фонометры. Только я о них ничего не слышал и не знаю, есть ли подключаемые к компьютеру.

[Grivus]

rotozeev

Думаю, зафиксировав свой единственный микрофон, настройки на плате и попробовав замеры на нескольких, близких к измеряемому звуку, частотах, это всё равно можно проделать.

arseniiv

Ну да, я так и предполагал.
Понадобилось вот для чего: есть некоторый, не бытовой и не классический(всякие излучающие звук примитивы) источник шума - хочется экспериментально снять по этому шуму все возможные характеристики, используя доступные подручные средства.
Например: звук удара молотка по столу, рассечения ножом воздуха, etc


О существовании приборов я в курсе, но в продаже у нас не находил. Да и мне кажется, что можно обойтись без затрат на спецтехнику.