FFT和分贝秤

Question

如果我在iPhone（即真实）数据上获取音频数据，请执行FFT然后取大小（Re ^ 2 + Im ^ 2）。

这些从＆gt; 0到一些大数字不等，所以我10log(n)以dB为单位。

这使得输出为负（对于<1的输入）为正。

但是我在这方面看到的例子（以及在Sonic Visualiser中绘制光谱）在以dB为单位测量时总是具有正谱。

那么我错过了什么？！

从更广泛的角度来看，据我所知它的分贝是一个比率，因此在这种情况下，当将FFT幅度转换为dB时，它们的比率是多少？

Answer 1

简单的答案是，在大多数情况下，可以在dB值中添加任意数字，以使值全部为正数，或者全部为负值，或者您喜欢的任何值。使用未经校准的麦克风，就像在iPhone上一样，无论如何这都是有意义的，因为你所知道的只是相对价值。

对于更高级的技术方法，使用校准麦克风，您可以使用dB（SPL）作为合理标准参考所有内容，但这很麻烦，无论如何都没有意义。

理由：
移动任意数量的主要原因是日志不报告度量单位。例如，即使您知道输入幅度为0.1帕斯卡，也可以说这是100毫帕斯卡是完全有效的，您将记录100而不是0.1（因此日志值为2或-1）。两者都是完全有效的，选择完全是任意的。与标准参考值比较时，如dB SPL，请注意它是以比率log（P / P _ref ）完成，消除了更改单位的影响。

Answer 2

由于FFT是线性算子，因此FFT输出的比例与输入FFT的数据的比例有关。 iPhone上FFT输入的比例取决于麦克风的增益，音频滤波器，可能是AGC和DAC参考。由于后者都是未记录的并且可以变化（通过麦克风的位置，设备的型号，可能取决于音频会话配置的输入增益等），除非您执行某种校准，否则您将不知道该比率一个已知的参考。