Como converter Volts em dB SPL

Estou recebendo entrada de um microfone de eletreto amplificado usando o amplificador LM358 da unidade ADC do meu PIC16F877A. Estou recebendo as leituras em Volts do ADC, que varia de 2,5V a 5V. Como posso converter essas leituras em dB?

pic sound

— user35456
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Use a figura de sensibilidade fornecida na folha de dados do microfone.

— Brian Drummond

Aqui está a folha de dados do microfone: - dlnmh9ip6v2uc.cloudfront.net/datasheets/Sensors/Sound/…

— user35456

Sua sensibilidade é de -46 ± 2,0, (0dB = 1V / Pa) a 1K Hz.

— precisa saber é o seguinte

Respostas:

O DB SPL é uma unidade de medição de pressão .

Você não pode converter uma voltagem em uma leitura de DB SPL, a menos que saiba:

a sensibilidade do microfone (ou simplesmente a tensão de saída analógica para a taxa de pressão de entrada), que informa basicamente o nível de tensão que será emitido para um determinado nível de pressão sonora
o ganho que o pré-amplificador aplicou

O seu microfone possui uma sensibilidade de -46dBV / Pa. Isso fornece 0,005012 V RMS / Pa
1 Pa (pascal) igual a 94 dB de pressão sonora (SPL)

A equação dB para tensão é $20 \times \log \frac {V_1}{V_o}$
onde V1 é a tensão sendo medida, e $V_0$ o nível de referência

Se fizermos um exemplo de cálculo para a medição de 2.5v (assumindo um ganho de unidade para o amplificador), obtemos

$20 \times \log \frac {2.5}{0.005012} = 53.96dB$

então o SPL será (-46) + 53,96 = 7,95 + 94 = 101,95 DB SPL

Assumimos um ganho de unidade para o pré-amplificador, se o ganho real fosse 20dB, o SPL se
tornaria 101,95 - 20 = 81,95 Db SPL

se o ganho real foi de 10 dB, o SPL se torna
101,95 - 10 = 91,95 Db SPL ...

— alexan_e
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Eu sabia que a sensibilidade do microfone: É sensibilidade é -46 ± 2,0, (0dB = 1V / Pa) em 1K Hz Mas nada sobre o ganho que o pré-amplificador aplicou

— user35456

Suponho que você possa calibrar o pré-amplificador ou até mesmo usar suas equações ideais como uma estimativa muito próxima.

— Scott Seidman

@alexan_e: Muito obrigado. Apenas mais uma ajuda para descobrir o ganho do meu OpAmp.

— precisa saber é o seguinte

@ user35456 Você disse que está usando um pré-amplificador LM358 para que o ganho seja definido com os valores do resistor que você usou e deve ser definível. Por exemplo, se ele se parece com isso , então o ganho é definido por R2, R1. Além disso, verifique se você tiver aplicado qualquer ganho em sua ADC (eu não estou familiarizado com PIC ADC)

— alexan_e

Eu também tenho uma situação muito semelhante. Estou usando o Electret Mic com o amplificador Max4466 . A sensibilidade do meu microfone é -44dB @ 1kHz, mas não sei qual é o ganho do Op-Amp. A saída amplificada é de 1,5V a 3V, onde a tensão de alimentação é de 3V. De acordo com a folha de dados, o ganho pode ser ajustado de 25x a 125x.

— precisa saber é

-46dB V / Pa é o que eu leio e 1 Pa é a pressão sonora em newtons por metro quadrado. 0dB SPL é 20 micro Pascal, portanto, 1 Pa é 50.000 vezes maior ou, em dB, é 94 dB SPL.

Portanto, se você estiver medindo -46 dBV, estará medindo um SPL de 94 dB. -46 dBV está próximo o suficiente de 5 mV RMS; portanto, novamente, se você medir 5mV RMS, o SPL será de 94dB.

Se você possui um pré-amplificador com um ganho de dez, 50mV RMS equivale a 94dB SPL e 5mV equivale a um SPL de 74 dB.

Isso deve ser suficiente para você começar.

— Andy aka
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Então, como converter os volts que estou recebendo no RMS ?? Apenas divida por sqrt (2)?

— precisa saber é o seguinte

Eu acho que você precisa explicar o que está medindo no seu ADC. Se fosse eu, eu estaria amostrando a 50kHz e calculando o RMS ao quadrado de cada amostra, calculando a média e depois tomando o sqrt da média. Não faço ideia de como seu código funciona ou o que ele faz.

— Andy aka