Làm thế nào để Phons liên quan đến tiếng ồn?

Giả sử tôi có cùng tín hiệu được lưu trong 2 .wavtệp. Và giả sử tôi xử lý mỗi tệp bằng một hàm và được thiết lập rằng một tệp lớn hơn 20 phons so với tệp kia. Hãy bỏ qua cách chức năng đó tính toán này.

Điều này có nghĩa là một tệp to hơn khoảng 4 lần so với tệp kia?

Tôi có thể sử dụng công thức nào để liên kết sự khác biệt về phons cho hai tín hiệu với sự khác biệt về độ to của chúng?

-10 phons = 0.5 
0 phons = 1
10 phons = 2

audio music acoustics

— Bô
nguồn

Huh, tôi chưa bao giờ nghe nói về 'phons' trước đây. vi.wikipedia.org/wiki/Phon

— nibot

Phương trình của bạn là chính xác (như là một xấp xỉ thứ tự đầu tiên).

Phon là một nỗ lực để thiết lập một phép đo độ ồn cảm nhận. Âm thanh cảm nhận khá phức tạp vì nó cần phải tính đến những gì xảy ra trong hệ thống thính giác của con người và trong não người.

Đây là cách nó hoạt động: Đầu tiên bạn đo năng lượng âm thanh ở vị trí của người nghe. Đại lượng vật lý có liên quan là sự thay đổi áp suất không khí, được gọi là "áp suất âm thanh" và được đo bằng Pascal hoặc Pa giống như bất kỳ áp suất nào khác. Sau đó, nó được tham chiếu đến 20 micro Pascal và biến thành dB như thế này

x = = 20 \cdot tôi o g_{10} \frac{p}{20 μ P một}

$x = 20\cdot log_{10}\frac{p}{20\mu Pa}$ Trong đó p là áp suất âm đo được và x là mức áp suất âm tính theo dBSPL. Đây là một phép đo trực tiếp của năng lượng âm thanh vật lý.

Hệ thống thính giác của con người có độ nhạy khác nhau ở các tần số khác nhau. Nó nhạy nhất khoảng 2kHz-4kHz, độ nhạy thấp hơn rất nhiều ở 100 Hz và ở 30 kHz, bạn không nghe thấy gì cả, bất kể năng lượng âm thanh có là bao nhiêu. "Phon" tính đến điều này. Nó dựa trên các phép đo so sánh độ ồn cảm nhận được của sóng hình sin ở các tần số khác nhau. Các kết quả thường được gọi là "đường viền âm lượng bằng nhau" (xem ví dụ http://en.wikipedia.org/wiki/Equal-loudness_contour ).

Độ to của X phons có nghĩa là "to như sóng hình sin 1 kHz tại X dBSPL". Đối với các sóng hình sin 1 kHz và dBSPL là như nhau. Đối với sóng hình sin của các phon tần số khác và dBSPL có liên quan thông qua các đường đồng mức âm lượng bằng nhau. Đối với các tín hiệu phức tạp hơn, việc tính toán các phons khó hơn một chút.

Phon không phải là phép đo độ ồn trực tiếp. Độ ồn nhận thức, như hầu hết các phương thức của con người, tuân theo luật Weber-Fechner (ví dụ: http://en.wikipedia.org/wiki/Weber%E2%80%93Fechner_law ). Là một xấp xỉ bậc một, phải mất gấp mười lần năng lượng để tăng gấp đôi độ ồn nhận thức (tất cả những thứ khác đều bằng nhau). Thực tế, việc tăng 10 điện thoại sẽ tăng gấp đôi độ ồn và tăng 20 điện thoại, thực sự, làm tăng độ ồn cảm nhận lên gấp 4 lần.

Để tính toán phon (tương đối hoặc tuyệt đối) từ tệp wav, tệp PHẢI được hiệu chỉnh theo đơn vị Pascal (áp suất âm thanh) do các đường đồng mức âm lượng bằng nhau là không tuyến tính và thay đổi theo mức tuyệt đối.

— Hilmar
nguồn

Có một số cách siêu dữ liệu tiêu chuẩn để hiệu chỉnh tệp wav đến áp suất âm thanh tuyệt đối?

— endolith

Không phải là tôi biết. Đối với bản ghi, nó thường được thực hiện bằng cách bắt đầu ghi với âm hiệu chỉnh (và sau đó không bao giờ thay đổi mức tăng ghi). Để phát lại, điều đó thật vô nghĩa vì tất cả phụ thuộc vào âm lượng phát lại

— Hilmar