有人能解释一下如何使用加速框架将音量转换为分贝的代码吗？

Question

有人能解释一下如何使用加速框架将音量转换为分贝的代码吗？

iosobjective-caccelerate-frameworkezaudio

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我正在使用EZAudio构建iOS应用程序。它的代理返回一个float **缓冲区，其中包含指示检测到的音量的浮点值。此代理会不断地调用，并在不同的线程中完成其工作。

我试图做的是将EZAudio中的浮点值转换为分贝。

EZAudioDelegate

这是我简化过的获取麦克风数据的EZAudio代理：

- (void)microphone:(EZMicrophone *)microphone hasAudioReceived:(float **)buffer withBufferSize:(UInt32)bufferSize withNumberOfChannels:(UInt32)numberOfChannels {
    /*
     *  Returns a float array called buffer that contains the stereo signal data
     *  buffer[0] is the left audio channel
     *  buffer[1] is the right audio channel
     */

    // Using a separate audio thread to not block the main UI thread
    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{

        float decibels = [self getDecibelsFromVolume:buffer withBufferSize:bufferSize];

        NSLog(@"Decibels: %f", decibels);

    });

}

问题

问题在于我在实施以下链接中的解决方案后，我不理解它是如何工作的。如果有人能够解释一下如何将音量转换为分贝，我会非常感激。

代码

该解决方案使用Accelerate Framework中的以下方法将音量转换为分贝：

以下是从EZAudio委托调用的方法getDecibelsFromVolume。它接收来自委托的float** buffer和bufferSize参数。

- (float)getDecibelsFromVolume:(float**)buffer withBufferSize:(UInt32)bufferSize {

    // Decibel Calculation.

    float one = 1.0;
    float meanVal = 0.0;
    float tiny = 0.1;
    float lastdbValue = 0.0;

    vDSP_vsq(buffer[0], 1, buffer[0], 1, bufferSize);

    vDSP_meanv(buffer[0], 1, &meanVal, bufferSize);

    vDSP_vdbcon(&meanVal, 1, &one, &meanVal, 1, 1, 0);


    // Exponential moving average to dB level to only get continous sounds.

    float currentdb = 1.0 - (fabs(meanVal) / 100);

    if (lastdbValue == INFINITY || lastdbValue == -INFINITY || isnan(lastdbValue)) {
        lastdbValue = 0.0;
    }

    float dbValue = ((1.0 - tiny) * lastdbValue) + tiny * currentdb;

    lastdbValue = dbValue;

    return dbValue;
}

- Jamie

你有查看过 Accelerate/vDSP.h 文件了解 vDSP 函数的作用吗？ - Ian Ollmann

1个回答

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- jaket · Accepted Answer

我将解释如何使用代码计算信号的分贝值，然后展示它与vDSP示例的关系。

首先，计算一段数据的均方根总和

double sumSquared = 0;
for (int i = 0 ; i < numSamples ; i++)
{
   sumSquared += samples[i]*samples[i];
}
double rms = sumSquared/numSamples;

有关RMS的更多信息，请参阅

接下来将RMS值转换为dB

double dBvalue = 20*log10(rms);

这与示例代码的关系

vDSP_vsq(buffer[0], 1, buffer[0], 1, bufferSize);

这行代码循环遍历缓冲区并计算缓冲区中所有元素的平方。如果在调用之前缓冲区包含值[1,2,3,4]，那么调用之后它将包含值[1,4,9,16]。

vDSP_meanv(buffer[0], 1, &meanVal, bufferSize);

这一行循环遍历缓冲区，在缓冲区中对值求和，然后返回总和除以元素数量的结果。因此，对于输入缓冲区[1,4,9,16]，它计算出总和为30，除以4并返回结果7.5。

vDSP_vdbcon(&meanVal, 1, &one, &meanVal, 1, 1, 0);

这行代码将meanVal转换为分贝。在这里调用向量化函数实际上没有意义，因为它只对单个元素进行操作。但它所做的是将参数插入以下公式：

meanVal = n*log10(meanVal/one)

其中n是根据最后一个参数为10或20二选一。在这种情况下，它是10。对于功率测量，使用10；对于振幅，则使用20。我认为你应该使用20。

代码的最后一小部分似乎在对结果进行简单平滑处理，以使仪表稍微平缓一些。