AudioKit中如何将FFT转换为分贝（dB）？

Question

第一次发帖，感谢这个伟大的社区！

我正在使用AudioKit并尝试为麦克风输入添加频率加权滤波器，因此我正在尝试理解从AudioKit AKFFTTap输出的值。

目前，我只是尝试打印将FFT缓冲区转换为dB值的结果。

for i in 0..<self.bufferSize {
    let db = 20 * log10((self.fft?.fftData[Int(i)])!)
    print(db)
}

我原本期望的数值范围是-128到0，但我得到了近-200dB的奇怪数值，即使我对着麦克风吹气也只能达到-60。这是我的方法不正确吗？我以为EZAudioFFT引擎输出的值是幅度值，正常的分贝转换应该有效。有人有什么想法吗？

感谢提前讨论此问题！

- Dan Jensen

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嘿，Dan Jensen解决了这个问题吗？因为我有与你的问题相同的问题。 - Mahesh Dangar

嗨，保罗，我实际上从未能够在AudioKit中正确地使其工作。 AudioKit非常棒，但我找到了一个对我的情况更有效的不同解决方案，叫做Superpowered。我能够使它按照我预期的方式为这个应用程序工作。https://superpowered.com - Dan Jensen

你解决了吗？你得到了分贝(A)的值吗？ - NLU

Answer 1

数组中的值对应于FFT中的分 bin 值。如果一个单一的 bin 包含了接近于 1 的幅值，则意味着该窄频带内存在大量能量，例如一个非常响亮的正弦波（一个只有一个频率的信号）。

普通的声音（例如你吹麦克风造成的声音）会将它们的能量分散到整个频谱，也就是分布在多个 bin 中，而不仅仅是一个。因此，通常情况下，随着 FFT 大小的增加，幅度会变得更低。

单个 bin 上 -40dB 的幅度相当响亮。如果你尝试播放一个音调，你应该会在其中一个 bin 中看到一个明显的峰值。

- Matti Jokipii

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在AudioKit中，bin值不是在0-1的比例尺上，它们是包含从零到700-1000以上的值的幅度。如果我能将其转换为0-1的比例尺，那将会非常有帮助，但我没有看到如何在没有明确最大值的情况下完成这项工作。我试图对麦克风吹气来获取参考值，但fft产生的幅度没有一个一致的上限。 - Dan Jensen

你的问题让人觉得这些值在0到1的范围内，只是比你预期的更接近0。 - Matti Jokipii

Answer 2

您需要将self.fft?.fftData中的所有值相加（在相加之前，将负值转换为正值），然后将其转换为分贝。

- Lu_

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我尝试了你的想法，在self.fft?.fftData中对绝对值求和，确实得到了更合理的结果，但是结果仍然过于敏感。为了测试这个想法，我添加了一个偏移值来使读数与我桌子上的专用SPL计匹配。如果我说话、吹口哨、吹气或产生粉红噪声并比较结果，我的应用程序会跳40dB+，而SPL计只增加7-10 dB。我将其与一些iOS应用程序进行了比较，用于查看分贝读数，它们似乎与SPL计具有类似的结果。有什么想法为什么这会更加敏感？ - Dan Jensen

你用多少个样本进行一次计算？是满缓冲区吗？我一直使用标准的Tap，对AKFFTTap没有经验，所以可能会有所遗漏。 - Lu_