audio - fft 数据的分贝结果错误

Question

如果我记得分贝范围是位深度* 6。

我播放他的位深度 = 16（使用 NAudio lib）的 wav 文件，我得到 fft 结果，然后我计算每个 fft 结果的分贝。20 * Math.log10(fftData[i]) 我得到了奇怪的结果（-109 ...）它怎么可能超过-96（对于16位）？

（我使用.net 4）

谢谢！

Answer 1

时域中幅度的动态范围的限制不会延续到频域中分量的幅度。方波可以用分辨率仅为 1 位的音频信号来表示，没有任何动态范围。但在频域中，它是由 sin(x) + 1/3 sin(3x) + 1/5 sin(5x) 定义的……分数系数说明了这一点。高次谐波是一个无限级数，系数越来越小，动态范围没有限制。

此外，为了回应您的跟进：是的，出于显示和可视化的目的，您应该选择一些限制，例如 -120 dB 并忽略以下内容。我认为忽略 -120 dB 以下内容的理由是人类听觉的动态范围约为 120 dB。您可能还会考虑 -96 dB 量化噪声以下的内容，但我不确定。

Answer 2

dB 是比率的量度，而不是绝对幅度。您的 -109 dB 数字是相对于某个任意 0 dB 参考点的比率，在您的情况下，该参考点可能对应于满量程，也可能不对应。

同样重要的是要注意，正如马特 M 已经提到的那样，仅一个频率仓中的能量可能比对应于 1 位信号的能量小很多，因为它代表了相对较小带宽（单位为V / sqrt(Hz)）中的能量。