声音基础知识

控制数字 MEMS 麦克风的时钟频率从几百 kHz 到 3 MHz 不等。频率越低，功率越小，音质也更差。

硅麦

使mic处声压级为94dB SPL@1khz(等效为1Pa)，测量输出电压有效值即为灵敏度 单位dBV/Pa

• 典型值（Typ）是-42dBv/Pa，意味着在1Pa声压下，麦克风输出-42dBv的电压。
• 模拟麦克风的灵敏度单位是 mV/Pa 或 dBV/Pa ，-30dBV/Pa的麦克风的灵敏度比-42dBV/Pa高

数字麦克风的单位则为 dBFs ，“满刻度分贝”，描述的是 94 dBSPL（1 Pa）

声压范围$20u\sim 20$ Pa，对应声压级$0\sim 120$ dB，声压级0dB对应20uPa是可听极限，声压级94dB对应1Pa用于校准

大气的静压强为$1.01325\times {10}^5$ Pa，相对而言可听声音很微弱。

麦克风的信噪比SNR通过测量安静环境下的噪声与 94dB SPL @ 1KHz 的差。

声压 ( p ) 是声波在介质中产生的压力变化，通常以帕斯卡（Pa）为单位。其计算公式为：

[ p = p_{\text{rms}} = \sqrt{\frac{1}{T} \int_0^T p(t)^2 , dt} ]

其中：

• ( p(t) ) 是瞬时声压
• ( T ) 是测量时间
• ( p_{\text{rms}} ) 是声压的均方根值

声强 ( I ) 是单位面积上通过的声功率（能流密度），单位为瓦特每平方米（W/m²）。其计算公式为：

[ I = \frac{p_{\text{rms}}^2}{\rho c} ]

其中：

• ( p_{\text{rms}} ) 是声压的均方根值
• ( \rho ) 是介质密度（空气约为 1.225 kg/m³）
• ( c ) 是声速（空气中约为 343 m/s）

在驻波场中，声强值为0，因为声能量不流动。

声阻抗Z，声压于振动速度之比$Z=P_m/c$，阻抗越大，需要的声压越高

近场声学

活塞式声源的$ka\ll 1$时，半径a比波长小很多，此时辐射几乎是各向均匀的，为球型。 举例：有一压强式传声器，满足无指向性条件为$ka\ll 1$，可以计算对应频率 $f<c_0 /2\pi a $\mathrm{辐}\mathrm{射}\mathrm{声}\mathrm{功}\mathrm{率}\mathrm{级}SWL=SPL+8dB，\mathrm{这}\mathrm{里}\mathrm{取}$\rho c=400 N\cdot s/m^3$。

近远场临界距离$Z_N=a^2/ \lambda $。当距离声源z较大，远场条件下声压则近似于距离反比。

声阻抗知识

http://pzflex.cn/documents/shownews.php?lang=cn&id=57 振动速度V的比值

$$Z=\rho \times C=\frac{P_m}{V}$$

当 $\rho$ 的单位是g/cm3 时，声阻抗的单位是瑞利。人体正常组织的声阻抗见下表。

组织器官	密 度(g/cm3)	声 速(m/s)	声阻抗（×105瑞利（g/cm2·s））
大 脑	1.038	540	1.588

声阻抗是表示介质声学特性的一个重要物理量。声阻抗（Z）等于介质的密度（ $\rho$ ）和声速（C）的乘积，也是声压 $P_m=\rho cA\omega$ 和 小 脑 | 1.030 |470 | 1.514dB

分析

有关手势，分析静态肌肉状态，也就是说，和肌肉横截面积有关。 静态发力会造成肌肉两端肌腱的再一次拉抻，也会产生横截面积变化。

DSB麦克风波束成形

麦克风阵列实现波束成形，构建具有指向性的麦克风阵列，同时说明了最简单的波束成形方法：延迟求和波束成形（Delay Sum Beamforming）。 DSB核心的思想就是延迟相加，对于栅瓣的 DOA(声源定位，direction of arrival) 估计需要解模糊。假设估计出DOA，进行补偿之后（delay）通过叠加（sum）就可以实现目标信号的增强： 上述案例中，0.25m间距的mic需要延迟0.5149ms，也就是24.717 samples