FFT 中的幅度单位答案

【问题标题】：Amplitude units in FFTFFT 中的幅度单位
【发布时间】：2020-08-25 03:18:59
【问题描述】：

我对 python、scipy、matplotlib 和一般编程完全陌生。我正在使用我在网上遇到的以下代码将 FFT 应用于 .wav 文件：

import scipy.io.wavfile as wavfile
import scipy
import scipy.fftpack as fftpk
import numpy as np
from matplotlib import pyplot as plt

s_rate, signal = wavfile.read("file.wav")

FFT = abs(scipy.fft.fft(signal))
freqs = fftpk.fftfreq(len(FFT), (1.0/s_rate))

plt.plot(freqs[range(len(FFT)//2)], FFT[range(len(FFT)//2)])
plt.xlabel('Frequency (Hz)')
plt.ylabel('Amplitude')
plt.show()

结果图给出的幅度值范围从 0 到几千，具体取决于文件，我不知道这些是什么单位。我猜它们可能是相对幅度，我想知道是否有是一种将其转换为分贝的方法，因为我需要特定的值。

谢谢

唐吉

【问题讨论】：

单位与输入信号的单位相同。但是，分贝是一个相对单位，我不确定您所说的“特定值”是什么意思。
感谢您的评论。本质上，然后我需要在仅采用 db 幅度值的软件中重新使用从这些图表中获得的读数。所以我需要特定的分贝读数，最大声部分为 0db，然后相对于此。我不知道输入信号单元是什么
你只需要用这样的东西进行标准化吗？ FFT /= np.max(FFT)

标签： python python-3.x matplotlib scipy fft

【解决方案1】：

它们是相对于输入信号中样本所使用的量化单位的幅度。因此，如果没有根据已知的源输入电平校准输入信号（以获得每 1 位变化的电压等），实际单位是未知的。如果经过校准，您可能仍需要将 FFT 输出的幅度除以 N（FFT 长度），具体取决于您的特定 FFT 实现。

要获得分贝，请通过获取 FFT 结果的 20*log10(abs(...)) 进行转换，并偏移 0 dB 校准水平。

【讨论】：