java - 读入 WAV 文件并计算 RMS

Question

所以我正在尝试测试一些分析某些 PCM 数据量的代码。我得到了一些奇怪的体积测量值，这些测量值与我从 audacity 获得的数据没有任何意义。看来我的测量结果到处都是。

我不确定我的错误是否在于我读取 WAV 数据的方式，或者是否在于我计算音量的方式。

因此，这里是我以字节形式读取数据并转换为 Shorts 的地方，因为它是 PCM 16 位。

        InputStream pcmStream = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream("Test-16Bit-PCM.wav");
        ArrayList<Byte> bytes = new ArrayList<>();
        int b = pcmStream.read();
        while(b != -1)
        {
            bytes.add((byte)b);
            b = pcmStream.read();
       }

       // First 44 bytes of WAV file are file info, we already know PCM properties since we recorded test audio
        byte [] bytesArray = new byte[bytes.size()-44];
        for(int i = 44; i < bytes.size(); i++)
        {
            bytesArray[i-44] = bytes.get(i);
        }
        bytes = null;
        pcmStream = null;
        short [] pcm = new short[bytesArray.length/2];
        ByteBuffer bb = ByteBuffer.wrap(bytesArray).asShortBuffer().get(pcm);
        bb.order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN);
        bb.asShortBuffer().get(pcm);
        bytesArray = null;

然后，短 [] 会直接传递到我的分析器，然后我将数据分割成 0.1 秒的时间步长，并对每个时间步长的音量进行平均。

这里是我计算 RMS 和 dB

        double sumOfSamples = 0;
        double numOfSamples = settings.shortsPerTimeStep();
        for(int i = start; i < start+settings.shortsPerTimeStep(); i++)
        {
           sumOfSamples = originalPcm[i]*originalPcm[i];
        }
        double rms = Math.sqrt(sumOfSamples/numOfSamples);
        // Convert to decibels
        calculatedVolume = 20*Math.log10(rms/20);

我正在读取的音频是以 44100 MONO 录制的，并保存为 WAV 16 Signed PCM。不确定我做错了什么。

任何帮助将不胜感激!谢谢

编辑:发现我读取的 WAV 数据错误。我通过添加结束小字节序来修复它。但是我仍然对如何计算体积感到困惑。这些值更好，但仍然难以解读，我不确定我的 RMS 的单位以及引用值的单位。

Answer 1

您的计算中有错误 - sumOfSamples = originalPcm[i]*originalPcm[i]; 应为 sumOfSamples += originalPcm[i]*originalPcm[i]; code>，这样您就可以累积这些值。
至于引用值——为什么用20？通常您使用尽可能低的值(在本例中为 1)，或者您可以使用最大值(即 sqrt(32768))，并且您的所有值都将低于该值，因此您将得到负 dB 值.