Ottenere il volume di una traccia con RMS

Sto cercando di calcolare il volume di una traccia audio che ho memorizzato in un buffer. Il buffer contiene i dati PCM del segnale e voglio ottenere quanto è "rumoroso" usando Root Mean Squared. Presumo di poterlo fare nel dominio del tempo invece di dover passare al dominio della frequenza. Quale sarebbe lo pseudo-codice per farlo?

Vorrei semplicemente campionare per un secondo (audio [0] - audio [44099], audio [44099] - audio [88199] ecc.) E calcolare l'RMS di questi valori? Quindi, per esempio, farei questo:

R M S = \sqrt{\frac{Audio [0]^{2} + Audio [1]^{2} + Audio [2]^{2} . . . . . Audio [44099]^{2}}{44100}}

$RMS = \sqrt{\frac{\text{audio}[0]^2 + \text{audio}[1]^2 + \text{audio}[2]^2.....\text{audio}[44099]^2}{44100}}$

per ogni secondo?

audio discrete-signals

— XSL
fonte

C'è una parentesi mancante nell'espressione sopra - la aggiungerei io stesso ma le modifiche devono essere almeno 6 caratteri apparentemente ...

— Paul R

@PaulR - Puoi aggiungere un modo per aggirare la limitazione del personaggio nel raro caso in cui un post altrimenti perfetto abbia un piccolo ma importantissimo errore. Questa necessità si verifica molto raramente: di solito ci sono più di 6 caratteri di miglioramento da fare. Ad esempio, quando mancano parentesi quadre, di solito è meglio usare i costrutti \sqrt{}e \frac{}{}in TeX.

— Kevin Vermeer,

@Kevin: grazie per il suggerimento - Userò il tuo suggerimento per i commenti HTML in futuro.

— Paolo R

@PaulR - Questo è stato discusso in precedenza: la restrizione è intenzionale, progettata per prevenire modifiche incomplete o inutili (vedi una difesa qui ), ma ha i suoi avversari (vedi discussione qui ).

— Kevin Vermeer,

Nota che RMS da solo non ti dice volume. Le frequenze estremamente basse o alte suonano in volume più basso di 3 kHz dello stesso valore RMS. Un filtro di ponderazione A ti fornirà una stima più accurata. gist.github.com/148112

— endolith

Un'altra cosa è che il valore RMS non è molto ben correlato con il volume percepito. Potresti prendere in considerazione l'idea di chiamarlo a livello o volume. C'è qualcosa chiamato contorni di uguale volume che quantifica la sensibilità dell'orecchio a una particolare frequenza rispetto a un'altra frequenza, vedi l'articolo di Wikipedia . Queste curve dipendono dal livello. Ad esempio, l'orecchio è molto sensibile a un tono di 1kHz rispetto a un tono di 100Hz, come mostrato in questa immagine (l'asse orizzontale è la frequenza in Hz):

Una delle cose semplici relative che puoi fare è filtrare i tuoi dati PCM con una curva di intensità uguale invertita. Oppure puoi applicare la ponderazione A standard, vedi l' articolo Filtro di ponderazione Wikipedia . Quindi è possibile calcolare il valore RMS dell'uscita del filtro ponderato di uguale intensità.

— niaren
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Non sono chiaro come passare dal codice quesitoner a questo. L'esempio della domanda è la somma dei quadrati dei campioni audio. La risposta sta parlando dell'applicazione del filtro alle frequenze, quindi sembra che "filtrare i dati PCM con una curva di intensità uguale invertita" non sia sufficiente. Devi prima avere il valore per ogni frequenza, quindi puoi capire come applicare la curva, giusto? Ma questo è un grande passo lasciato fuori.

— Gman,

@gman L'idea è di preelaborare l'audio con un filtro e quindi utilizzare il risultato come nella domanda (calcolo RMS). Non sono sicuro al 100% di cosa intendi. Non sei sicuro di come eseguire il filtro o forse il design del filtro?

— niaren,