Децибелметр

Децибелметр оценивает уровень окружающего звука через микрофон и показывает результат в dB. В браузере это практический ориентир, а не калиброванное научное измерение, потому что встроенные микрофоны, автоматическое усиление, фильтры системы, поведение браузера и положение устройства влияют на точность. Инструмент все равно полезен для сравнения тихих и шумных условий, оценки шума вентилятора или улицы, проверки аудионастройки и наблюдения, уменьшился ли шум после изменений. Для охраны труда, юридических доказательств, приемки помещений и профессиональной акустики нужны калиброванные шумомеры и установленная методика. Аудио обрабатывается локально. При совместном использовании нужно заранее прояснить входные данные, допущения и ожидаемый результат, чтобы вывод не поняли неверно.

Оценка уровня звука в браузере начинается с API MediaDevices.getUserMedia({audio: true}), который предоставляет выбранный входной устройство как MediaStream. Поток направляется в AudioContext, затем через MediaStreamAudioSourceNode и AnalyserNode. Вызов AnalyserNode.getFloatTimeDomainData(buffer) на каждом кадре анимации заполняет Float32Array нормализованных сэмплов в диапазоне [-1, 1]; на основе этих сэмплов страница вычисляет среднеквадратичную амплитуду rms = sqrt(sum(x_i^2) / N) и преобразует её в относительный уровень в децибелах полной шкалы dBFS = 20 * log10(rms). Поскольку dBFS — цифровой эталон (0 dBFS = полномасштабная прямоугольная волна), это не абсолютный физический уровень давления. Преобразование dBFS в dB SPL (шкалу физического давления, используемую в шумомерах класса 1 и класса по IEC 61672) требует калибровочного смещения, измеренного с помощью эталонного источника, такого как поршневой калибратор 94 dB SPL, который не предусмотрен в некалиброванных микрофонах ноутбуков и телефонов. Спектр getFloatFrequencyData() можно получить из того же AnalyserNode для октавного анализа на основе FFT, но A-взвешивание и медленная/быстрая временная интеграция (125 мс / 1 с), определённые в IEC 61672, не входят в стандартные возможности Web Audio. Показания дрейфуют из-за автоматической регулировки усиления, шумоподавления на уровне ОС в ограничениях echoCancellation/noiseSuppression, направленности микрофона (всенаправленный MEMS против кардиоидного USB) и затухания расстояния, следующего закону обратных квадратов (−6 дБ при удвоении расстояния в свободном поле). Пороги здравоохранения, с которыми сравниваются показания шкалы, включают рекомендацию ВОЗ 85 dBA в течение 8 часов и допустимое воздействие OSHA 1910.95 — 90 dBA в течение 8 часов с обменной ставкой 5 дБ.

• MediaDevices.getUserMedia({audio: true}) требует безопасного контекста (HTTPS или localhost) и пользовательского жеста для каждого origin; отклонение нельзя отменить без сброса разрешений сайта.
• AnalyserNode.fftSize должен быть степенью двойки от 32 до 32768; getFloatTimeDomainData() выполняется за O(fftSize) на кадр с частотой дискретизации аудиоконтекста (обычно 44100 или 48000 Гц).
• Преобразование RMS в dBFS использует 20*log10(rms); защита от log10(0) достигается ограничением rms малым значением epsilon (например, 1e-10) для предотвращения -Infinity при тишине.
• Браузерные AGC и ограничения noiseSuppression включены по умолчанию в Chrome и Edge; передайте {echoCancellation: false, noiseSuppression: false, autoGainControl: false}, чтобы уровень не гнался за собственным усилением.
• dBFS — это не dB SPL: для преобразования показаний браузера в физическое давление для OSHA, ISO 9612 или NIOSH требуется опубликованный поршневой калибратор или звуковой калибратор 94 dB SPL.
• ВОЗ рекомендует 85 dBA / 8 ч воздействия с обменной ставкой 3 дБ; OSHA 1910.95 использует 90 dBA / 8 ч с обменной ставкой 5 дБ, поэтому одно и то же показание dBA соответствует разным допустимым длительностям по каждому стандарту.
• Закон обратных квадратов даёт примерно −6 дБ при удвоении расстояния в свободном поле, поэтому повторяемость расположения микрофона с точностью до нескольких сантиметров обычно является главной погрешностью измерения.