使用HTML5/javascript纠正音频音量输出分贝，关闭预处理

我们观察到，在许多系统中，使用浏览器中基于javascript的音频时，输出电平与输入信号电平并不是正确的线性比例。例如，如果“播放”两个振幅变化为20dB的正弦波，则不同设备/设置产生的差值可能与20dB明显不同，例如，相差10dB或更小。 我们需要将简单的音频信号（例如，正弦波）输出到彼此相关的校准分贝级，例如，在一个音量上输出一个正弦波，然后输出另一个比第一个低20分贝的正弦波，并让它们以这种方式输出。 我们希望通过使用HTML5/javascript的浏览器执行此操作。
我们尝试了几种方法，例如使用预先创建、校准的.mp3文件，直接使用Web音频API生成具有校准dB电平的振荡器。我们得到了（给我们的）非常令人惊讶且基本上不正确的结果。 当我们使用校准过的麦克风测量设备发出的声音时，我们观察到了各种奇怪的现象，这表明音频不仅仅是以线性方式“播放”，而是在实际输出之前对其进行了复杂的预处理。这似乎取决于目前我们无法控制的各种变量。它的工作方式与“普通”音频放大器的工作方式不同，即无论绝对电平设置为什么，20dB的声音输入都会产生20dB的声音输出。 我们发现，使用相同的javascript代码会产生非常不同的结果，这取决于各种变量，包括硬件（例如，在Mac和iPhone上浏览）、所选的音量设置（即使音量为1/2时输入的20dB差异的相对值不相差20dB）、是否使用耳机等

在进一步的测试中，主要问题似乎与外部扬声器的使用有关。使用耳机时，效果会更好

基本问题是，如果您创建两个不同的信号，其音量差异已知，例如20dB，并以几种方式中的任何一种将它们都输出，则测量的差异通常不会达到20dB，在某些情况下甚至会达到10dB

是否有某种方法可以通过编程实现这一点

是否有方法覆盖任何预处理或音频音量压缩似乎在调整音量（导致输出与输入不正确成比例）

我们需要一种跨平台（桌面、iOS、Android、不同浏览器、不同耳机/扬声器）的方法来实现这一点，因此需要使用HTML5

如果使用HTML5无法做到这一点，那么我们如何使用本机iOS/Android代码呢？这似乎更多的是硬件问题而不是软件问题，但也许有办法克服它

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谢谢

我们通过深入研究回答了这个问题。 经过详细测试后，以下内容变得清晰： 1） 在所有测试系统上，使用耳机时，无论其他设置如何，声音振幅输出几乎与输入完全成1:1的线性关系。在多个浏览器、多个设备、iOS、Android、OSX、多电源和无电源耳塞以及入耳式耳机上都是如此。 2） 在许多系统/设置/音量级别中，使用外部扬声器时，声幅输出与输入之间的线性关系不是1:1。相反，声音通常是线性的，斜率小于1，通常明显小于1（例如1/2）。除此之外，许多系统在较高的体积水平下也会饱和。这似乎是因为外部扬声器使用了补偿机制

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因此，正确的答案是：只要使用耳机，HTML5/javascript音频生成的音频输出振幅与输入几乎是1:1线性。在许多常用设备上使用外置扬声器时，其与输入的线性比不接近1:1。

许多声卡和操作系统级驱动程序会增强静音，使输出更稳定，因此，即使使用声音播放应用程序而不是web，也会出现此“问题”。您必须调整操作系统提供的声音属性（如果可用）。还请记住，很少有扬声器具有平坦的线性效率，而且感知DBs需要10倍的瓦特。不过，您可以在校准方面做得更好一些；可能使用设备的麦克风对不同的输出进行采样和补偿。这会通过话筒响应曲线带来更多的不规则性，但总比什么都没有好。看起来，确保扬声器发出的声音相差20分贝的唯一方法是使用话筒进行反馈回路，这仍然远远不够完美。