聲品質(zhì)測(cè)量
聲品質(zhì)測(cè)量
聲品質(zhì)參量指標(biāo)
1、Loudnes(Sone)s響度
分靜態(tài)響度與時(shí)變響度。
靜態(tài)響度測(cè)量采用線(xiàn)性平均，適用于穩(wěn)態(tài)噪聲或不隨時(shí)間變化的信號(hào)。參照標(biāo)準(zhǔn)ISO 532B、DIN45631和其他標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算靜態(tài)響度。
測(cè)量1/3倍頻程譜，將分?jǐn)?shù)倍頻程帶合并為臨界帶，然后應(yīng)用頻譜掩蔽。將結(jié)果作為特定響度與臨界頻帶速率返回，然后將特定響度集成起來(lái)，以測(cè)量總響度和響度級(jí)別。
時(shí)變響度根據(jù)時(shí)變1/3倍頻程譜聲壓信號(hào)計(jì)算。參照標(biāo)準(zhǔn)DIN45631計(jì)算時(shí)變響度。
時(shí)變響度使用2 ms時(shí)間常數(shù)的指數(shù)平均法測(cè)量1/3倍頻程譜，將分?jǐn)?shù)倍頻程帶合并為臨界帶，并應(yīng)用時(shí)間和頻譜掩蔽。將結(jié)果作為特定響度與臨界頻帶速率返回，然后整合特定響度并應(yīng)用時(shí)間后掩蔽濾波器來(lái)測(cè)量時(shí)變響度。
2、Modulation(%)調(diào)制度
當(dāng)兩個(gè)或者多個(gè)不同頻率的聲波相互疊加時(shí)，其周期性的相位變化會(huì)導(dǎo)致疊加后的聲波周期性地交替產(chǎn)生相長(zhǎng)或相消干涉，于是形成了振幅起伏的現(xiàn)象，振幅的起伏度我們稱(chēng)之為調(diào)制度。
圖1為兩個(gè)相近頻率的正弦波疊加在一起的時(shí)域波形圖，圖1c的信號(hào)包絡(luò)為調(diào)制頻率的波形，調(diào)制頻率fmod = 20 Hz，聲源1頻率f1=100 Hz, 聲源2頻率f2 =120 Hz。
圖 1 a) 聲源1頻率100 Hz的時(shí)域波形 b）聲源2頻率120 Hz的時(shí)域波形 c)聲源1和聲源2的頻率的組成的復(fù)合信號(hào)，調(diào)制頻率20Hz
調(diào)制度測(cè)量提供兩種方法：基于兩次FFT法和希波爾特變換調(diào)解
調(diào)制分析模塊可實(shí)時(shí)的刷新信號(hào)頻率、調(diào)制頻率及調(diào)制度的三維色譜圖；對(duì)該色譜圖的橫坐標(biāo)切片可得到調(diào)制頻率的頻率與調(diào)制度的二維圖；對(duì)該色譜圖的縱坐標(biāo)切片可得到分析頻率的調(diào)制頻率與調(diào)制度的二維圖。
3、sharpness(acum)尖銳度
尖銳度定義為所有聲音中高頻成分所占的比率，能量集中在高頻部分的聲音聽(tīng)起來(lái)會(huì)比較尖銳。
尖銳度尤其適用于評(píng)價(jià)由高頻成分引起的怠速噪聲。對(duì)于寬帶噪聲：當(dāng)寬帶截止頻率下限增大時(shí)，尖銳度降低。當(dāng)寬帶截止頻率的上限減小時(shí)，尖銳度升高。
尖銳度的單位是acum。噪聲信號(hào)為能量集中在1kHz為中心頻率的臨界頻帶，其幅值為60dB，則對(duì)應(yīng)的尖銳度為1acum。
尖銳度也有幾種不同的算法，沒(méi)有具體標(biāo)準(zhǔn)化。常見(jiàn)的計(jì)算方法包括三種：DIN 45692、von Bismarck和Aures。其中Aures分析方法考慮到不同響度值的影響，或者響度值變化很大的情況，杭州愛(ài)測(cè)科技多功能信號(hào)分析系統(tǒng)采用Aures分析方法計(jì)算尖銳度。
4、Fluctuation Strength 波動(dòng)度
波動(dòng)度表現(xiàn)為聲音信號(hào)受到低頻調(diào)制產(chǎn)生幅值變化，對(duì)人耳感受產(chǎn)生的影響。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是信號(hào)的幅值有規(guī)律的低頻波動(dòng)，如果分析信號(hào)的包絡(luò)曲線(xiàn)，可以明顯看出來(lái)象波浪一樣的形狀，給人的主觀(guān)感受也是忽大忽小，忽上忽下。
波動(dòng)度的單位是vacil。定義為： 60dB的單頻1000Hz正弦波，在4Hz調(diào)制頻率，幅值調(diào)制參數(shù)為*情況下，則其波動(dòng)度為1 vacil。一般在調(diào)制頻率4Hz的時(shí)候波動(dòng)度感受明顯，對(duì)應(yīng)不同調(diào)制頻率的曲線(xiàn)象帶通濾波器曲線(xiàn)一樣，4Hz大，依次向兩邊遞減，當(dāng)調(diào)制頻率超過(guò)20Hz以后，慢慢的過(guò)渡為粗糙度，變成另外一種不同的聲音感受。
5、Roughness粗糙度
起伏率定義了調(diào)制交會(huì)類(lèi)型。粗糙度描述了對(duì)聲波快速(15-300 Hz)振幅調(diào)制的主觀(guān)感知度。
隨著粗糙度的增加，即使響度或者A計(jì)權(quán)聲壓級(jí)*不變，人耳感受到的噪音程度也有明顯增加。粗糙度的來(lái)源和波動(dòng)度基本一致，主要是由于聲音信號(hào)受到頻率調(diào)制產(chǎn)生幅值變化。當(dāng)1000Hz的單頻聲音，*調(diào)制，其調(diào)制頻率從低到高變化時(shí)，人耳開(kāi)始感受到的是波動(dòng)度，主觀(guān)能夠分辨聲音信號(hào)幅值時(shí)域的變化，類(lèi)似拍或者脈沖。到了15Hz左右，粗糙度慢慢增加，當(dāng)人耳不再感受到時(shí)域波動(dòng)時(shí)，就轉(zhuǎn)化成真正的粗糙度感受了。到了70Hz的時(shí)候，這種感受很為明顯，然后隨著調(diào)制頻率持續(xù)增加，主觀(guān)逐漸可以分辨出來(lái)三種不同單頻的聲音（主頻和旁瓣），超過(guò)300Hz以后，粗糙度的感受就*消失了。 粗糙度不需要很明確的調(diào)制頻率，但必須在15-300Hz范圍內(nèi)。因此，很多的窄帶噪音表現(xiàn)出粗糙度的感受，雖然其時(shí)域波形并沒(méi)有周期的變化。 粗糙度的單位時(shí)asper（拉丁文“粗糙”的意思），定義為： 60dB的單頻1000Hz正弦波，在70Hz調(diào)制頻率，幅值調(diào)制參數(shù)為*情況下，則其粗糙度為1 asper。主要影響粗糙度的變量有調(diào)制頻率和調(diào)制深度。其他參數(shù)，比如響度值或聲壓值對(duì)其影響較小。
粗糙度計(jì)算沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不同的人選擇不同的模型進(jìn)行計(jì)算。杭州愛(ài)測(cè)科技多功能信號(hào)分析系統(tǒng)采用Aures分析方法計(jì)算聲壓信號(hào)的粗糙度。
6、Prominence(dB)顯著率
不同音調(diào)混在一起的聲音是煩人的。顯著率有助于發(fā)現(xiàn)和顯示一個(gè)信號(hào)的音調(diào)組成。
所謂臨界頻帶是指當(dāng)某個(gè)純音被以它為中心頻率，且具有一定帶寬的連續(xù)噪聲所掩蔽時(shí)，如果該純音剛好能被聽(tīng)到時(shí)的功率等于這一頻帶內(nèi)噪聲的功率，那么這一帶寬稱(chēng)為臨界帶寬 。頻率在臨界帶寬之外的噪聲對(duì)純間的掩蔽作用并不顯著。臨界帶寬的寬度是頻率的函數(shù)。一般而言，當(dāng)純音的聲壓級(jí)比以它為中心頻率的掩蔽噪聲聲壓級(jí)低4dB時(shí)，純音剛好能被聽(tīng)見(jiàn)，即閾值能聽(tīng)度。
當(dāng) 1kHz或更高頻率純音的聲壓級(jí)超過(guò)掩蔽噪聲臨界帶寬聲壓級(jí)8dB時(shí)，或當(dāng)純音頻率較低但當(dāng)聲壓級(jí)遠(yuǎn)大于掩蔽噪聲臨界帶寬聲壓級(jí)時(shí)，按純?cè)氡确椒?，純音被歸類(lèi)為顯著的。一般而言，當(dāng)純音聲壓級(jí)高于閾值能聲度12dB時(shí)，就認(rèn)為其是顯著的。
用顯著率方法，當(dāng)以1kHz單音為中心頻率的臨界帶寬聲壓級(jí)等于或大于鄰近臨界帶寬平均聲壓級(jí)9dB，或單音頻率低但其聲壓級(jí)差更大時(shí)，單音被認(rèn)為是顯著的。
7、Tone to Noise(dB)音噪比
在音調(diào)噪聲比（TTNR）方法中，音調(diào)水平必須至少比掩蔽噪聲水平高8分貝，以便聽(tīng)者能清楚地聽(tīng)到。
要使音調(diào)清晰可聽(tīng)，音調(diào)和掩蔽級(jí)別之間的差異必須至少為8分貝。對(duì)于低于1000赫茲的頻率，差必須略大于8分貝。
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