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聲品質(zhì)測量
聲品質(zhì)測量
聲品質(zhì)參量指標(biāo)
1、Loudnes(Sone)s響度
分靜態(tài)響度與時變響度。
靜態(tài)響度測量采用線性平均，適用于穩(wěn)態(tài)噪聲或不隨時間變化的信號。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，以測量總響度和響度級別。
時變響度根據(jù)時變1/3倍頻程譜聲壓信號計(jì)算。參照標(biāo)準(zhǔn)DIN45631計(jì)算時變響度。
時變響度使用2 ms時間常數(shù)的指數(shù)平均法測量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)用時間后掩蔽濾波器來測量時變響度。
2、Modulation(%)調(diào)制度
當(dāng)兩個或者多個不同頻率的聲波相互疊加時，其周期性的相位變化會導(dǎo)致疊加后的聲波周期性地交替產(chǎn)生相長或相消干涉，于是形成了振幅起伏的現(xiàn)象，振幅的起伏度我們稱之為調(diào)制度。
圖1為兩個相近頻率的正弦波疊加在一起的時域波形圖，圖1c的信號包絡(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的時域波形 b）聲源2頻率120 Hz的時域波形 c)聲源1和聲源2的頻率的組成的復(fù)合信號，調(diào)制頻率20Hz
調(diào)制度測量提供兩種方法：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)時的刷新信號頻率、調(diào)制頻率及調(diào)制度的三維色譜圖；對該色譜圖的橫坐標(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起來會比較尖銳。
尖銳度尤其適用于評價由高頻成分引起的怠速噪聲。對于寬帶噪聲：當(dāng)寬帶截止頻率下限增大時，尖銳度降低。當(dāng)寬帶截止頻率的上限減小時，尖銳度升高。
尖銳度的單位是acum。噪聲信號為能量集中在1kHz為中心頻率的臨界頻帶，其幅值為60dB，則對應(yīng)的尖銳度為1acum。
尖銳度也有幾種不同的算法，沒有具體標(biāo)準(zhǔn)化。常見的計(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，杭州愛測科技多功能信號分析系統(tǒng)采用Aures分析方法計(jì)算尖銳度。
4、Fluctuation Strength 波動度
波動度表現(xiàn)為聲音信號受到低頻調(diào)制產(chǎn)生幅值變化，對人耳感受產(chǎn)生的影響。簡單來說，就是信號的幅值有規(guī)律的低頻波動，如果分析信號的包絡(luò)曲線，可以明顯看出來象波浪一樣的形狀，給人的主觀感受也是忽大忽小，忽上忽下。
波動度的單位是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，則其波動度為1 vacil。一般在調(diào)制頻率4Hz的時候波動度感受明顯，對應(yīng)不同調(diào)制頻率的曲線象帶通濾波器曲線一樣，4Hz大，依次向兩邊遞減，當(dāng)調(diào)制頻率超過20Hz以后，慢慢的過渡為粗糙度，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)制交會類型。粗糙度描述了對聲波快速(15-300 Hz)振幅調(diào)制的主觀感知度。
隨著粗糙度的增加，即使響度或者A計(jì)權(quán)聲壓級*不變，人耳感受到的噪音程度也有明顯增加。粗糙度的來源和波動度基本一致，主要是由于聲音信號受到頻率調(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，人耳開始感受到的是波動度，主觀能夠分辨聲音信號幅值時域的變化，類似拍或者脈沖。到了15Hz左右，粗糙度慢慢增加，當(dāng)人耳不再感受到時域波動時，就轉(zhuǎn)化成真正的粗糙度感受了。到了70Hz的時候，這種感受很為明顯，然后隨著調(diào)制頻率持續(xù)增加，主觀逐漸可以分辨出來三種不同單頻的聲音（主頻和旁瓣），超過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，雖然其時域波形并沒有周期的變化。 粗糙度的單位時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其影響較小。
粗糙度計(jì)算沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不同的人選擇不同的模型進(jìn)行計(jì)算。杭州愛測科技多功能信號分析系統(tǒng)采用Aures分析方法計(jì)算聲壓信號的粗糙度。
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)和顯示一個信號的音調(diào)組成。
所謂臨界頻帶是指當(dāng)某個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，如果該純音剛好能被聽到時的功率等于這一頻帶內(nèi)噪聲的功率，那么這一帶寬稱為臨界帶寬 。頻率在臨界帶寬之外的噪聲對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)純音的聲壓級比以它為中心頻率的掩蔽噪聲聲壓級低4dB時，純音剛好能被聽見，即閾值能聽度。
當(dāng) 1kHz或更高頻率純音的聲壓級超過掩蔽噪聲臨界帶寬聲壓級8dB時，或當(dāng)純音頻率較低但當(dāng)聲壓級遠(yuǎn)大于掩蔽噪聲臨界帶寬聲壓級時，按純噪比方法，純音被歸類為顯著的。一般而言，當(dāng)純音聲壓級高于閾值能聲度12dB時，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等于或大于鄰近臨界帶寬平均聲壓級9dB，或單音頻率低但其聲壓級差更大時，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，以便聽者能清楚地聽到。
要使音調(diào)清晰可聽，音調(diào)和掩蔽級別之間的差異必須至少為8分貝。對于低于1000赫茲的頻率，差必須略大于8分貝。
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