聲品質屬于心理聲學的范疇,主要研究聲音和人的聽覺感受之間的關系。評價聲品質的最佳方法,是組織專家和一般聽眾直接聽并發表感受。然而,在實際應用中人的主觀評價有較強的個體差異性并受情緒影響嚴重;為此,使用客觀的指標評價聲品質成為必然。
聲品質評價指標是多種聲品質客觀的度量辦法;對聲壓信號做分析計算,得到與感覺相關的定量度量.主要的聲品質指標有響度、尖銳度、粗糙度、波動度、調制度、音噪比及顯著率等。
響度表示人耳對聲音強弱的主觀感覺。響度和聲波的幅度及頻率有關。
如下圖的等響曲線圖,等響曲線是指典型聽音者感覺響度相同的純音的聲壓級與頻率關系的曲線。
響度計算分靜態響度與時變響度。
靜態響度按算法不同,又分Stevens響度(對應標準:ISO 532A)和Zwicker響度 (對應標準:ISO 532B)
靜態響度采用線性平均法,適用于不隨時間變化的穩態噪聲或信號。
時變響度(對應標準:DIN 45631)
從時變1/3倍頻程頻譜計算聲壓信號的時變響度,使用2ms時間常數進行指數平均,將分數倍頻程帶合并為臨界頻帶,并應用時間和頻譜掩蔽。
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,當寬帶截止頻率下限增大時,尖銳度降低。
尖銳度算法包括DIN 45692、von Bismarck和Aures;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,成為常用算法。
波動度和粗糙度表現為聲音信號受振幅調制產生幅值變化,對人耳感受產生的影響。
調制頻率從低到高變化時,人耳最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,當人耳不再感受到時域波動時,就轉化成真正的粗糙度感受了。
到了70Hz的時候,這種感受最為明顯,然后隨著調制頻率持續增加,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,粗糙度的感受就完全消失了。
調制度(Modulation)表示當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致疊加后的聲波周期性地交替產生相長或相消干涉,于是形成了振幅起伏的現象。
調制度測量包含兩種方法:基于兩次FFT法和希波爾特變換調解法。
音噪比(TTNR)和顯著率(PR)這兩個指標用來量化聲音信號中是否存在清晰可聽的音調。
音調噪聲比(TTNR)是音調水平和掩蔽水平之間的dB差。要使音調清晰可聽,音調和掩蔽水平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。
顯著率(PR)是將臨界帶寬與相鄰的兩個臨界帶寬作比較。
AWA6290聲品質測量模塊
主要特點:
? 多種算法支持
? 多指標同時測量
? 標準持續更新
? 數據記錄、存儲方便