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聲壓,聲功率,聲音品質(zhì)

coolingme

關(guān)于聲壓,聲功率,聲品質(zhì),有一些概念需要厘清:

什么時候測試聲壓?什么時候測試聲功率?

一般來說,若想了解使用者在實際使用產(chǎn)品時所感受的噪音大小,較傾向于量測聲壓。以筆記型計算機(jī)為例,使用者操作產(chǎn)品之距離大致上是固定的,因此,若想了解使用者在操作筆電時感受到的噪音值,建議直接于操作者位置上(Operator position,定義于ISO7779)進(jìn)行聲壓的量測。反之,若想要比較每個產(chǎn)品的噪音規(guī)格,則以量測聲功率較為適當(dāng),因為其與量測位置無關(guān)之特性(為一固定數(shù)值),較不會因為量測位置定義之不同而造成困擾。

已經(jīng)有了聲壓和聲功率的指標(biāo),為什么要測試聲音品質(zhì)?

要知道,所有關(guān)于聲音的指標(biāo)其實都是從人的角度出發(fā)而定的,為了評估噪音對人的生理和心理方面的影響,就有了這些七七八八的指標(biāo)。

聲音質(zhì)量可被定義為人們對于產(chǎn)品發(fā)散噪音接受度的感官反應(yīng)。"正面" 的聲音質(zhì)量代表使用者使用此產(chǎn)品時,對此產(chǎn)品發(fā)散之噪音不會感到厭煩,進(jìn)而產(chǎn)生"正面情緒"。反之;"負(fù)面" 聲音質(zhì)量代表此噪音會造成不舒服的聽覺感受,并一定程度地反應(yīng)此產(chǎn)品的質(zhì)量低劣。分析聲音質(zhì)量的目的是用"客觀"的量測儀器去"主觀"地評價一個聲音事件。人類聽覺是一個相當(dāng)復(fù)雜的機(jī)制,具有高度非線性的現(xiàn)象。當(dāng)人們在聆聽一個聲音時,許多的聽覺機(jī)制會同時發(fā)生,例如像聲音的遮蔽效應(yīng),聲源的定位,距離的估算,以及噪音的評定…等。因此,一個聲音事件必須由許多面向來分析,包括有: 聲音的總體位準(zhǔn),發(fā)生時間的長短,對頻譜的貢獻(xiàn)度…等。也就是說,以往使用所謂"客觀"的聲功率量測,有時會與人們對聲音"主觀"的感受產(chǎn)生相當(dāng)程度的落差。因此導(dǎo)入心理聲學(xué)的噪音量測,像是聲音的響度、尖銳度、粗糙度…等,經(jīng)常被使用來幫助人們有效地了解一個產(chǎn)品的聲音質(zhì)量。

聲音質(zhì)量的量測參數(shù):(6個指標(biāo),簡稱LPMFST李普曼粉絲團(tuán),:)

響度 Loudness (in sone): 

由Zwicker于ISO532B中提出的計算方法,比傳統(tǒng)使用的A加權(quán)量測分析更貼近人類的真實感受。此方法是建立在1/3 八度音聲壓量測頻譜上,引入遮蔽效應(yīng)及純音成份分析,并與實驗得來的等響度曲線比較而得。

突出率 Prominence Ratio (dB): 

市面上有些產(chǎn)品如小風(fēng)扇或變壓器等,經(jīng)常會制造一些惱人的噪音。但事實上,這些產(chǎn)品產(chǎn)生的聲壓位準(zhǔn)其實是很低的,但卻帶給人們非常不舒服的感受。這是因為這些噪音里包含了許多突出的純音成份。突出率就是用來評價這些純音成份是否突出的參數(shù)。傳統(tǒng)上,突出與否的分析是采用"tone-to-noise" ratio, 是由在關(guān)鍵頻帶(critical band)里純音的聲壓與去除純音的聲壓的比值;當(dāng)此比值超過6 dB 時,就判定此噪音具有突出的"異音"。

調(diào)變 Modulation: 

聲音若發(fā)生調(diào)變現(xiàn)象,對聽覺感觀而言,將會產(chǎn)生非常不一樣的感受。此感受決定于聲音調(diào)變的強(qiáng)度及調(diào)變的比率。以心理聲學(xué)為基礎(chǔ)的調(diào)變可分為兩個主要的分支:聲音的波動及粗糙度。雖然這兩個分支為非常相似之物理現(xiàn)象,但在聽覺上卻帶給人們非常不一樣的感受。

波動強(qiáng)度 Fluctuation Strength (in vacil): 

此參數(shù)可視為"慢速的調(diào)變"。而一些聲音參數(shù),如波動率、聲壓位準(zhǔn)、調(diào)變程度…等都將影響波動強(qiáng)度的大小。

尖銳度 Sharpness (in acum): 

尖銳度定義為聲音事件中高頻部份之位準(zhǔn)對總體位準(zhǔn)的比值。也就是說聲音在高頻部份的能量越高,將讓人感到越尖銳。在數(shù)值上,尖銳度是由特征響度乘上一個加權(quán)函數(shù)對頻率域作積分后,再除以總響度得來。因此,對于尖銳度的分析來說,一個窄頻音的中心頻率和頻譜內(nèi)容將是非常重要的考慮因素。而必須注意的是,尖銳度是一個與聲壓位準(zhǔn)無關(guān)的參數(shù)。

音調(diào) Tonality (in tu):

音調(diào)是由聲音中純音成份對總響度的比值來決定,并將純音成份的頻寬、頻率、和包含及不包含純音成份的響度值考慮進(jìn)去。此外,值得一題的是,關(guān)鍵頻帶(critical band,可模擬為一組聽覺的帶通濾波器),在人類聽覺的感知上扮演了一個非常重要的角色。

 

參考:貝爾聲學(xué)實驗室

 

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