1、聲學(xué)與聲品質(zhì)

1、聲學(xué)與聲品質(zhì),第一章：聲學(xué)的基本術(shù)語和定義第二章：聲品質(zhì)第三章：聲品質(zhì)的定量分析第四章：聲全息,北京朗德科技有限公司,第一章：聲學(xué)的基本術(shù)語和定義,1、聲學(xué)參數(shù)：2、用對(duì)數(shù)標(biāo)尺度量聲學(xué)參數(shù)3、聲計(jì)權(quán)4、噪聲5、聲音與振動(dòng)的關(guān)系 （約30分鐘）,1、聲學(xué)參數(shù)：,（1）聲壓（2) 聲強(qiáng)（3）聲功率 (4) 自由場(chǎng) (5) 擴(kuò)散場(chǎng) (6) 吸聲系數(shù) (7) 聲阻抗,（1）聲壓,聲波作用于

2、物體上的效果產(chǎn)生聲壓P，單位是Pa（帕），以正常人耳的聽覺為例，在1000Hz的頻率下，可聽到的最弱的聲壓為2乘10的-5次方Pa，稱之為聽閾聲壓，人耳感覺疼痛的聲壓為20Pa，稱之為痛閾聲壓。,（2）聲強(qiáng),單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的聲能，聲強(qiáng)是垂直于聲波傳播方向上，以I表示，單位是W/m2。,（3）聲功率,聲源在單位時(shí)間內(nèi)輻射的總聲能，稱之為聲源的聲功率，用P表示，單位是W，它等于包圍聲源的一個(gè)封閉面上的聲強(qiáng)總和。例：在自由聲場(chǎng)中，聲

3、波無反射地自由傳播，點(diǎn)聲源向四周輻射球面波，其聲功率為 是距離點(diǎn)聲源為r處的聲強(qiáng)。,例：如果聲源在開闊空間的地面上，聲波只向半球面輻射，此時(shí)聲功率,（4）自由場(chǎng),自由場(chǎng)指一種理想化的聲場(chǎng)，其各處的聲能量流方向均背離聲源，聲壓和聲強(qiáng)均隨測(cè)量點(diǎn)離聲源距離的增加按反平方律而降低。在自由聲場(chǎng)中，聲波將聲源的輻射特性向各個(gè)方向不受阻礙和干擾地傳播。如：消聲室，房間中的聲場(chǎng)基本上可以認(rèn)為是自由場(chǎng)。若消聲室地

4、面用作反射面，則這時(shí)的聲場(chǎng)為半自由場(chǎng)。,消聲室,全消聲室: 半消聲室:房間六面都具有消聲作用 除地面外，另五面具有消聲作用,（5）擴(kuò)散場(chǎng),也稱為混響場(chǎng)。在混響場(chǎng)中，聲波來回地發(fā)生全反射，從而使得各處的聲強(qiáng)都等于零。從統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)來講，可認(rèn)為聲束通過任何位置的幾率是相同的，并且通過的方向也是個(gè)個(gè)方向幾率相同的，由此造成室內(nèi)聲場(chǎng)的平均能量密度分布式均勻的。這樣的均勻聲場(chǎng)稱之為“擴(kuò)散聲場(chǎng)”,

5、混響室,能在所有邊界上全部反射聲能，并在其中充分?jǐn)U散，使形成各處能量密度均勻、在各傳播方向作無規(guī)分布的擴(kuò)散場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)室。其用途主要是：測(cè)定材料的吸聲系數(shù)，空氣中的聲吸收，聲源和機(jī)器、設(shè)備等的聲功率及頻譜，測(cè)量某些電聲器件和設(shè)備的效率等聲學(xué)性能以及對(duì)靈敏機(jī)件作噪聲疲勞試驗(yàn)等。,（6）吸聲系數(shù),當(dāng)聲波在室內(nèi)碰到墻壁（包括天花板與地面）時(shí)，如果壁面并非剛性，它對(duì)聲波具有一定的吸聲能力，那么一部分入射波就要被壁面吸收，被壁面所吸收的能量與入射能量

6、的比值稱為壁面的吸聲系數(shù)。,（7）聲阻抗（Z）,聲阻抗定義為媒質(zhì)的質(zhì)量密度和聲速的乘積： Z = ρc其中， ρ 質(zhì)量密度（ kg/m3 ）c 媒質(zhì)中的聲速（m/s）聲阻抗 Z的單位為瑞利（kg/m2s ）,2、用對(duì)數(shù)標(biāo)尺度量聲學(xué)參數(shù),在確定聲壓、聲強(qiáng)等聲學(xué)參數(shù)時(shí)，習(xí)慣上規(guī)定環(huán)境溫度20攝氏度，大氣壓等于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，即102.3 kPa （1bar ），作為標(biāo)

7、準(zhǔn)狀態(tài)。該狀態(tài)下：,dB 標(biāo)尺,由于可檢測(cè)到的聲壓幅值范圍很大，而人耳對(duì)聲壓刺激的反應(yīng)與對(duì)數(shù)規(guī)律有關(guān)，習(xí)慣上在表示聲學(xué)參數(shù)時(shí)，都是取測(cè)量值和參考值比率的對(duì)數(shù)值，即采用dB 標(biāo)尺。其聲壓、聲強(qiáng)和聲功率的參考值規(guī)定如下：,當(dāng)P=P0時(shí)，為0dB;當(dāng)P》P0時(shí)，為+；當(dāng)P《P0時(shí)，為﹣,與上面聲強(qiáng)和聲功率的參考值相對(duì)應(yīng)，有效值參考聲壓為：P0=0.00002(Pa)=20μPa由聽閾聲壓到痛閾聲壓的聲音強(qiáng)弱可以由0-120dB的聲壓級(jí)來

8、表示。聲壓級(jí)習(xí)慣上常流行的符號(hào)為SPL，但目前國(guó)際上采用推薦的符號(hào)為L(zhǎng)p。聲壓級(jí)是反映聲音的大小、強(qiáng)弱的最基本參量。,假如某一處的聲壓比參考聲壓大100倍，那么它們的比值就是100，取常用對(duì)數(shù)再乘以20，則該處的聲壓級(jí)為40dB。同理，假如某一處的聲壓比參考聲壓大100000倍，那么它們的比值就是100000，取常用對(duì)數(shù)再乘以20，則該處的聲壓級(jí)為100dB。從這兩個(gè)例子可以看出，聲壓與參考聲壓的比值從100倍變?yōu)?00000倍，增

9、加了1000倍，用聲壓級(jí)表示僅增加了60dB，可見用聲壓級(jí)表示聲音的大小，比采用聲壓來表示要簡(jiǎn)單的多。,采用分貝(dB）來表達(dá)聲學(xué)量值的主要原因，是由于人體聽覺系統(tǒng)對(duì)聲音強(qiáng)弱刺激的反應(yīng)不是按線性(即逐漸加大）的規(guī)律變化的，而是成對(duì)數(shù)比例關(guān)系變化的，所以采用對(duì)數(shù)的分貝值可以適應(yīng)聽覺本身的特點(diǎn)。其次，日常生活中遇到的聲音，若以聲壓值表示，變動(dòng)范圍是很寬的，當(dāng)用對(duì)數(shù)換算后，就可以大為縮小聲壓的變化范圍(從數(shù)值上看），因此用分貝來表示聲學(xué)的量值

10、是科學(xué)的。 聲壓級(jí)習(xí)慣上常流行的符號(hào)為SPL，但目前國(guó)際上采用推薦的符號(hào)為L(zhǎng)p。聲壓級(jí)是反映聲音的大小、強(qiáng)弱的最基本參量。,,,休息5分鐘,人類只能聽到20Hz~20KHz的聲音，低于20Hz的聲音為次聲，高于20KHz的聲音為超聲。,3、聲計(jì)權(quán),頻率計(jì)權(quán)人耳對(duì)聲音的反應(yīng)具有非線性特性和頻率相關(guān)特性，這意味著對(duì)響度的感覺不能完全由聲壓級(jí)或它的譜來描述。用它模仿人耳對(duì)不同頻率聲音的靈敏性進(jìn)行不同程度的衰減，使得儀器的輸出能近

11、似地表達(dá)人耳對(duì)聲音響度的感覺。顯然，這樣的儀器測(cè)得的聲壓級(jí)不是聲音原來的聲壓級(jí)，不是客觀的物理量，已是認(rèn)為的、表達(dá)主觀評(píng)價(jià)的量。這種聲壓級(jí)成為計(jì)權(quán)聲壓級(jí)。,,IEC651-79 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定A、B、C 三種聲信號(hào)計(jì)權(quán)函數(shù)。A 計(jì)權(quán)相當(dāng)于用40方的等響度曲線（倒置）去修正頻響。A 計(jì)權(quán)聲級(jí)被證實(shí)是人耳對(duì)聲壓主觀反應(yīng)的極好校正，較好的模仿了人耳低頻段（500Hz以下）不敏感，對(duì)1000-5000Hz敏感的特點(diǎn)。B 計(jì)權(quán)和C 計(jì)權(quán)則分別相當(dāng)于7

12、0 方和100 方等響度曲線的倒置。這些計(jì)權(quán)曲線如圖4-2 所示。經(jīng)過計(jì)權(quán)的聲壓級(jí)記作,L A, LB ， 而單位則寫成dB（A）, dB（B）。,標(biāo)準(zhǔn)計(jì)權(quán)曲線,表2 列出三種類型濾波器的衰減或放大相對(duì)響應(yīng)值。聲信號(hào)的計(jì)權(quán),,4、噪 聲,在通常情況下，我們往往把那些不希望聽見的聲音稱為噪聲，如環(huán)境噪聲、交通噪聲等。,Communication/warn交談/報(bào)警聲,按照聲源不同，噪聲可分為：空氣動(dòng)力噪聲—由氣體振動(dòng)產(chǎn)生。氣體的壓

13、力產(chǎn)生突變，從而引起噪聲，空氣壓縮機(jī)、電風(fēng)扇的噪 聲屬此類。機(jī)械噪聲—由固體振動(dòng)產(chǎn)生。金屬板、齒輪、軸承等設(shè)備運(yùn)行時(shí)，受到撞擊摩擦及各種突變機(jī)械力的作用，會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，引起噪聲。液體流動(dòng)噪聲—液體流動(dòng)中，由于液體內(nèi)部的摩擦，液體與管壁的摩擦，或流體的沖擊，都會(huì)引起液體和管壁的振動(dòng)，產(chǎn)生噪聲。,按照時(shí)間變化特性，噪聲可分為：穩(wěn)定噪聲—噪聲的強(qiáng)度隨時(shí)間變化不顯著，如電機(jī)、織布機(jī)的噪聲。周期性變化噪聲—噪聲的強(qiáng)度隨時(shí)間有規(guī)律的

14、起伏，周期性的時(shí)大時(shí)小地出現(xiàn)，如蒸汽機(jī)車的噪聲。無規(guī)噪聲—噪聲隨時(shí)間起伏變化無一定的規(guī)律，如街道交通噪聲。脈沖聲—噪聲突然爆發(fā)又很快消失，持續(xù)時(shí)間不超過1s，并且兩個(gè)連續(xù)爆發(fā)聲之間間隔大于1s，如沖床噪聲。,噪聲的頻譜,噪聲的主要特點(diǎn)是：具備一定強(qiáng)度，用聲壓級(jí)表示；具有不同的頻率成分，用頻譜表示。噪聲之所以可以區(qū)分就是它們具備了這兩個(gè)特點(diǎn)的緣故。,,,20 Hz<Audible range<20kHz,純音 只包

15、含一個(gè)頻率成分的聲音。,大部分聲音是復(fù)雜的，包含很多振幅不同的純音。能量包含在一系列不連續(xù)的頻率之中。樂器有特定的頻率，組合在一起成為音樂。,實(shí)際上，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噪聲都是不只一個(gè)頻率的聲音，它們是從低頻到高頻無數(shù)頻率成分的聲音的大合奏。有的機(jī)器高頻的聲音多一些，聽起來高亢刺耳，如電鋸輻射的主要噪聲成分在1000Hz以上，這種噪聲稱為高頻噪聲。有的機(jī)器低頻率聲音多一些，聽起來低沉有力，如空壓機(jī)輻射的主要噪聲成分在500Hz以下，我們叫

16、做低頻噪聲。有的機(jī)器較為均勻地輻射從低頻到高頻的噪聲，如紡織機(jī)，我們稱之為寬頻帶噪聲。,5、聲音與振動(dòng)的關(guān)系,聲音產(chǎn)生的根源是因?yàn)橛姓駝?dòng)；振動(dòng)的頻率與聲音頻率相對(duì)應(yīng)，根據(jù)聲音的頻率查找振動(dòng)；,(噪聲振動(dòng)測(cè)量),噪聲和振動(dòng)水平的客觀評(píng)價(jià)計(jì)算( 量化定義, 倒譜, 倍頻程限制, 總體聲壓級(jí), 語音可懂度)(找到信號(hào)中的特殊成分)( 噪聲源識(shí)別 ),,Vibration problem identification 振動(dòng)問題診斷,,,

17、,車內(nèi)的振動(dòng)和噪聲譜的相關(guān), 可以幫助我們找到噪聲源,Noise spectrum dB(A)噪聲譜,Vibration spectrum (g)振動(dòng)譜,,?,Noise and Vibration time history (s) 噪聲和振動(dòng)時(shí)域 (s),,中間休息5分鐘！,第二章：聲品質(zhì),1、聲品質(zhì)的基本概念2、聲品質(zhì)的分析

18、 （20分鐘）,（1）聲信號(hào)、可聽聲頻,人類能聽到的聲頻率上限為 20kHz。低于這一頻率限值的信號(hào)稱為聲信號(hào)（audio signals）。為了避免出現(xiàn)頻率混淆，對(duì)聲信號(hào)采樣，必須保證采樣率至少 大于該頻率限值的兩倍。你會(huì)發(fā)現(xiàn)，一般CD（光盤）記錄器使用的采樣率為44.1kHz，而DAT（數(shù)字式磁帶數(shù)據(jù)記錄儀）使用的采樣率為48kHz，就是這個(gè)道理。,（2）人對(duì)聲音的感覺,為什么人們對(duì)兩種有相同 dB 值的聲音會(huì)有可能

19、完全不同的主觀感覺呢？ 最主要的原因在于“聽”的生理過程；1）人耳是一種復(fù)雜的非線性接收裝置，具有特殊的、與頻率相關(guān)的傳導(dǎo)特性。2）“聽”通常涉及到兩耳（binaural），這也會(huì)影響對(duì)聲音的感覺。 這里還存在心理學(xué)因素的影響，諸如聽者的姿勢(shì)、經(jīng)歷、期望、環(huán)境、當(dāng)時(shí)的前前后后情況等。結(jié)論是，無論你在量化和模型化方面作出怎樣的努力，沒有什么比人的聽覺更好的評(píng)判（judge）聲品質(zhì)的方法。,（3）雙耳聽覺,1）左耳和右耳接受的聲

20、信號(hào)在時(shí)間上存在相對(duì)的延遲，感受的聲壓譜因聲音的方向不同而存在差別。2）人腦的處理功能不僅能對(duì)聲音作出空間上的定位，而且能抑制不想聽的聲音，并把聽力凝聚在某一來自特定方向的聲音。這就是所謂的“派對(duì)”（party）效應(yīng)，即一個(gè)人的聽力可以聚焦在某方向確定的距離處，而不理睬明顯的背景噪聲的存在。,同樣聲壓級(jí)和1/3倍頻程頻譜， 不同響度級(jí),,77.0 dB(A), 36.7 sone,77.0 dB(A), 14.0 sone,"

21、;good",3rd octave spectrum 1/3倍頻程頻譜分析,spec. Loudness 指定響度級(jí),spec. Roughness指定粗糙度級(jí),,“noisy”不好的聲音,- 3 dB,“good”好的聲音,3rd octave spectrum 1/3倍頻程頻譜分析,spec. Loudness 指定響度級(jí),spec. r

22、oughness指定粗糙度級(jí),車廂內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)抖振聲, 3檔加速過程,好,差,2、聲品質(zhì)分析,聲品質(zhì)的基本問題之一是“你聽到的不是你得到的”。聲學(xué)的大多數(shù)問題或聲學(xué)的研究方向，都是對(duì)聲學(xué)舒適性，而不是聽力損傷或結(jié)構(gòu)損傷。 聲信號(hào)分析所有關(guān)心的問題都指向去測(cè)量、評(píng)價(jià)和改變聲信號(hào)。主要包括以下步驟: 測(cè)量、雙耳記錄和回放、評(píng)價(jià)、修改,選擇測(cè)量分析工具,如果你選擇的分析工具可以達(dá)到下面的分析效果，那么你對(duì)該聲音信號(hào)和其它傳感器采集的信

23、號(hào)就運(yùn)用了正確的分析工具看見了你和你的用戶所聽見（投訴）的聲音要做到這一點(diǎn)，你首先必須要仔細(xì)監(jiān)聽聲音文件，并且你應(yīng)該對(duì)這種聲音很熟悉，這樣你才能選用正確的分析工具進(jìn)行分析。不要不加思索就選用一種分析工具，要先想想該分析工具的分析結(jié)果是否有效。,評(píng)價(jià),為評(píng)價(jià)聲品質(zhì)特性，不同的（非排他性的）可能途徑如下：a. 聲信號(hào)可由專家或聽眾評(píng)判員進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)。為此，可重放數(shù)字記錄儀記錄的信號(hào)，或者直接將模擬式輸出信號(hào)傳送至頭戴受話器（耳機(jī)）或揚(yáng)

24、聲器。當(dāng)采用直接回放方式時(shí)，可循環(huán)地重復(fù)播放某一特定的記錄段，并在技術(shù)上提供對(duì)記錄段起端和末端出現(xiàn)“咔噠”聲的抑制，其作用如同在線的陷波濾波器。而陷波濾波器則用于關(guān)鍵的聲譜性質(zhì)的快捷評(píng)估。b. 對(duì)聲壓信號(hào)作某些特殊的處理，通過得到各種聲品質(zhì)度量數(shù)據(jù)，給出聲感覺的定量分析。這些聲品質(zhì)度量就成為聲舒適性（comfort）分析的組成部分。,聲音的真實(shí)記錄和再現(xiàn),聲音的真實(shí)再現(xiàn)（運(yùn)用雙耳技術(shù)）可以把聽者帶回到原始的聲場(chǎng)環(huán)境中去在進(jìn)行聽覺測(cè)試

25、或音質(zhì)測(cè)試時(shí)，由于可以真實(shí)再現(xiàn)原始的聲場(chǎng)環(huán)境，就可以最大限度的避免產(chǎn)生差異在人腦進(jìn)行正常的信號(hào)處理情況下，使聲質(zhì)量評(píng)價(jià)的精度更高，結(jié)果更準(zhǔn)確。,,1976Fundamental experiments in head-related recording technology using a special arrangement of defined positionable and equalized probe micropho

26、nes1976年從事基礎(chǔ)的基于人頭的錄音技術(shù)研究，使用特殊的可定位等效傳聲器來錄音,1982First calibratable Artificial Head Measurement System with true-to-the-original head and pinna simulation and transfer characteristics comparable to human hearing1982年首次

27、推出可校準(zhǔn)的人工頭測(cè)量系統(tǒng)，以真實(shí)人頭為原型，其特性和人耳聽覺相類似。,Since 1989Artificial Head Measurement System HMS II including mathematically describable, simplified geometry and typical directional pattern自從1989年推出人工頭測(cè)量系統(tǒng)HMS II結(jié)合了數(shù)學(xué)計(jì)算并簡(jiǎn)化了幾何結(jié)構(gòu),數(shù)

28、字人工頭—HMS Ⅳ,,Squadriga Ⅱ --8通道采集前端,Listening Studio試聽室,在試聽室中進(jìn)行聲質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)的工作流程,,休息5分鐘,人耳聽覺對(duì)聲音的印象取決于心理聲學(xué)的參數(shù)：響度、尖銳度、粗糙度、抖動(dòng)度等；可以說，評(píng)價(jià)聲品質(zhì)的最佳方法，是組織專家和一般聽眾直接聽和發(fā)表看法。然而，在許多場(chǎng)合下，人們對(duì)這些主觀評(píng)價(jià)與各測(cè)量參數(shù)之間的相互關(guān)系，表示濃厚的興趣。為此，專家們提出多種聲品質(zhì)的度量辦法，它們都是對(duì)聲

29、壓信號(hào)作分析計(jì)算，得到與感覺相關(guān)的定量度量。包括：□ 聲壓級(jí)□ 響度□ 尖銳度□ 粗糙度□ 抖動(dòng)強(qiáng)度□ 音高□ 清晰度指數(shù)□ 語言干擾級(jí)□ 聲沖量 10分鐘,第三章：聲品質(zhì)的定量分析,響度（Loudness）,響度，40dB1kHz純音為1宋（sone）等響曲線對(duì)純音有效，它描述給定頻率、給定聲壓級(jí)的純音與參考音比較時(shí)的實(shí)際感覺響度

30、，所得到的值稱為“響度級(jí)”。響度級(jí)的單位為方（Phon）。1kHz 的純音被選做參考音。這意味著對(duì)1kHz的純音來說，方（Phon）的值就等于聲壓級(jí)dB 值。,尖銳度（Sharpness）,尖銳度是聲音是否使人愉悅的一種感覺，用以區(qū)別聲音是尖銳（sharp），抑或沉悶（Dull）。高頻段聲音占總體聲音中的比例；一種推薦的量化處理，是將尖銳度表示單位取為“acum”(acumer 的縮寫)。1 acum 的參考聲為中心頻率1kHz，聲

31、壓級(jí)60dB，帶寬等于一個(gè)臨界帶的窄帶噪聲。,聲音的調(diào)制程度,國(guó)際上標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算調(diào)制程度的評(píng)價(jià)量有兩個(gè)：Fluctuation 起伏度（抖晃度）Roughness 粗糙度這兩種參數(shù)雖然是評(píng)價(jià)同一個(gè)聲音特性，但是人的聽力對(duì)它們的感受卻是不同的。用調(diào)制譜分析這一工具對(duì)聲音的調(diào)制情況的分析也是有幫助的。,粗糙度（Roughness）,粗糙度是聲音受到幅值調(diào)制時(shí)的聲品質(zhì)評(píng)價(jià)指數(shù)。當(dāng)調(diào)制頻率很低時(shí)（低于20Hz），可直接感受到

32、時(shí)變的響度抖動(dòng)。調(diào)制頻率高至 20～200 Hz 時(shí)，可聽到三種不同的音。而在中間不高不低的調(diào)制頻率（約為20～200Hz）下，感覺到的是穩(wěn)定的，然而卻是粗糙的、令人感覺厭惡的聲音。這種感覺常伴隨發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲出現(xiàn)，其分?jǐn)?shù)諧波可能引起這樣的調(diào)制效果。 用于表述粗糙度的單位為“asper”(asperity 的縮寫)。規(guī)定以1 kHz，60dB 的純音被70Hz、100％調(diào)制時(shí)的粗糙度為1 asper。,抖動(dòng)（Fluctuati

33、on）度,當(dāng)聲音的調(diào)制頻率低于 20 Hz 時(shí)，可直接感覺到音量隨時(shí)間的變化。起伏程度是評(píng)價(jià)人的聽覺對(duì)緩慢移動(dòng)的調(diào)制聲音的感受。比之有同樣RMS 值的平穩(wěn)聲信號(hào)，抖動(dòng)聲信號(hào)顯得更響（從而更加煩人）。這種情況下，感覺到的強(qiáng)度稱為“抖動(dòng)強(qiáng)度”，單位為“Vacil”（vacillate 的縮寫）。1 kHz，60dB 的純音受到4Hz，100％的幅值調(diào)制時(shí)，規(guī)定為1 Vacil。起伏程度大的聲音聽起來要比粗糙度大的聲音煩躁得多。起伏程度是

34、和粗糙度相對(duì)應(yīng)的量，但是起伏程度卻更適合評(píng)價(jià)20Hz以下調(diào)制頻率的聲音。人的聽力對(duì)高頻率調(diào)制聲音的粗糙度敏感，而對(duì)低頻率調(diào)制聲音的響度起伏程度敏感。,Two Tones: Different Sensations兩個(gè)純音信號(hào)：不同的聽覺感受,Sine Tone 1 kHz,Sine Tone 1 kHz and 1001 HzInterferenz,Sine Tone 1 kHz and 1004 HzFluctuation,Si

35、ne Tone 1 kHz and 1020 HzR-Roughness (Rumbling),Sine Tone 1 kHz and 1070 HzRoughness,Sine Tone 1 kHz and 1414 HzTwo Tone Complex,Two-tone experiment: Fluctuation Strength and Roughness vs. Time

36、 兩個(gè)純音測(cè)試分析結(jié)果：起伏程度和粗糙度隨時(shí)間變化關(guān)系,Fluctuation strength vs. Time,Roughness vs. Time,Spectrum vs. Time(2 tones in phase at start, 200 Hz different at end),…Side question: when does one pit

37、ch(subjective frequency) become two?,音高（Pitch）,音高是聲音的一種屬性，它以由低至高的標(biāo)尺對(duì)音作分類。對(duì)于純音，音高主要依賴于音頻，但也受到聲壓級(jí)的影響。對(duì)于由多個(gè)譜分量組成的復(fù)合音，可感覺到一個(gè)或多個(gè)音高。這些音高，也是在很大程度上依賴于組成復(fù)合音的各分量的頻率，但也可能發(fā)生掩蔽效應(yīng)，使得某些音高比其它音高更為突出。純音或復(fù)合音的音高，可以由信號(hào)的譜分布求出，稱為譜音高（spectr

38、ulpitches）.,清晰度指數(shù)（Articulation index 或AI）,清晰度指數(shù)是以保證交談的私密性觀點(diǎn)提出的參數(shù)。交談的私密性可定義為背景聲或噪聲侵?jǐn)_正常交談的“免以”程度，它提供私密性的正面品質(zhì)評(píng)價(jià)。噪聲對(duì)語言的掩蔽造成的干擾作用，可通過對(duì)噪聲頻譜（1/3 倍頻程帶）按其對(duì)語言可懂度影響的重要程度適當(dāng)加權(quán)，由經(jīng)過加權(quán)的譜求出清晰度指數(shù)。,語言干擾級(jí)（SIL,PSIL）,以對(duì)語言的領(lǐng)會(huì)作為目標(biāo)的話，背景聲或噪聲作為語言

39、的干擾起負(fù)面作用，它可能對(duì)工作環(huán)境造成騷擾甚至危險(xiǎn)，如果在該場(chǎng)所內(nèi)所有對(duì)話必須得到正確理解的話。為此，學(xué)術(shù)界提出了一種稱為“語言干擾級(jí)”（SIL)的噪聲評(píng)價(jià)指標(biāo)。按 照 班 涅 克 的 原 始 定 義 ， SIL 定義為600~1200Hz ， 1200~2400Hz 和2400~4800Hz 三個(gè)頻帶聲壓級(jí)的算術(shù)平均值。后來，由于新規(guī)定了所謂優(yōu)先倍頻程帶的設(shè)限，SIL 被改稱為優(yōu)先語言干擾級(jí)（PSIL），規(guī)定其為500Hz，1000

40、Hz和2000 Hz 三個(gè)倍頻程帶聲壓級(jí)的算術(shù)平均值,沖激量（Impulsiveness）,沖激量用于量化信號(hào)的沖激性質(zhì)。它用于要求量化柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的場(chǎng)合。沖激量的算法基于信號(hào)的包絡(luò)分析，其結(jié)果以多個(gè)輸出值表示：包括平均脈沖峰值電平，平均脈沖上升斜率和平均脈沖作用時(shí)間。,第四章：聲全息,聲全息用于精確定位噪聲源。以便有效縮減不希望的聲—振噪聲，或優(yōu)化噪聲級(jí)?！?評(píng)估被考察物體所發(fā)射的聲功率和聲譜?！?用彩色圖象表示測(cè)量平面和其它

41、平行平面上的聲壓、質(zhì)點(diǎn)速度和聲強(qiáng)的分布狀況。測(cè)量平面之外的（近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)）的聲學(xué)量彩色圖象可經(jīng)由聲全息分析而得到?！?評(píng)估主聲源產(chǎn)生的聲級(jí)，包括貢獻(xiàn)量分析。,基本原理,聲全息需要測(cè)量一組參考傳感器與聲全息傳聲器之間的互功率譜，據(jù)此求出聲強(qiáng)、質(zhì)點(diǎn)速度和聲功率的值。一個(gè)基本前提是，測(cè)量是在自由場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行的。在自由場(chǎng)中，聲能量流直接來自聲源。測(cè)量面要求充分靠近聲源。聲全息提供聲場(chǎng)和聲源精確的三維特性，比一般的聲腔測(cè)量有更高的空間分辨率。,

42、聲源定位的革命性解決方案,The Acoustic Camera--GFai,聲學(xué)相機(jī)的廣泛應(yīng)用：,航空業(yè),房屋&建筑聲學(xué),消費(fèi)產(chǎn)品,汽車業(yè),環(huán)境監(jiān)測(cè),動(dòng)物學(xué),樂器設(shè)計(jì),所有的聲音都可以被記錄、分析并可以圖像形式被標(biāo)記。從而使產(chǎn)品在降噪, 聲設(shè)計(jì)以及質(zhì)量管理等方面得到優(yōu)化升級(jí).,鐵路,New Solution,Sound becomes visible,聲音可視化:快速判斷噪聲源操作方便,Acoustic Camera C

43、oncept,聲學(xué)相機(jī)主要規(guī)格參數(shù):,- 單個(gè)映射圖像動(dòng)態(tài)范圍 6-20dB (最大可達(dá)60dB取決于陣列形式),- 實(shí)時(shí)觸發(fā)時(shí)間低于0.5μs (硬件觸發(fā)),- 時(shí)間分辨率低于5us(采用192kHz采樣頻率),- 聲學(xué)圖片采樣點(diǎn)平均為150000至1500000,- 完全實(shí)時(shí)功能——48通道陣列（平均5000采樣點(diǎn)）,The GFaI 是第一個(gè)商業(yè)應(yīng)用的采用延時(shí)疊加技術(shù)的聲學(xué)相機(jī)。從1999年開始致力于發(fā)展用戶的產(chǎn)品設(shè)計(jì)等實(shí)際應(yīng)用解

44、決方案，系統(tǒng)的快速設(shè)置, 靈活簡(jiǎn)單的用戶界面是用戶選擇該系統(tǒng)的原因。GFaI提供的軟硬件可以完成多通道聲學(xué)圖像的快速計(jì)算和生成。,- 通過導(dǎo)入常規(guī)CAD模型進(jìn)行二維和3維測(cè)量,- 多處理器運(yùn)算支持,- 高級(jí)運(yùn)算功能(Delete Auto Correlation, Zero Padding, Deconvolution 等. ),- 前后預(yù)觸發(fā)時(shí)間可達(dá)173秒,- 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍8 -130dBA (共 120dB) 頻率覆蓋100Hz