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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(shí)候測(cè)試聲壓?什么時(shí)候測(cè)試聲功率?

一般來(lái)說(shuō),若想了解使用者在實(shí)際使用產(chǎn)品時(shí)所感受的噪音大小,較傾向于量測(cè)聲壓。以筆記型計(jì)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(shí)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(cè)。反之,若想要比較每個(gè)產(chǎn)品的噪音規(guī)格,則以量測(cè)聲功率較為適當(dāng),因?yàn)槠渑c量測(cè)位置無(wú)關(guān)之特性(為一固定數(shù)值),較不會(huì)因?yàn)榱繙y(cè)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(cè)試聲音品質(zhì)?

要知道,所有關(guān)于聲音的指標(biāo)其實(shí)都是從人的角度出發(fā)而定的,為了評(píng)估噪音對(duì)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(duì)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(shí),對(duì)此產(chǎn)品發(fā)散之噪音不會(huì)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(huì)造成不舒服的聽(tīng)覺(jué)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(cè)儀器去"主觀"地評(píng)價(jià)一個(gè)聲音事件。人類聽(tīng)覺(jué)是一個(gè)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?cè)隈雎?tīng)一個(gè)聲音時(shí),許多的聽(tīng)覺(jué)機(jī)制會(huì)同時(shí)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(píng)定…等。因此,一個(gè)聲音事件必須由許多面向來(lái)分析,包括有: 聲音的總體位準(zhǔn),發(fā)生時(shí)間的長(zhǎng)短,對(duì)頻譜的貢獻(xiàn)度…等。也就是說(shuō),以往使用所謂"客觀"的聲功率量測(cè),有時(shí)會(huì)與人們對(duì)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(cè),像是聲音的響度、尖銳度、粗糙度…等,經(jīng)常被使用來(lái)幫助人們有效地了解一個(gè)產(chǎn)品的聲音質(zhì)量。

聲音質(zhì)量的量測(cè)參數(shù):(6個(gè)指標(biāo),簡(jiǎn)稱LPMFST李普曼粉絲團(tuán),:)

響度 Loudness (in sone): 

由Zwicker于ISO532B中提出的計(jì)算方法,比傳統(tǒng)使用的A加權(quán)量測(cè)分析更貼近人類的真實(shí)感受。此方法是建立在1/3 八度音聲壓量測(cè)頻譜上,引入遮蔽效應(yīng)及純音成份分析,并與實(shí)驗(yàn)得來(lái)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(huì)制造一些惱人的噪音。但事實(shí)上,這些產(chǎn)品產(chǎn)生的聲壓位準(zhǔn)其實(shí)是很低的,但卻帶給人們非常不舒服的感受。這是因?yàn)檫@些噪音里包含了許多突出的純音成份。突出率就是用來(lái)評(píng)價(jià)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(guò)6 dB 時(shí),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(duì)聽(tīng)覺(jué)感觀而言,將會(huì)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(gè)主要的分支:聲音的波動(dòng)及粗糙度。雖然這兩個(gè)分支為非常相似之物理現(xiàn)象,但在聽(tīng)覺(jué)上卻帶給人們非常不一樣的感受。

波動(dòng)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(dòng)率、聲壓位準(zhǔn)、調(diào)變程度…等都將影響波動(dòng)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(duì)總體位準(zhǔn)的比值。也就是說(shuō)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(gè)加權(quán)函數(shù)對(duì)頻率域作積分后,再除以總響度得來(lái)。因此,對(duì)于尖銳度的分析來(lái)說(shuō),一個(gè)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(gè)與聲壓位準(zhǔn)無(wú)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(duì)總響度的比值來(lái)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(tīng)覺(jué)的帶通濾波器),在人類聽(tīng)覺(jué)的感知上扮演了一個(gè)非常重要的角色。

 

參考:貝爾聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室

 

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