關于聲壓,聲功率,聲品質,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。以筆記型計算機為例,使用者操作產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)進行聲壓的量測。反之,若想要比較每個產品的噪音規格,則以量測聲功率較為適當,因為其與量測位置無關之特性(為一固定數值),較不會因為量測位置定義之不同而造成困擾。
已經有了聲壓和聲功率的指標,為什么要測試聲音品質?
要知道,所有關于聲音的指標其實都是從人的角度出發而定的,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。
聲音質量可被定義為人們對于產品發散噪音接受度的感官反應。"正面" 的聲音質量代表使用者使用此產品時,對此產品發散之噪音不會感到厭煩,進而產生"正面情緒"。反之;"負面" 聲音質量代表此噪音會造成不舒服的聽覺感受,并一定程度地反應此產品的質量低劣。分析聲音質量的目的是用"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復雜的機制,具有高度非線性的現象。當人們在聆聽一個聲音時,許多的聽覺機制會同時發生,例如像聲音的遮蔽效應,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,發生時間的長短,對頻譜的貢獻度…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"的感受產生相當程度的落差。因此導入心理聲學的噪音量測,像是聲音的響度、尖銳度、粗糙度…等,經常被使用來幫助人們有效地了解一個產品的聲音質量。
聲音質量的量測參數:(6個指標,簡稱LPMFST李普曼粉絲團,:))
響度 Loudness (in sone):
由Zwicker于ISO532B中提出的計算方法,比傳統使用的A加權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):
市面上有些產品如小風扇或變壓器等,經常會制造一些惱人的噪音。但事實上,這些產品產生的聲壓位準其實是很低的,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。傳統上,突出與否的分析是采用"tone-to-noise" ratio, 是由在關鍵頻帶(critical band)里純音的聲壓與去除純音的聲壓的比值;當此比值超過6 dB 時,就判定此噪音具有突出的"異音"。
調變 Modulation:
聲音若發生調變現象,對聽覺感觀而言,將會產生非常不一樣的感受。此感受決定于聲音調變的強度及調變的比率。以心理聲學為基礎的調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象,但在聽覺上卻帶給人們非常不一樣的感受。
波動強度 Fluctuation Strength (in vacil):
此參數可視為"慢速的調變"。而一些聲音參數,如波動率、聲壓位準、調變程度…等都將影響波動強度的大小。
尖銳度 Sharpness (in acum):
尖銳度定義為聲音事件中高頻部份之位準對總體位準的比值。也就是說聲音在高頻部份的能量越高,將讓人感到越尖銳。在數值上,尖銳度是由特征響度乘上一個加權函數對頻率域作積分后,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無關的參數。
音調 Tonality (in tu):
音調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去。此外,值得一題的是,關鍵頻帶(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:貝爾聲學實驗室
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