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声音测量的基础-第6讲“噪音评价”第1部分“响度”

在上一篇文章中,我们讨论了L Aeq,它是最常用的噪声指标。L Aeq是一种简单易用的指标,它通过频率校正曲线 (A属性) 测量音调高低,并通过能量平均测量时间变化。在一般环境噪声中,我们上次解释说它在国际上被广泛使用,因为它与响度 (感觉声音的大小) 相对应。然而,L Aeq不能作为与所有声音的人类感觉相匹配的指标。在本期中,我们将解释掩蔽效果和临界频带,并介绍响度与L Aeq无法对应的情况的示例以及样本声音和数据。

在日常生活中经常经历“掩盖效应”。在嘈杂的地方 (例如在地铁列车上) 很难听到谈话,因为地铁的声音 (噪音) 掩盖了谈话 (信号) 。相反,在安静的环境中(例如,在怠速停止时的公共汽车中),即使是窃窃私语也会感到沮丧。用稍微难一点的话来说,掩蔽是指某个声音的刺激阈由于掩蔽音的存在而上升的过程,上升的阈值叫做掩蔽阈。

在第4次的“人类拥有超过20的被称为临界波段的听觉过滤器,这个过滤器在区分声音方面起着重要的作用。”中,他谈到:“我认为这是一件好事。当低于500 Hz时,此临界带宽接近100 Hz;当高于500 Hz时,此临界带宽接近1/3倍频程带宽。当噪声和信号同时存在于同一临界频带时,信号很容易被噪声掩蔽,从而使信号音变得难以听到;当噪声和信号分别位于不同的临界频带时,信号音变得易于听到,而没有掩蔽效应。临界波段滤波器的形状是偏向高音一侧的山形。因此,掩码效果在高于临界波段中心频率的区域较大,而在较低的区域较小。关于临界波段和屏蔽,敝公司主页上有详细说明,请参照 [1] 。

当然,L Aeq等物理量不能反映这种听觉特征。在物理上作为电平处理时,无论是否在同一临界波段,两个声音都可以通过能量相加来获得。但是,在听觉上,如果在同一临界波段有两个声音,则较高的声音将被较低的声音掩蔽,响度与能量相加的L Aeq不对应。对于基于这种临界频带的响度计算,Zwicker提出了一种使用图表计算响度级别的方法,并在ISO532B中进行了标准化。

响度级别在引用第4栏中的文献时略有解释,但如果你再次描述JIS Z 8106的定义,它将是“对于某一声音,由听力正常的人确定为与该声音大小相同的1,000 Hz纯音压级” (数量符号为L N,单位符号为phon)。对于纯音,响度级别可以从响度等感曲线 [2] 中读取,但对于复合声音,请执行1/3倍频程带分析,如ISO532B所示,然后使用响度图。

那么,作为与L Aeq不对应的情况,可以想到什么样的声音?如果特定频带中存在纯音成分等,则属于这种情况。例如,机器噪音可能会降低L Aeq与响度之间的对应关系。

在这里,我们将收听具有不同圆度的声音样本,其水平几乎与A特性相同。下图显示了六种机械声音的A特性声压级和响度 (sone) *1趋势。声音样本也对应6种机器声音。

  • 声音测量的基础-第6讲“噪音评价”之1“响度”_NO.1

通过这种方式,我认为在包含临界频带和掩蔽元素的响度中,可以说声音的大小与听觉感觉相对一致。

*1响度 (sone) 和响度级别之间的关系如下:响度是与感官质量成正比的声音大小的度量。对于20 dB或更高的声压级别,10 dB的增加会使响度加倍。

所谓音质评价5.响度计算的基础思想

9-3 关于时间平均声音级别

(摘自2009年9月17日发行的电子邮件杂志)