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声品质开发
一、声品质的定义:
声品质是在特定的技术目标或任务内涵中声音的适宜性。声品质中的“声”并不是指声波这样的一个物理事件,而是指人耳的听觉感受,“品质”是指人耳对声音的听觉感知过程,并最终做出主观判断。
二、产品声品质开发的意义:
对于产品NVH性能的开发通常包括四个阶段层次,第一阶段为消除产品异响,第二阶段为传递路径控制方面的降低噪声,第三阶段则是从用户使用体验角度出发的产品声品质开发,第四阶段则是更加关注用户体验的定制型声品质开发。因此对产品声品质的开发标志着企业对用户体验的进一步关注以及对高端产品性能和竞争力的追求。 此外在一些产品开发场景下,声压级指标并不能完全反应客户对产品的实际评价,为了更好的量化产品给客户带来的“听感”体验则需要进行声品质开发,并最终实现通过设备采集出的客观声信号来预测出客户对产品“听感”的主观评价结果。
三、声品质开发流程:
3.1 数据测试
采集者需在产品实际使用环境下进行噪声信号采集,本例中为吸油烟机声品质开发,数据采集的环境为实际厨房,采集者头戴SCx-ABH0耳机,站位模拟产品实际使用情况,采用LMS SCADAS系列数采即可完成声品质样本的数据采集。同时设备支持在线回放采集者可通过音频回放检查采集的声信号是否存在杂声等干扰,确认数据采集的有效性,提高数据采集效率。
3.1 数据测试
采集者需在产品实际使用环境下进行噪声信号采集,本例中为吸油烟机声品质开发,数据采集的环境为实际厨房,采集者头戴SCx-ABH0耳机,站位模拟产品实际使用情况,采用LMS SCADAS系列数采即可完成声品质样本的数据采集。同时设备支持在线回放采集者可通过音频回放检查采集的声信号是否存在杂声等干扰,确认数据采集的有效性,提高数据采集效率。
3.1.1 数据测试所需硬件:
西门子头戴式采集及回放耳机SCx-ABH04
3.1.2 数据测试所需软件:
3.2 客观分析
心理声学客观指标是能定量的反映表述人耳对声样本的某种主观感觉情况, 一般情况下,描述声音的一些客观评价参量有:响度、尖锐度、波动度、粗糙度以及语音清晰度等等。这些量相互组成在一起便构成了感觉舒适度等人耳对声音感受的综合评价指标。
LMS Testlab软件内部提供了包括:量级指标、语音干扰度指标、调制指标、烦恼度指标及音调指标在内的五类共40余总心理声学客观指标计算方法,在软件后处理模块中可对声音样本数据进行批量计算。
以下列举几个较为常用的心理声学客观指标:
响度 Loudness
响度是人耳对声音总体响亮程度的心理学指标。传统的声压级、声功率等参数是从声音的大小和能量的大小上来衡量声音的特征,与人的听觉感受是有差异的。因此,采用具有心理学特征的响度能更好地反映人的主观听力感受。
响度是人对声音大小的感觉指标。当声压级改变3dB,人只能刚刚感受到响度的变化;当声压级变化5dB时,人感受到响度发生明显变化;当声压增大了10dB时,响度增大一倍。响度的单位是Sone(宋)。
尖锐度 Sharpness
尖锐度是衡量声音中高频成分多少的心理声学指标。尖锐度的单位用Acum表示。尖锐度可以理解为高频成分与总体噪声的比,也可以理解为声音频谱在频率域上的“重心”。高频成分增加,尖锐度增加;反之,尖锐度减小。
粗糙度-Roughness
粗糙度是声音信号快速调制带给人的听觉感受,粗糙度的单位用Asper表示。对1000Hz、60dB的纯音进行调制,调制频率为70Hz,调制深度为100%幅值,被调制后的声音的粗糙度定义为1Asper。
3.3 主观评价
主观评价通常是在听感体验室内进行的,通过专业的音频回放设备模拟用户对产品的实际使用时的听感感受,用户在听完数据采集环节搜集的音频后,对上述音频进行评价的过程。
主观评价涉及到的硬件包括:
① 耳机→Sennheiser HD600
② 耳放→Behringer HA8000 V2
③ 声卡→Behringer UCA202
涉及的软件模块包括:
LMS Jury testing软件模块 软件内部提供的主观评价问卷设计界面
LMS Jury testing支持搭建多人同时在线的主观评价系统,同时也可根据需求进行单人离线式主观评价,主观评价方式多样且灵活。
软件提供了对被试者基本信息搜接功能,可根据具体需求自定义问题及回答选项。
主观评价界面如下,本案例中设计播放两段音频,每段音频5s,间隔2s,第一段音频为对比音频,第二段音频为被评价,听完音频后,被试者按九级烦恼度评价方法对第二段音频进行打分(1~0,1代表最烦恼),共设计26组音频,最终获得被试者对全部样本的评价结果。
3.4 主客观关联
通过建立听感评价结果和客观声品质指标间的函数关系,实现对主观评价结果与客观心理声学指标的回归分析,得到用户对产品 “听感”评价结果的预测模型。
3.5 优化改善
对产品进行结构设计,最终以上述建立的产品声品质评价模型作为指标评估改进方案对产品声品质提升的效果。同时还可依托于以上建立的声品质模型,建立我司及竞品产品的声品质数据库,指导新产品开发的正向设计。
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