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聲音品質量測服務

 
為何須要進行聲音品質的評價?
 
聲音品質可被定義為人們對於產品發散噪音接受度的感官反應。"正面" 的聲音品質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" 聲音品質代表此噪音會造成不舒服的聽覺感受,並一定程度地反應此產品的品質低劣。分析聲音品質的目的是用"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複雜的機制,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。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品質。
 
 
聲音品質的量測參數:
 

響度 Loudness (in sone): 

ZwickerISO532B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,並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,經常會製造一些惱人的噪音。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。這是因為這些噪音裡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,突出與否的分析是採用"tone-to-noise" ratio, 是由在關鍵頻帶(critical band)裡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。此感受決定於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,尖銳度是由特徵響度乘上一個加權函數對頻率域作積分後,再除以總響度得來。因此,對於尖銳度的分析來說,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,並將純音成份的頻寬、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可類比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。

 

量測環境及儀器
 
  • 量測室
    • 半無響室
    • 容積: 5 x 5 x 2.5 立方米
    • 室內溫度: 23 ± 2C
    • 截止頻率: 100 Hz
    • 背景噪音: 16.5 dB(A)
  • 硬體
    • 多通道頻率分析儀
    • 人工耳
    • 麥克風及麥克風校驗器
    • 標準音源
    • RPM 量測儀
    • 標準測試桌 (ISO 7779)
  • 軟體
    • Artemis Basic 分析軟體
    • 錄音回放系統
    • 心理聲學模組
    • 八度音分析模組
    • 進階心理聲學模組
    • 進階分析模組
    • 進階濾波器模組

 

 
 
Fig.1 使用人工耳量測聲音品質的架設
 
 
  
  
Fig.2 此圖為一筆記型電腦變壓器聲音品質量測的實例。此變壓器具有非常低的聲壓位準,
但卻具有相當高的突出率和調變強度。因此,即使聲壓位準僅有20 dB(A)
人們仍然會感到此變壓器的噪音非常尖銳和不穩定。