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尖銳度量級(jí)：我聽到的這個(gè)聲音是多少acum？

2022-01-28 17:11:45·  來(lái)源：海德聲科 HEAD acoustics  
　
在之前的公眾號(hào)文章，我們已經(jīng)聊過(guò)響度的量級(jí)（相關(guān)文章《響度量級(jí)：我聽到的這個(gè)聲音是多少sone？》）。文內(nèi)對(duì)我們?nèi)粘Ｉ睢⒐ぷ饔龅降穆曇暨M(jìn)行了響度量級(jí)的統(tǒng)計(jì)，讀者基本上能得到一個(gè)初步認(rèn)識(shí)：我們聽到的某個(gè)聲音達(dá)到了什么量級(jí)。但我們也會(huì)發(fā)現(xiàn)，有些聲音的響度不高，卻還是讓人聽著難受。究其原因，是因?yàn)橛绊懳覀兟犛X感受的是一系列的心理聲學(xué)參數(shù)，除響度外，還有尖銳度、粗糙度、波動(dòng)度、音調(diào)、調(diào)制等。本期我們就繼續(xù)統(tǒng)計(jì)分析一下平時(shí)聽到的聲音的尖銳度。希望通過(guò)閱讀本文，你能大概了解，聽到的某個(gè)聲音的尖銳度大約是什么量級(jí)。
關(guān)于尖銳度的定義，我們?cè)谥暗墓娞?hào)中已經(jīng)做了詳細(xì)的介紹（可到公眾號(hào)菜單-技術(shù)匯-熱文-NVH中查看更多心理聲學(xué)系列文章），在此就不贅述了。本文繼續(xù)按照響度量級(jí)的思路，來(lái)統(tǒng)計(jì)分析尖銳度的量級(jí)，通過(guò)一些測(cè)試數(shù)據(jù)來(lái)展示和對(duì)比不同的聲音在不同環(huán)境下的尖銳度的量級(jí)，以便我們?cè)谥饔^感受和客觀數(shù)據(jù)上能更直接地對(duì)應(yīng)起來(lái)。
數(shù)據(jù)均使用ArtemiS SUITE最新版本軟件進(jìn)行計(jì)算，尖銳度的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)選用了Aures，基于響度ISO 532-1算法，使用Sharpness計(jì)算出尖銳度值，并使用該值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，同時(shí)也列出時(shí)間上瞬時(shí)最大的尖銳度值Max作為參考。

部分聲音的分析結(jié)果如下：
尖銳度案例-地鐵關(guān)門聲 音頻： 進(jìn)度條 00:00 / 00:06

聲音1：地鐵-關(guān)門警示音
尖銳度案例-筆記本風(fēng)扇 音頻： 進(jìn)度條 00:00 / 00:10

聲音2：筆記本風(fēng)扇
尖銳度案例-座椅電機(jī) 音頻： 進(jìn)度條 00:00 / 00:10

聲音3：座椅電機(jī)_CW_ (3)
尖銳度案例-廚師機(jī) 音頻： 進(jìn)度條 00:00 / 00:10
聲音4：廚師機(jī)_G6
在對(duì)大約113個(gè)聲音樣本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)后，得到了各種聲音尖銳度的排序如下：
同樣，為了更加直觀地顯示，我們簡(jiǎn)單做了個(gè)尖銳度的刻度圖：
從以上的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)我們可以看到，尖銳度最低的聲音是消聲室的背景噪聲，而且是聲壓級(jí)在10dB(A)以下的兩個(gè)消聲室的背景噪聲，它們的尖銳度在0.5 acum以下，而其它的噪聲樣本的尖銳度都在0.5 acum以上。汽車車內(nèi)的噪聲的尖銳度基本都在2 acum以下，汽車電機(jī)單體、家電行業(yè)的產(chǎn)品的尖銳度基本都在2 acum以上，廚師機(jī)、破壁機(jī)、吹風(fēng)機(jī)等家電產(chǎn)品的尖銳度甚至到了4 acum以上。
像汽車車內(nèi)這種環(huán)境，我們是要長(zhǎng)時(shí)間待在里面的，尖銳度很高的話，那可真是苦不堪言。還好汽車車內(nèi)的噪聲尖銳度控制得還是比較好的。不過(guò)這些都是傳統(tǒng)燃油車的數(shù)據(jù)，小編后面有機(jī)會(huì)的話再整理新能源汽車的數(shù)據(jù)。
如果我們不去做嚴(yán)格的數(shù)據(jù)模型計(jì)算，單從以上的統(tǒng)計(jì)規(guī)律來(lái)看，我們還會(huì)發(fā)現(xiàn)平常接觸到的聲音，聲壓級(jí)越大，尖銳度也可能越高，兩者存在一定的線性關(guān)系。但是這并不是絕對(duì)的，有的聲音聲壓級(jí)雖大，但是尖銳度不高，例如剪草機(jī)和裝載機(jī)工作時(shí)發(fā)出的噪音、地鐵關(guān)門提示音等，這些樣本在同等聲壓級(jí)的聲音中，尖銳度較低。而有的聲音則反之，例如座椅小電機(jī)、壓縮機(jī)、機(jī)器人舵機(jī)、硬盤等產(chǎn)品的聲音，聲壓級(jí)雖不高，但尖銳度都比同等聲壓級(jí)的其它聲音樣本要高。在這些聲音樣本中，我們還發(fā)現(xiàn)，一個(gè)聲壓級(jí)為19.23dB(A)的半消聲室背景噪聲，其尖銳度也有1.8 acum。這說(shuō)明在偏安靜的環(huán)境中，如果存在稍微高頻的聲音，尖銳度的值也會(huì)升高。
對(duì)于聲壓級(jí)不高，但是尖銳度較高的產(chǎn)品單體來(lái)說(shuō)，往往在常規(guī)噪聲測(cè)試中需要分析產(chǎn)品的尖銳度曲線和數(shù)值。像座椅小電機(jī)、壓縮機(jī)、機(jī)器人舵機(jī)、硬盤這類產(chǎn)品，因?yàn)樵诮M裝到整機(jī)的過(guò)程中，已經(jīng)從路徑上進(jìn)行了噪聲控制，因此我們?cè)谄綍r(shí)不太能感覺到尖銳度的影響。
但是對(duì)于廚師機(jī)、破壁機(jī)、吹風(fēng)機(jī)這些尖銳度高，而我們還要頻繁地直接使用的產(chǎn)品，噪音路徑控制這個(gè)方法就不太適用了。要提高這些產(chǎn)品的聲音舒適性，的確是工程師面臨的一大挑戰(zhàn)。
在這里，我們也將聲音尖銳度所對(duì)應(yīng)的人的感受總結(jié)如下：
  • 0.5 acum以下：尖銳感很少；
  • 0.5-2 acum：有些尖銳，尖銳感不強(qiáng)；
  • 2-4 acum：比較尖銳，；
  • 4-8 acum：非常尖銳；
  • 8 acum以上：非常尖銳，只能短時(shí)間忍受。
各個(gè)行業(yè)的NVH工程師可能只接觸到本行業(yè)的一些產(chǎn)品的聲音樣本，對(duì)其他行業(yè)的聲音或者日常生活中接觸到的聲音沒有相對(duì)整體的概念。通過(guò)這兩次對(duì)響度、尖銳度量級(jí)的統(tǒng)計(jì)，希望能讓大家有一個(gè)大概的印象，這對(duì)于在日常的NVH工作中對(duì)聲音進(jìn)行無(wú)論是主觀評(píng)價(jià)，還是客觀評(píng)價(jià)都有一定的幫助。
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