隨著汽車、家電、工程機(jī)械及電子電器等行業(yè)的發(fā)展，用戶對(duì)產(chǎn)品聲學(xué)體驗(yàn)越來(lái)越關(guān)注，使得聲品質(zhì)的研究顯得越來(lái)越重要。

同時(shí)，聲品質(zhì)研究已呈現(xiàn)應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大、應(yīng)用方法深度細(xì)化的趨勢(shì)，特別是在汽車行業(yè)聲品質(zhì)的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)方面，已基本覆蓋所有作動(dòng)件，且流程逐步細(xì)化，并形成測(cè)試規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)。

聲品質(zhì)在汽車及零部件的應(yīng)用領(lǐng)域

01、響度的發(fā)展歷程

依據(jù)對(duì)聲品質(zhì)的不同感知維度，目前心理聲學(xué)指標(biāo)包括：響度、粗糙度、尖銳度、波動(dòng)度、音調(diào)度等。其中，響度是心理聲學(xué)參數(shù)中研究最早、最基礎(chǔ)的指標(biāo)。在Stevens、Zwicker、Sottek、Glasberg 和 Moore 等多位心理聲學(xué)界頂級(jí)學(xué)者的推動(dòng)下，目前已發(fā)展成為最完善、應(yīng)用最廣泛的心理聲學(xué)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

響度標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展歷程

2017年發(fā)布的 ISO 532-1 標(biāo)準(zhǔn)，將響度算法的適用工況從穩(wěn)態(tài)擴(kuò)展到瞬態(tài)，將使用了40余年的 ISO 532 A/B 演變?yōu)闅v史。但基于 Zwicker 響度算法的 ISO 532-1，是依賴麥克風(fēng)測(cè)試結(jié)果與多人的主觀評(píng)價(jià)進(jìn)行回歸分析獲得的模型，因此與人耳雙耳的總體感知存在一定的偏差。為此，德國(guó)的 Sottek 和美國(guó)的 Glasberg 和 Moore 等學(xué)者，多年來(lái)一直致力于推導(dǎo)基于雙耳信號(hào)的響度模型。

02、基于雙耳的全新響度算法

Glasberg 和 Moore 的算法，拋開(kāi)了 Zwicker 基于單個(gè)麥克風(fēng)去推導(dǎo)響度算法的方式（ISO 532-1），從人工頭等設(shè)備采集到的雙耳信號(hào)出發(fā)，并與人體主觀感受進(jìn)行回歸分析，推導(dǎo)出全新的響度算法。該算法分為適用于穩(wěn)態(tài)聲音的模型和適用于穩(wěn)態(tài)+瞬態(tài)聲音的模型。其中，適用于穩(wěn)態(tài)聲音的模型，在2017年被寫入ISO 532-2中，但由于并不適用于瞬態(tài)工況，使其使用場(chǎng)景受到了極大的限制。而其同時(shí)適用于穩(wěn)態(tài)聲音和瞬態(tài)聲音的模型，在2023年正式被納入ISO 532-3中，擴(kuò)展了雙耳響度模型的使用場(chǎng)景。

兩種響度算法的推導(dǎo)思路

Glasberg 和 Moore 的 ISO 532-3 響度算法，是基于采集的雙耳信號(hào)，細(xì)致的考慮了人耳中耳的濾波作用，以及耳蝸對(duì)各個(gè)臨界帶的濾波作用來(lái)計(jì)算特征響度，同時(shí)還考慮了左、右耳同時(shí)感知聲音時(shí)，雙耳之間的互相抑制作用，基于抑制后的左、右耳響度，計(jì)算雙耳總體感知下的響度結(jié)果。

雙耳響度算法示意圖

03、ArtemiS SUITE

全面引入最新的 ISO 標(biāo)準(zhǔn)

HEAD acoustics 作為聲品質(zhì)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者之一，除了擁有眾多心理聲學(xué)方面的專利技術(shù)，更是參與到 ISO、DIN、ECMA 等標(biāo)準(zhǔn)的制定中，以專業(yè)的技術(shù)能力持續(xù)引領(lǐng)著行業(yè)的發(fā)展。得益于參與眾多標(biāo)準(zhǔn)的制定，HEAD acoustics 的軟件分析平臺(tái) ArtemiS SUITE 在第一時(shí)間加入了行業(yè)的最新算法或標(biāo)準(zhǔn)。目前的 ArtemiS SUITE 最新版本中，除了全面覆蓋 ISO、DIN、ANSI 的響度標(biāo)準(zhǔn)，更是加入了剛剛發(fā)布的 ISO 532-3 ，讓使用雙耳設(shè)備（如雙耳麥克風(fēng)、人工頭等）的用戶，可以選擇“Combine Binaural Channels”的雙耳響度總感知模型，計(jì)算出人體雙耳對(duì)某些聲音的響度感知。

ArtemiS SUITE中的響度算法

基于雙耳信號(hào)的全新響度算法納入ISO 532-3，為聲品質(zhì)的測(cè)試與分析步入雙耳時(shí)代奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也讓使用雙耳設(shè)備進(jìn)行采集和回放的用戶，可以直接調(diào)用雙耳響度算法進(jìn)行相應(yīng)客觀參量的計(jì)算。同時(shí)，得益于雙耳響度算法的推導(dǎo)思路，HEAD acoustics 的首席科學(xué)家 Roland Sottek 教授推導(dǎo)出了基于雙耳總感知的粗糙度和音調(diào)度算法，并寫入了 ECMA 418-2 標(biāo)準(zhǔn)中。

雙耳時(shí)代已全面來(lái)臨。雙耳的，才是更真實(shí)的聽(tīng)覺(jué)感觀！