在上一篇“海德聲科人工頭系列文章：為何人工頭要做均衡？”中，我們提到為了消除聲音失真以保證精準(zhǔn)回放，需對(duì)人工頭采到的數(shù)據(jù)施加均衡，我們將此均衡稱為“總體均衡”。今天小編將為您講解人工頭如何實(shí)現(xiàn)總體均衡。

拆分總體均衡

人工頭采到的雙耳數(shù)據(jù)，可經(jīng)總體均衡實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)回放。但聲學(xué)測(cè)試不僅需精準(zhǔn)回放，還需進(jìn)行心理聲學(xué)參數(shù)計(jì)算，如響度、尖銳度、粗糙度等。而心理聲學(xué)參數(shù)計(jì)算是基于傳統(tǒng)測(cè)試方法（普通麥克風(fēng)）推導(dǎo)出來(lái)的，故需對(duì)人工頭數(shù)據(jù)做相應(yīng)處理。
為此，我們將總體均衡拆分成采集均衡（Recording equalization）和回放均衡（Playbackequalization），拆分出的接口用于對(duì)接傳統(tǒng)麥克風(fēng)數(shù)據(jù)，我們將該接口稱為均衡接口（Equalization interface）。



經(jīng)采集均衡和回放均衡的人工頭數(shù)據(jù)，既可回放，又可參數(shù)計(jì)算，即：
經(jīng)采集均衡后，可用ArtemiS suite進(jìn)行心理聲學(xué)參數(shù)計(jì)算；
再經(jīng)回放均衡，一方面補(bǔ)償采集均衡的影響，另一方面補(bǔ)償上一篇文章所述的失真，最終實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)回放。

采集均衡

采集均衡的方式有FF均衡(Free field)、 DF均衡(Diffuse field)和ID均衡 (Independence of direction)三種。每個(gè)人工頭出廠前，都會(huì)標(biāo)定出三種均衡方式對(duì)應(yīng)的均衡濾波函數(shù)，測(cè)試時(shí)根據(jù)具體情況進(jìn)行選用。

FF均衡

FF均衡假設(shè)聲場(chǎng)為自由場(chǎng)，且聲源為位于正前方3米的白噪聲。人工頭出廠前，先分別測(cè)試聲源到人工頭和傳統(tǒng)麥克風(fēng)的傳遞函數(shù)，并對(duì)二者差值做逆變換，即獲得該人工頭特有的FF均衡濾波函數(shù)。



客戶做測(cè)試時(shí)，將人工頭采集的數(shù)據(jù)，加上對(duì)應(yīng)的FF均衡濾波函數(shù)，即可用ArtemiS suite進(jìn)行心理聲學(xué)參數(shù)分析。



DF均衡

DF均衡假設(shè)聲場(chǎng)為擴(kuò)散場(chǎng)，即聲音會(huì)在聲場(chǎng)中無(wú)損耗的反射。類似方法可獲得聲源到人工頭和麥克風(fēng)的傳遞函數(shù)，對(duì)二者差值做逆變換，即為DF均衡濾波函數(shù)。DF均衡可用于擴(kuò)散場(chǎng)中來(lái)自各個(gè)方向聲源的均衡。

ID均衡

FF和DF均衡，將聲場(chǎng)假定為自由場(chǎng)或擴(kuò)散場(chǎng)，其均衡函數(shù)是在各自假定的聲場(chǎng)中測(cè)試獲得。但在實(shí)際工程應(yīng)用中，很少有自由場(chǎng)和擴(kuò)散場(chǎng)的情況，因此用FF或DF均衡可能會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。

為此，HEAD acoustics推出其專利算法:ID均衡。得益于HEAD acoustics人工頭結(jié)構(gòu)的特殊設(shè)計(jì)，是可數(shù)學(xué)描繪的（mathematical describable），故
ID均衡濾波函數(shù)可通過(guò)計(jì)算的方法獲得。ID均衡方式不受聲場(chǎng)的限制，且可均衡各個(gè)方位的聲源，因此在工程測(cè)試中得到了廣泛的應(yīng)用。
回放均衡

人工頭采集的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)采集均衡，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的心理聲學(xué)計(jì)算。而要想精準(zhǔn)回放，首先要補(bǔ)償采集均衡部分，再補(bǔ)償上一篇所述的“二次耳廓腔濾波”導(dǎo)致的失真，一般將二者合成一個(gè)均衡函數(shù)，稱為回放均衡。



回放均衡時(shí)也對(duì)應(yīng)有FF均衡、DF均衡和ID均衡。在進(jìn)行回放均衡時(shí)，一定要與采集均衡的均衡模式一致，如采集均衡使用了ID均衡方式，在回放均衡時(shí)也一定要使用ID均衡方式進(jìn)行補(bǔ)償。不當(dāng)?shù)木鈱?dǎo)致聲音的扭曲。人工頭采集的數(shù)據(jù)經(jīng)采集均衡和回放均衡后，即可實(shí)現(xiàn)高保真的回放。