再下一城:ECMA引用HEAD专利算法形成粗糙度标准

2021-05-14 23:16:32·  来源:HEAD acoustics  
 
声品质是目前NVH行业最火热的分支之一,在汽车、家电、IT等行业的都得到了重点关注。主观评价是评价声品质最直接的方式,但主观评价由于受限于高端的回放设备、
声品质是目前NVH行业最火热的分支之一,在汽车、家电、IT等行业的都得到了重点关注。主观评价是评价声品质最直接的方式,但主观评价由于受限于高端的回放设备、评价人员的人数等因素,实施起来费时费力。

为提高评价效率,推导出了表征主观评价的客观描述的参量:心理声学参数。对于不同的感知维度,会有不同的心理声学参数,如下图所示。

再下一城:ECMA引用HEAD专利算法形成粗糙度标准

为了各个心理声学参数具有可比性,可以参照一些国际标准或国家标准。其中,响度可参照ISO 532-1、DIN 45631/A1和ANSI S3.4,尖锐度可参照DIN的标准,音调度可参照ECMA标准,见下表。

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但对于没有标准可依的心理声学参数,客户用起来就会很茫然。为此,HEAD acoustics一直致力于该方面的努力。例如:2017年将人工头计算响度所需的ID均衡加入了ISO 532-1标准中,2018年将基于Hearing Model的Tonality(音调度)算法加入ECMA 74标准中。而在2020年,另一个重要的心理声学参数:粗糙度,将不再无标准可依。

粗糙度纳入ECMA international标准

粗糙度最为声品质中一个重要的心理声学参数,表征了听觉系统对声音的嘈杂、刺耳、粗犷、富有进攻性等方面的感受,在汽车、家电、IT领域被广泛使用。但之前没有统一的标准可用,致使行业内的使用有诸多不便。

在2018年6月,基于HEAD acoustics Sottek 教授 Hearing Model 模型推导的 Tonality 得到了行业的认可,并写入了ECMA 74的标准里。

而在2020年12月,基于 Hearing Model 模型推导的 Roughness 算法同样得到了 ECMA International 的认可,且将基于 Hearing Model 模型推导的 Tonality 和 Roughness 算法单列出来,形成新的标准 ECMA 418-2 。至此, Roughness 有标准可依,喜大普奔。

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粗糙度算法的适用性

对于基于 Hearing Model 的 Roughness 算法的可靠性,行业内和 ECMA International 对多种声音类型进行了客观参量计算,并与主观评价进行对比。

参与评价的声音类型涉及汽车、家电、电脑、航空等领域,具体如下表:

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通过 Roughness ( Hearing Model ) 算法计算的结果,以及主观评价的结果( 平均值和95%的置信区间 )对比,见下图所示。

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(数据来源于ECMA 74 International)

从对比可以看出:7个样本声音和1个标准声音的 Roughness ( Hearing Model ) 计算结果,都位于主观评价结果的置信区间内。

总  结

HEAD acoustics 的 Sottek 教授提出的 Hearing Model 模型,成功用于 Tonality 和 Roughness 的计算,并得到行业的认可,最终写入了 ECMA International 标准,从此声品质行业内具有了统一的 Roughness 标准,为客户使用提供了更多的方便。 
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