海德声科人工头系列文章:人工头如何做均衡?

2018-06-27 19:13:01·  来源:海德声科  
   
在上一篇“海德声科人工头系列文章:为何人工头要做均衡?”中,我们提到为了消除声音失真以保证精准回放,需对人工头采到的数据施加均衡,我们将此均衡称为“总体均衡”。今天小编将为您讲解人工头如何实现总体均衡。
在上一篇“海德声科人工头系列文章:为何人工头要做均衡?”中,我们提到为了消除声音失真以保证精准回放,需对人工头采到的数据施加均衡,我们将此均衡称为“总体均衡”。今天小编将为您讲解人工头如何实现总体均衡。

拆分总体均衡

人工头采到的双耳数据,可经总体均衡实现精准回放。但声学测试不仅需精准回放,还需进行心理声学参数计算,如响度、尖锐度、粗糙度等。而心理声学参数计算是基于传统测试方法(普通麦克风)推导出来的,故需对人工头数据做相应处理。
为此,我们将总体均衡拆分成采集均衡(Recording equalization)和回放均衡(Playbackequalization),拆分出的接口用于对接传统麦克风数据,我们将该接口称为均衡接口(Equalization interface)。



经采集均衡和回放均衡的人工头数据,既可回放,又可参数计算,即:
经采集均衡后,可用ArtemiS suite进行心理声学参数计算;
再经回放均衡,一方面补偿采集均衡的影响,另一方面补偿上一篇文章所述的失真,最终实现精准回放。

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)三种。每个人工头出厂前,都会标定出三种均衡方式对应的均衡滤波函数,测试时根据具体情况进行选用。

FF均衡

FF均衡假设声场为自由场,且声源为位于正前方3米的白噪声。人工头出厂前,先分别测试声源到人工头和传统麦克风的传递函数,并对二者差值做逆变换,即获得该人工头特有的FF均衡滤波函数。



客户做测试时,将人工头采集的数据,加上对应的FF均衡滤波函数,即可用ArtemiS suite进行心理声学参数分析。



DF均衡

DF均衡假设声场为扩散场,即声音会在声场中无损耗的反射。类似方法可获得声源到人工头和麦克风的传递函数,对二者差值做逆变换,即为DF均衡滤波函数。DF均衡可用于扩散场中来自各个方向声源的均衡。

ID均衡

FF和DF均衡,将声场假定为自由场或扩散场,其均衡函数是在各自假定的声场中测试获得。但在实际工程应用中,很少有自由场和扩散场的情况,因此用FF或DF均衡可能会产生一定的误差。

为此,HEAD acoustics推出其专利算法:ID均衡。得益于HEAD acoustics人工头结构的特殊设计,是可数学描绘的(mathematical describable),故
ID均衡滤波函数可通过计算的方法获得。ID均衡方式不受声场的限制,且可均衡各个方位的声源,因此在工程测试中得到了广泛的应用。
回放均衡

人工头采集的数据,经过采集均衡,实现数据的心理声学计算。而要想精准回放,首先要补偿采集均衡部分,再补偿上一篇所述的“二次耳廓腔滤波”导致的失真,一般将二者合成一个均衡函数,称为回放均衡。



回放均衡时也对应有FF均衡、DF均衡和ID均衡。在进行回放均衡时,一定要与采集均衡的均衡模式一致,如采集均衡使用了ID均衡方式,在回放均衡时也一定要使用ID均衡方式进行补偿。不当的均衡将导致声音的扭曲。人工头采集的数据经采集均衡和回放均衡后,即可实现高保真的回放。
 
 

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