水下噪声音色属性回归模型及其在目标识别中的应用

通过对声音的主观评价与客观分析而建立的主观感受数学模型，在许多领域都有重要的应用. 本文采用多元线性回归分析手段对水下噪声音色属性建立回归模型，提取音色特征并改善水下目标的识别效果. 首先，在前期水下噪声音色属性主观评价实验的基础上，将构成音色属性空间的5个成分的评价分值作为回归分析中的因变量，提取大量与听觉感知相关的听觉特征作为自变量；然后,通过相关分析和改进的逐步筛选法，挑选出反映音色属性的“最优”自变量子集；最后，利用向后剔除回归分析和水下目标识别实验,确定适当的音色模型，并通过假设检验证明该线性模型不仅正确有效，而且能改善水下目标识别效果.     

水下噪声音色属性回归模型及其在目标识别中的应用

通过对声音的主观评价与客观分析而建立的主观感受数学模型，在许多领域都有重要的应用. 本文采用多元线性回归分析手段对水下噪声音色属性建立回归模型，提取音色特征并改善水下目标的识别效果. 首先，在前期水下噪声音色属性主观评价实验的基础上，将构成音色属性空间的5个成分的评价分值作为回归分析中的因变量，提取大量与听觉感知相关的听觉特征作为自变量；然后,通过相关分析和改进的逐步筛选法，挑选出反映音色属性的“最优”自变量子集；最后，利用向后剔除回归分析和水下目标识别实验,确定适当的音色模型，并通过假设检验证明该线性模型不仅正确有效，而且能改善水下目标识别效果. 关键词： 音色 多元线性回归 主观评价     

利用卷积网络的高速列车主观声品质预测*

随着高速列车在中国的高速发展,乘客对舒适性的要求也在提高,因此高速列车内声学舒适性是一个需要研究和解决的问题。首先,本文基于声学人工头设备,获取了高速列车行驶在350 km/h速度下不同车厢不同区域的双耳噪声样本,并对其分别开展了主观声学评价和基于响度、尖锐度、粗糙度和抖动度等参数的客观声品质分析。结果表明,350 km/h速度下高速列车车内噪声能量集中在3000 Hz以内,风挡区域是舒适性评价较差的位置,而响度是影响主观评价最大的因素。其次,利用卷积神经网络算法将主观评价结果与高速列车噪声样本相关联,建立了车内噪声主观声品质预测模型,并与基于BP神经网络的预测模型进行了对比。结果表明,基于卷积神经网络的主观声品质预测模型具有更高的预测精度,可以用于指导高速列车车内声学舒适性的优化设计。     

一种吸油烟机声品质满意度分级限值评定方法

声品质作为一种描述吸油烟机噪声听觉感知特性的手段已经被行业所接受，团体标准T/CAS 341-2019《吸油烟机噪声声品质测试方法》给出了吸油烟机声品质测试与建模方法，同时通过声品质指数给出了声品质的数值化表达。该标准为各厂商定量描述声品质提供了依据，但目前仍缺乏对产品声品质满意度级别的划分方法，这不利于声品质技术的推广应用。本文结合相关标准以及主观评价实验，以级别容量比为中间量构建声品质指数与分级限值之间的关系，实现了吸油烟机噪声声品质满意度的分级，为吸油烟机噪声感知评价标准或规范的制定提供了科学依据，同时为其他消费品声品质评价与分级提供了有益参考。     

听觉感知中的噪声特性语义描述及其分析

基于听觉感知的噪声语义描述是噪声声品质研究的基础性问题,已有研究未将语义描述与噪声来源、频谱特性以及产品运行状态等物理信息联系起来。该文分别针对飞机舱内噪声、车辆噪声和空气净化器噪声这3组典型噪声开展了主观评价实验,并通过多维尺度分析和主成分分析描述了3组噪声的语义空间,系统分析了不同类型噪声的描述词,同时解释了描述词与噪声物理属性之间的联系。研究发现：飞机舱内噪声、车辆噪声以及空气净化器噪声可以由4维、4维和3维语义空间进行描述;不同类型噪声在语义描述中具有共性与个性,3组噪声语义的主要维度均与嘈杂感相关,而噪声的个性描述词与其声源的物理属性密切相关;进行声品质建模及应用时,应同时考虑噪声共性和个性描述词对听觉感知的影响,采取有针对性的措施以提升产品声品质。该文从听觉感知的角度进行了噪声特性的语义描述和分析,研究结果可为产品声品质以及噪声控制研究提供帮助。     

水下目标几何声散射回波在分数阶傅里叶变换域中的特性

水下目标散射回波在时域、频域混叠在一起, 而且受声波入射角度的影响严重, 在不同的入射角度下表现出很大的差异, 需要建立全方位入射角度下回波分量的理论分析模型. 本文推导了目标几何声散射分量在分数阶傅里叶变换域中随入射角度变化的解析表达式; 确定了目标几何声散射回波分量在最佳分数阶傅里叶变换域中的全方位模型, 从理论上证明了目标回波的几何特征形式; 给出了离散分数阶傅里叶变换对声散射分量的分辨能力和计算精度与发射信号带宽和观测时间之间的关系. 实验数据处理表明, 建立的分数阶傅里叶变换域的全方位模型与目标几何特征是一致的, 对未知入射角度下的目标识别提供了理论依据.     

基于非度量多维尺度分析的噪声声品质主观评价研究

以等响处理后双耳记录的车内噪声为例,针对非度量多维尺度分析(NMDS)是否适用于研究一致性较强的噪声声品质主观评价这一疑问进行研究。研究发现,按照评价者之间正负相关性分类处理的方法,对于运用NMDS揭示了一致性较强的复杂车内噪声声品质潜在的主观感知结构起着重要作用。采用该方法可以揭示出:车内噪声的偏好性可以作为主观感知相似性主要子维度的表示;评价者分类处理之后,两类评价者对于车内噪声的偏好性均可采用一个维度表示,并可直接采用成对比较法的直接排序法获得;一类评价者的偏好性与低沉度成正比,而另一类评价者与低沉度成反比。     

大学校园户外学习空间的声舒适性研究——以5栋山西高校图书馆的室外空间为例

影响图书馆室外空间声舒适度评价的因素较多,本文采用声漫步、问卷调查和建筑物理参数测量的方法,对山西省三所高校共五所校区的图书馆室外空间的声环境进行了调研。结果表明,声源类型对主观声舒适度评价有较大影响,还会影响到声压级和主观声舒适度的关系。景观评价和主观声舒适度评价之间有正相关关系,人们对安静的声环境有较高的偏好,而对于有舒适背景声的声环境,喜好性的选择则表现的较为多样化。本文还分析了建筑物理环境舒适度整体评价与各项物理量主观评价之间的关系,这些物理量是影响舒适度整体评价的主因子,但还有其它因素会对整体评价产生影响。     

不同声音偏好的游客声景观主观评价差异——以丽江大研古镇为例*

古镇作为集自然景观与人文景观一体的景区，具有丰富的声音类型。本研究以大研古镇为例，通过实地调研探究不同声音偏好的游客对古镇声景观的主观评价差异。基于游客的声音偏好，将游客分为偏爱自然声和偏爱人工声两大类。通过因子分析提取游客声景观主观评价的5个主因子：大小、音质、效价、偏好和唤醒。进一步分析发现，这5个因子具有一定的层级性，其中从大小到唤醒代表声景观评价从声音的物理属性向声音的联想评价逐级提升。其中在低层级评价(大小、音质)中，偏好自然声的游客和偏好人工声的游客无显著差异，低层级评价具有稳定性；而在高层级评价(效价、偏好和唤醒)中，偏好人工声的游客更关注古镇声景观的淳朴性和遗产性。因此，游客对声景观的主观评价可视为一种指标，判断景区声景所处的评价阶段，从而为景区声景观改善提供更有针对性的建议。     

冲击阻尼板的尺寸辨识与声线索提取

针对冲击板的物理属性辨识问题,研究了尺寸辨识的恒定声线索提取及其在听觉感知中所起的作用。设计并完成了三组主观评价实验,实验1分析了录音和合成声作为声刺激对尺寸辨识的影响。实验2和实验3分别针对铝板和木板的冲击声,通过不相似主观评价实验获得尺寸辨识的感知空间和对应力学空间维度,计算了不同声特征的信息精确度。最后,对比实验2和实验3的结果给出了尺寸辨识的恒定声线索,根据声线索与感知结果的相关性分析了听者的尺寸感知策略。结果表明,听者利用录音和合成声均获得了较好的尺寸辨识结果,且听者趋向于利用与尺寸有关的恒定声线索来完成感知任务,而忽略那些容易受其他声源属性影响的声信息。     

一种标定三角测量法激光位移计的方法

三角测量的原理公式中因变量、自变量及系统结构参数之间具有非线性关系，并且这些系统结构参数在工程上难以精确测量，因此激光位移计的标定变得很困难。本文通过设置辅助变量及组合参数，使变量之间关系线性化，然后采用最小二乘法拟合出组合参数的准确值，实现激光位移计的准确标定。在此过程中对自变量的测量值做适量修正，可部分消除光学系统畸变对组合参数拟合结果的影响，减小拟合残差。本文给出了用该方法标定激光位移计的实验结果     

立体图像质量的主观评价方案

立体图像质量评价在立体图像压缩、处理以及通信领域中有着十分重要的作用,一种好的立体图像质量客观评价方法也要依赖于立体图像的主观评价.本文基于人眼的立体视觉特性,提出了相对完整的立体图像质量主观评价方案,该方案主要分为立体图像库的建立、评测者的选择、观看条件的描述、评测者的训练和测试、数据处理和实验结果分析六个方面.实验中,评测者根据自己的主观感受,对所选取的立体图像进行评分,最后用数理统计理论对所得数据进行处理.结果表明,本文所提出的主观评价方案可行,能够正确反映立体图像质量的优劣.     

立体图像质量的主观评价方案

立体图像质量评价在立体图像压缩、处理以及通信领域中有着十分重要的作用,一种好的立体图像质量客观评价方法也要依赖于立体图像的主观评价.本文基于人眼的立体视觉特性,提出了相对完整的立体图像质量主观评价方案,该方案主要分为立体图像库的建立、评测者的选择、观看条件的描述、评测者的训练和测试、数据处理和实验结果分析六个方面.实验中,评测者根据自己的主观感受,对所选取的立体图像进行评分,最后用数理统计理论对所得数据进行处理.结果表明,本文所提出的主观评价方案可行,能够正确反映立体图像质量的优劣.     

使用者的社会因素对地下商业街主观响度和声舒适度影响的调查研究

前人研究表明主观响度和声舒适度由实际环境中的众多因素决定,而不是仅受声压级的影响。本文在对地下商业街声场和声源特性进行调查与分析的基础上,针对使用者的社会因素对主观响度和声舒适度的影响,在哈尔滨的几个典型地下商业街进行了大量问卷调查,并运用相关统计方法对结果进行了分析。研究表明,收入和职业与主观响度存在相关性,相关系数在0.1～0.4之间,学历、收入和职业与主观声舒适度亦存在相关性,相关系数在0.1～0.6之间。虽然性别对主观响度和主观声舒适度无显著性影响,但是女性对这两者的主观感觉评分范围比男性宽。年龄段与主观响度和声舒适度的相关性不显著,但是不同地下商业街有的年龄段对主观响度和声舒适度的感受有区别。职业对于主观声舒适度的影响的本质是源于收入和学历对于主观声舒适度的作用,并且收入对于主观声舒适度的影响要大于学历的影响。这些结果可以增加对地下商业街声景的了解,并且为建立地下商业街声景预测模型提供了基础。     

EFFECT OF MODULATED DELAY TIME OF REFLECTION ON AUTOCORRELATION FUNCTION AND PERCEPTION OF ECHO

An indoor sound field can be regarded more or less as a time-variant system. In this paper, the time-variant model of the impulse response, which consists of a direct sound and a reflection with a modulated delay time, is applied to simulate such a time-variant sound field. The effects of the modulated delay time of reflection are investigated in terms of physical properties and subjective evaluation of the temporal fluctuation of a sound field. The physical properties of the temporal fluctuation are analyzed by using the autocorrelation function (ACF) of the sound field and identified by the factors and behavior of the ACF. To examine subjective evaluation of the temporal fluctuation of a sound field, listening tests on the perception of echo were conducted. Such subjective evaluation may be associated with the ACF of a sound field. The relationship between the physical properties and the subjective evaluation of the temporal fluctuation of a sound field is also discussed.     

骨导振子佩戴位置对重放声的影响*

骨导振子佩戴位置会影响骨传导声重放的性能,但已有研究还不够全面和完善。针对11名双耳听力正常的受试者,采取不同的骨导振子佩戴位置,对骨传导声重放在听力阈值、主观音质评价和语言清晰度3个方面进行了研究。实验结果表明不同的佩戴位置会影响骨传导声重放性能,髁骨位置在3个实验都表现最好,髁骨的听力阈值比乳突位置平均低8.7 dB,主观音质评价得分平均高乳突38.4分。该文的研究可为骨导振子佩戴位置的选择提供依据,并为声重放质量的改进提供参考。     

Loudness pattern-based speech quality evaluation using bayesian modeling and Markov chain Monte Carlo methods

This work presents a speech quality evaluation method which is based on Moore and Glasberg's loudness model and Bayesian modeling. In the proposed method, the differences between the loudness patterns of the original and processed speech signals are employed as the observed features for representing speech quality, a Bayesian learning model is exploited as the cognitive model which maps the features into quality scores, and Markov chain Monte Carlo methods are used for the Bayesian computation. The performance of the proposed method was demonstrated through comparisons with the state-of-the-art speech quality evaluation standard, ITU-T P.862, using seven ITU subjective quality databases.     

Improvement of impact noise in a passenger car utilizing sound metric based on wavelet transform

A new sound metric for impact sound is developed based on the continuous wavelet transform (CWT), a useful tool for the analysis of non-stationary signals such as impact noise. Together with new metric, two other conventional sound metrics related to sound modulation and fluctuation are also considered. In all, three sound metrics are employed to develop impact sound quality indexes for several specific impact courses on the road. Impact sounds are evaluated subjectively by 25 jurors. The indexes are verified by comparing the correlation between the index output and results of a subjective evaluation based on a jury test. These indexes are successfully applied to an objective evaluation for improvement of the impact sound quality for cases where some parts of the suspension system of the test car are modified.