几类典型环境声的主观评价及感知特性分析

近年来,通过“注入”调控声以降低交通噪声烦恼感的声频注入法受到广泛关注。以交通噪声调控研究为背景,通过成对比较评价了4类典型声音(实验一)和4类典型交通噪声(实验二)的烦恼感。结果表明,有调声(纯音和复音)烦恼度最高,自然声最低(海潮声最佳),蓝色噪声是仅次于海潮声令人感觉舒适的声音;被试对交通噪声和白噪声的评价存在明显的分类偏好。分析心理声学特征发现人对声音的感知依赖于多方面因素,但声刺激的某一因素(如粗糙度或音调特别高)特别突出则会引起极大的反感。构建不相似度二维感知空间,维度1反映了声音类型间的差异,维度2表征了被试对不同类型声音的烦恼度评价;并且通过相关分析发现它们与谱结构参量相关性较强。接下来的研究中,可以通过调整交通噪声的谱下降值和时域上升时间等参量使其谱结构更接近于自然声,从而降低噪声烦恼度。     

采用生理响度感知机制的车内噪声声品质预测

现有车内噪声声品质预测的响度计算中没有考虑真实人耳生理解剖结构的传声特性,因此提出了一种基于生理响度感知模型的车内噪声声品质预估方法。首先,采集两款轿车的车内噪声样本,并通过主观评价试验得到车内噪声的主观评价烦恼度。之后,整合中耳集总参数模型与耳蜗传输线模型,构建生理响度模型。然后,以生理响度模型的响度计算值为主要参数,结合尖锐度、粗糙度与车内噪声的主观评价值,通过TabNet模型构建了车辆声品质预测模型。最终,对比分析了所构建声品质模型与基于现有标准响度模型所构建的声品质模型的预测效果。结果表明,采用生理响度模型的声品质预测平均误差百分比仅有4.73%,优于采用Moore响度(6.13%)与Zwicker响度(6.94%)的声品质预测结果。此外,所构建的TabNet声品质预测模型的平均误差百分比也低于基于BP神经网络模型的平均误差百分比(7.60%)。采用生理响度模型的TabNet声品质预测能够提高车内噪声声品质客观评价的准确率。     

环境声的听觉感知与自动识别

<正>陈克安著北京:科学出版社,2014,348页,定价:128元声学是声音的科学,研究声音的产生、传播、接收和效应。声或声音原指人耳听觉所能觉察的空气中传播的振动现象。人类认识声音自语言始,通过观测声学现象,研究其规律,人们很早就认识到声的波动性质,并创造了声学设备(主要是乐器),发展了测试方法,取得不少重要结果。但直到17世纪初伽利略提出频率和周期的概念止,都没有对振动和波动的本质的研究,当然也没有声速的概念。原因在于没有找到描述特定声学(物理)现象的特性的物理量及其测量方法。     

混响感知的听觉心理

综述了中国传媒大学传播声学研究所近年来在混响的主观感知机理上的研究工作和进展,涉及混响感的语意调查与分析,音乐听闻的混响偏爱度实验,混响感的差别阈限,混响感的因素分析,以及混响处理与音乐情感之间的相互影响等研究结果。对混响感知的研究对进一步探究在有界空间中主观听感的生理心理机制是十分有启发的。     

基于听觉感知的语音稀疏表示及压缩感知*

本文针对语音信号稀疏表示及压缩感知问题,将听觉感知引入稀疏系数筛选过程,用掩蔽阈值筛选重要系数,以得到更符合听觉感受的语音稀疏表示。通过对一帧浊音信号分别采用掩蔽阈值和能量阈值方法进行系数筛选对比实验,结果表明掩蔽阈值法具有更好的稀疏表示效果。为验证听觉感知对语音压缩感知性能的影响,与能量阈值法对照对测试语音进行压缩感知观测和重构,通过压缩比、信噪比、主观平均意见分等主客观指标评价其性能,结果表明,掩蔽阈值法可有效地提高压缩比且保证重构语音具有较高的主观听觉质量。     

骨导超声听觉感知进展与研究*

骨导超声听觉感知是超声振动通过头骨传导产生听觉感知的一种特殊现象。本文首先介绍了骨导超声听觉感知研究领域的国内外发展现状,在此基础上设计了一套骨导超声听觉感知测试系统,并完成了系统的软、硬件平台实现。利用该系统,分别对听力正常和听力障碍被试者进行了主观测试,围绕单频超声感知效果及单频可听声、汉语语音由超声载波调制后的感知效果开展研究,比较了多种不同调制方式下的主观感知效果,并分析了空气传导声对实验结果的影响。     

滨海公共空间声环境感知评价及影响因素*

滨海公共空间是滨海城市人居环境的重要组成部分,其声环境质量是影响公共空间环境体验的关键因素。本研究以青岛沿海岸线四类滨海公共空间（步道类、广场类、公园类、沙滩类）的声环境为对象,通过问卷调查和实地测量探索滨海公共空间声环境的特征、感知评价及其影响因素。结果表明：（1）滨海公共空间当前环境噪声水平基本不超过国家标准限值55dB(A) ,各类空间声环境客观特征显著不同：公园噪声水平最低,自然声源丰富;广场噪声水平最高,各种城市噪声较多;步道噪声水平较低,但受到交通噪声的影响;沙滩噪声水平较高,但以中低频的海浪声为主,比较稳定。（2）各类滨海公共空间的声源感知以自然声为主,但是广场的自然声源感知较少。此外,声环境的愉悦感评价普遍较高,但在事件感、吵闹度和总体满意度评价上具有显著差异：沙滩声环境总体评价最好,其次是公园,广场和步道的声环境则亟待改善。（3）交通噪声和最大声级Lmax对声环境的负面影响最为显著,此外受访者年龄也是影响滨海公共空间声环境感知评价的关键因素。研究结论可以为滨海公共空间声环境的优化设计提供理论依据。     

纺织品摩擦时的听觉风格评价的初步研究

为评价不同组织织物的摩擦听觉风格,建立了以刺耳度(C)、顺滑度(S)、响度(L)、沉闷度(D)、喜好度(B)和拟声词描述(O)的主观评价指标。采用语意评定法(SD法)将听觉风格指标各分为5级,并通过对随机抽取的21名合格纺织专业学生进行问卷调查与测试。研究结果表明：在纱线原料、线密度、经密等相同的情况下,织物摩擦听觉风格指标刺耳度(C)与响度(L)成正相关关系,而刺耳度(C)则分别与顺滑度(S)或者喜好度(B)之间存在着一定的负相关关系。听者对于织物摩擦声音的判别,女性的敏锐度明显高于男性。此外,平纹的刺耳度(C)、响度(L)和沉闷度(D)最高,而缎纹的顺滑度(S)和喜好度(B)最高。     

基于听觉中枢模型的水下噪声音色表达与特性分析

为建立水下噪声音色特征的定量表达以用于目标识别, 本文将主观评价实验获得的 4个本质音色维度得分与声音的听觉中枢响应建立联系, 得到音色的偏最小二乘回归模型, 并基于回归系数对每个维度进行物理分析. 为验证该方法的有效性, 本文提取大量音色描述符作为自变量进行对比, 结果表明听觉中枢模型预测能力有一定优势. 同时发现, 前 3个本质音色维度可分别由高频能量比例、谱平坦程度和时域连续性描述, 而第4 维度则无法与任何声学特征建立联系. 关键词： 本质音色 听觉中枢模型 偏最小二乘回归 音色描述符     

用于无监督语音降噪的听觉感知鲁棒主成分分析法

针对现有稀疏低秩分解语音降噪方法对人耳听觉感知特性应用不充分、语音失真易被感知的问题,提出了一种用于语音降噪的听觉感知鲁棒主成分分析法。由于耳蜗基底膜对于频率感知具有非线性特性,该方法采用耳蜗谱图作为语噪分离的基础。此外,选用符合人耳听觉感知特性的板仓-斋田距离度量作为优化目标函数,在稀疏低秩建模过程中引入非负约束以使分解分量更符合实际物理含义,并在交替方向乘子法框架下推导了具有闭合解形式的迭代优化算法。文中方法在语音降噪时是完全无监督的,无需预先训练语音或噪声模型。多种类型噪声和不同信噪比条件下的仿真实验验证了该方法的有效性,噪声抑制效果较目前同类算法更为显著,且降噪后语音的可懂度和总体质量有所提高、至少相当。     

人类对超声的听觉感知及应用前景

本文对人类通过骨传导所产生的超声听觉感知，就以下四方面进行介绍：１．感知的方法、频率和强度范围；２．感知机理；３．可能的应用；４．值得研究的问题。     

不同测量对头相关传输函数的听觉影响

头相关传输函数(HRTF)是虚拟听觉重放的核心·目前,HRTF的实验室测量缺乏统一的规范。本文研究了不同测量对HRTF的听觉影响。首先提出了扩散场均衡的预处理方法,并对来自5个不同数据库的KEMAR假人的HRTF数据进行了扩散场均衡;然后,采用谱差异评估了不同数据库HRTF测量的频谱差异;最后,采用HRTF合成的虚拟声信号开展了一系列的主观听音实验,包括定位实验和区分实验·结果表明,扩散场均衡是一种有效的HRTF预处理方法,可以减小不同测量对HRTF频谱的影响;不同测量基本上不影响HRTF在12 kHz以下的定位效果,但对音色的影响较大,从而导致听觉上的可区分.     

Measurement on just noticeable difference of auditory perception with visual stimuli

This paper addresses the JND（Just Noticeable Difference）change of auditory perception with synchronous visual stimuli.Through psychoacoustics experimentS,loudness JND,subjective duration JND and pitch JND of pure tone were measured in auditory-only mode and visual_auditory mode with different visual stimuli which have different attributes such as color,illumination,quality and moving state.Statistical analyses of the experimental data indicare that,comparing with JND in auditory-only mode,the amount of JND with visual stimuli is often larger.The JND＇S average increment of subjective duration,pitch and loudness are 45.1%,14.8%and 12.3%,respectively.The conclusion is that the ability of JNDbased auditory perception often decreases with visual stimuli.The incremental amount of JND is afiected bv the attributes of visual stimuli.If the visual stimuli make subjects feel more comfortable,the JND of auditory perception will change smaller.     

稳态和动态虚拟听觉重放对近场距离感知的影响*

虚拟听觉重放是研究距离感知的一种重要工具,它可分为传统的稳态虚拟听觉重放和动态虚拟听觉重放。然而,稳态虚拟听觉重放经常会产生头中定位而影响距离感知的判断,从而影响最终的实验结果。过去的实验大多采用稳态虚拟听觉重放,因此其结论也存在较大的争议性结论。本文对比研究稳态和动态的虚拟听觉重放对绝对距离感知效果的影响。实验采用非个性化HRTF进行双耳合成,将分布在水平面0.20 m至1.00 m的七个距离、0°至180°的七个方位角下的信号通过耳机进行虚拟重放。心理声学实验结果表明,在稳态虚拟听觉重放条件下,受试者不同程度地报告了存在头中定位。而动态虚拟听觉重放系统能够利用动态因素,从而产生头外化的听觉感知。统计分析表明动态虚拟听觉重放下的距离感知效果与稳态重放存在明显的差异。由于动态虚拟重放更接近真实声源的感知效果,应选用这种方法作为实验工具。同时,在实际的空间声应用中,也应该采用动态虚拟听觉重放产生不同的距离感知。     

水下噪声听觉属性的主观评价与分析

为探求人耳感知水下目标类型的声学因素,研究了水下噪声听觉属性空间的维度数及其各维度的物理解释.首先通过词汇聚类分析和问卷调查确定评价水下噪声听觉属性的汉语描述词,然后完成基于成对比较法和语义细分法的主观评价实验,获得听觉属性的不相似性矩阵及各样本在不同听觉属性下的主观评价分值.最后,利用多维尺度分析确定水下噪声听觉属性空间由五个维度组成,再利用主成分分析得到独立的五个主成分,进而利用相关系数和压力值确定五个主成分分别表示听觉属性空间的五个维度,根据各个主成分对应的汉语描述词所反映的听觉属性对其进行物理解释 关键词： 听觉属性 多维尺度分析 主成分分析     

主观评价实验中声音样本剂量值的度量方法

提出了一种基于对播放时长短时化处理的声音样本剂量值度量方法, 确定了十一种剂量值指标用于衡量具有固定播放时长声音样本的剂量值, 并分析了可能影响声音样本剂量值的主要因素; 随后, 对大量声音样本以各种指标度量的剂量值矩阵进行了聚类分析, 获得了三种类型的声音样本剂量值度量指标, 并确定了不同指标类型中的代表性指标; 最后, 分析了声音样本采用不同类型指标度量的剂量值与评价者对声音样本主观烦恼度等级之间的关系. 为利用主观评价实验进行固定播放时长声音样本作用下的主观烦恼度研究奠定了基础. 关键词： 声暴露量 烦恼度 声音样本 主观评价     

Absorption of reliable spectral characteristics in auditory perception

Several experiments are described in which synthetic monophthongs from series varying between /i/ and /u/ are presented following filtered precursors. In addition to F(2), target stimuli vary in spectral tilt by applying a filter that either raises or lowers the amplitudes of higher formants. Previous studies have shown that both of these spectral properties contribute to identification of these stimuli in isolation. However, in the present experiments we show that when a precursor sentence is processed by the same filter used to adjust spectral tilt in the target stimulus, listeners identify synthetic vowels on the basis of F(2) alone. Conversely, when the precursor sentence is processed by a single-pole filter with center frequency and bandwidth identical to that of the F(2) peak of the following vowel, listeners identify synthetic vowels on the basis of spectral tilt alone. These results show that listeners ignore spectral details that are unchanged in the acoustic context. Instead of identifying vowels on the basis of incorrect acoustic information, however (e.g., all vowels are heard as /i/ when second formant is perceptually ignored), listeners discriminate the vowel stimuli on the basis of the more informative spectral property.