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评价音质标准有(yǒu)哪些科(kē)學(xué)方法

2018-09-07责任编辑:guanye
       现实生活中若是有(yǒu)人赫然问你,什么样的音响音质才是好的音质?不容置疑,相信有(yǒu)许多(duō)人根本不能(néng)给出贴切正确的答(dá)案。针对音质的专业知识,接下来,冠叶小(xiǎo)编将对音质标准与音质评价的方法做详细的介绍。

       声音的质量是指经传输、处理(lǐ)后音频信号的保真度。目前,业界公认的声音质量标准分(fēn)為(wèi)4级,即数字激光唱盘CD-DA质量,其信号带宽為(wèi)10Hz~20kHz;调频广播FM质量,其信号带宽為(wèi)20Hz~15kHz;调幅广播AM质量,其信号带宽為(wèi)50Hz~7kHz;電(diàn)话的话音质量,其信号带宽為(wèi)200Hz~3400Hz。可(kě)见,数字激光唱盘的声音质量最高,電(diàn)话的话音质量最低。除了频率范围外,人们往往还用(yòng)其它方法和指标来进一步描述不同用(yòng)途的音质标准。


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       对模拟音频来说,再现声音的频率成分(fēn)越多(duō),失真与干扰越小(xiǎo),声音保真度越高,音质也越好。如在通信科(kē)學(xué)中,声音质量的等级除了用(yòng)音频信号的频率范围外,还用(yòng)失真度、信噪比等指标来衡量。 
       对数字音频来说,再现声音频率的成分(fēn)越多(duō),误码率越小(xiǎo),音质越好。通常用(yòng)数码率(或存储容量)来衡量,取样频率越高、量化比特数越大,声道数越多(duō),存储容量越大,当然保真度就高,音质就好。
       声音的类别特点不同,音质要求也不一样。如,语音音质保真度主要體(tǐ)现在清晰、不失真、再现平面声象;乐音的保真度要求较高,营造空间声象主要體(tǐ)现在用(yòng)多(duō)声道模拟立體(tǐ)环绕声,或虚拟双声道3D环绕声等方法,再现原来声源的一切声象。 
音频信号的用(yòng)途不同,采用(yòng)压缩的质量标准也不一样。如,電(diàn)话质量的音频信号采用(yòng)ITU-TG?711标准,8kHz取样,8bit量化,码率64Kbps。AM广播采用(yòng)ITU-TG?722标准,16kHz取样,14bit量化,码率224Kbps。高保真立體(tǐ)声音频压缩标准由ISO和ITU-T联合制订,CD11172-3MPEG音频标准為(wèi)48kHz、44.1kHz、32kHz取样,每声道数码率32Kbps~448Kbps,适合CD-DA光盘用(yòng)。
       对声音质量要求过高,则设备复杂;反之,则不能(néng)满足应用(yòng)。一般以"够用(yòng),又(yòu)不浪费"為(wèi)原则。
       音质评价方法,今天冠叶小(xiǎo)编着重给大家介绍再现声音的主观评价标准。

       语音音质:评定语音编码的质量目前常用(yòng)的是主观评定,即以主观打分(fēn) (MOS)来度量,它分(fēn)為(wèi)以下五级:5(优),不察觉失真;4(良),刚察觉失真,但不讨厌;3(中),察觉失真,稍微讨厌;2(差),讨厌,但不令人反感;1(劣),极其讨厌,令人反感。一般再现语音频率若达7kHz以上,MOS可(kě)评5分(fēn)。这种评价标准广泛应用(yòng)于多(duō)媒體(tǐ)技术和通信中,如可(kě)视電(diàn)话、電(diàn)视会议、语音電(diàn)子邮件、语音信箱等。

       乐音音质:乐音音质的优劣取决于多(duō)种因素,如声源特性(声压、频率、频谱等)、音响器材的信号特性(如失真度、频响、动态范围、信噪比、瞬态特性、立體(tǐ)声分(fēn)离度等)、声场特性(如直达声、前期反射声、混响声、两耳间互相关系数、基准振动、吸声率等)、听觉特性(如响度曲線(xiàn)、可(kě)听范围、各种听感)等。所以,对音响设备再现音质的评价难度较大。我们通常用(yòng)下列两种方法:一是使用(yòng)仪器测试技术指标;二是凭主观聆听各种音效。由于乐音音质属性复杂,主观评价的个人色彩较浓,而现有(yǒu)的音响测试技术又(yòu)只能(néng)从某些侧面反映其保真度。所以,迄今為(wèi)止,还没有(yǒu)一个能(néng)真正定量反映乐音音质保真度的國(guó)际公认的评价标准。但也有(yǒu)报道,國(guó)际電(diàn)信联盟(ITU-T)近期已批准一种客观评价音质的被称之為(wèi)電(diàn)子耳的新(xīn)型测量方法,可(kě)对任何音响器材的音质进行客观听音评价,也可(kě)用(yòng)于检测電(diàn)话通讯语音编码系统的缺陷。

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现将乐音音质评价方法综述如下:

        通常,据乐音音质听感三要素,即响度、音调和愉快感的变化和组合来主观评价音质的各种属性,如低频响亮為(wèi)声音丰满,高频响亮為(wèi)声音明亮,低频微弱為(wèi)声音平滑,高频微弱為(wèi)声音清澄。下面结合声源、声场及信号特性介绍几种典型的听感。

        立體(tǐ)感。主要由声音的空间感(环绕感)、定位感(方向感)、层次感(厚度感)等所构成的听感,具有(yǒu)这些听感的声音称為(wèi)立體(tǐ)声。自然界的各种声场本身都是富有(yǒu)立體(tǐ)感的,它是模拟声源声象最重要的一个特征。德?波尔效应证明,人耳的生理(lǐ)特点是:人耳在两声源的对称轴上,当声压差△p=0dB和时间差△t=0ms时,感觉两声源声象相同,分(fēn)不出有(yǒu)两个声源;而当△p>15dB或△t>3ms时,人耳就感觉到有(yǒu)两个声源,声像往声压大或导前的声源移动,每5dB的声压差相当于lms的时间差。哈斯效应又(yòu)进一步证明,当△t=5ms~35ms时,人耳感到有(yǒu)两个声源;而当近次反射声、滞后直达声或两个声源的时间差△t>50ms时,即使一次反射声(又(yòu)称近次或前期反射声)或滞后声的响度比直达声或导前声的响度大许多(duō)倍,声源方位仍由直达声或导前声决定。         根据人耳的这个生理(lǐ)特点,只要通过对声音的强度、延时、混响、空间效应等进行适当控制和处理(lǐ),在两耳人為(wèi)的制造具有(yǒu)一定的时间差△t、相位差△θ、声压差△P的声波状态,并使这种状态和原声源在双耳处产生的声波状态完全相同,人就能(néng)真实、完整地感受到重现声音的立體(tǐ)感。与单声道声音相比,立體(tǐ)声通常具有(yǒu)声象分(fēn)散、各声部音量分(fēn)布得当、清晰度高、背景噪声低的特点。

        定位感。若声源是以左右、上下、前后不同方位录音后发送,则接收重放的声音应能(néng)将原声场中声源的方位重现出来,这就是定位感。根据人耳的生理(lǐ)特点,由同一声源首先到达两耳的直达声的最大时间差為(wèi)0.44ms~0.5ms,同时还有(yǒu)一定的声压差、相位差。生理(lǐ)心理(lǐ)學(xué)证明:20Hz~200Hz低音主要*人两耳的相位差定位,300Hz~4kHz中音主要*声压差定位,更高的高音主要*时间差定位。可(kě)见,定位感主要由首先到达两耳的直达声决定,而滞后到达两耳的一次反射声和经四面八方多(duō)次反射的混响声主要模拟声象的空间环绕感。

        空间感。一次反射声和多(duō)次反射混响声虽然滞后直达声,对声音方向感影响不大,但反射声总是从四面八方到达两耳,对听觉判断周围空间大小(xiǎo)有(yǒu)重要影响,使人耳有(yǒu)被环绕包围的感觉,这就是空间感。空间感比定位感更重要。 

        层次感。声音高、中、低频频响均衡,高音谐音丰富,清澈纤细不刺耳,中音明亮突出,丰满充实不生硬,低音厚实而无鼻音。

        厚度感。低音沉稳有(yǒu)力,重厚而不浑浊,高音不缺,音量适中,有(yǒu)一定亮度,混响合适,失真小(xiǎo)。        

        除此之外,还有(yǒu)许多(duō)评价音质的听感,象力度感、亮度感、临场感、软硬感、松紧感、宽窄感等。通过主观的评价标准,可(kě)能(néng)会因為(wèi)不同的喜好对音响的音质得出不同的结论,但好的音响保真度都是很(hěn)高的,通过它能(néng)呈现精彩的美妙瞬间,让你身临其境、置身现场!冠叶科(kē)技致力于专业音响产品的开发和研究,结合新(xīn)的现代音响理(lǐ)念,不断开发和生产出一系列高性能(néng)、高实用(yòng)性音响产品