心理声学2
多通路环绕声的发展与心理声学原理——为祝贺《电声技术》创办200期而作
统 利用 这些 双耳 差并 和过 去的经验 相 比较．从 判 断声 源 的方 向 进 一 步 的研 究丧 明 ． 耳廓对 Ｊ一 的 ｝ 波 衍 射所 引起 的 梳状 滤 波 效 应 ｆ头 部 的 转 动 。 越 ‘ Ⅱ １ 蔓 耳 差 的改 变对 定 位 也 有 重 要 的 作用 实验 结 果 文
明 ，听 觉 系统 对声 源方 向 的辨 别 能 力是 和 力 ｛ ｉ
的多通路环绕声系统已广泛应用到电影 、 家用声重 发（ 家庭影院） 等方面。在多通路环绕声 的发展过程 中， 空 间听觉 的心理 声 学原理 起 了很 大 的作用 。 有关 近年 国外在 这 方面进行 了大量 的研 究 ， 提 出 了各 也 种不同的学术观点。 但是在国内的文献中， 这方面的 探讨还不多 ． 而受某些商业宣传 的影 响 ， 在这方面 还存在着一些误 区。笔者在总结 了空间听觉与环绕 声 的心理声学基础后． 了多通路环绕声 的原理 、 论述 发展过程， 并探讨了与实际应用有关的一些问题
２ 空Ｉ听觉与环绕声 的心理 声学基础 ＇ ｄ
在 人类 的 听觉 中， 了对 声音 的强 度 、 除 音调 和音
的组合使听觉系统产生对周围声 学空间环境 ｒ 种 综合的、 总体 印像 的感 觉 心 理卢 学 的研 究 发 除 直达 声外 ． 乐 厅 的 音质还 同各 种 反射 声 时 Ｊ Ｈ ＿ 和空间方向的分布有关。其叶束 自 向（ ５ 。２ １ 侧 以 ５￣０
错觉。 从物理的角度． 声场可用声压在空间和时间上 的丽数 Ｐ ： ）唯 一 （． ，ｔ 表示 。而宅问昕觉则魁
听觉 系统对声 的一 种 牛理和心 理反 应。在两 个完 全相 同的声 场 中． 听 者 的空 间昕觉 本应该 是相 同 倾 的 ， 也 有这 样 的情 况 ． 但 在两 个 物 理 上 不 同 的声 场 中 ． 听 营 町 得 到近 似 相 同 的 空 间听 觉 ， 熟 知 倾 最 的例子 是双扬 声器 实骑 ｊ Ｗ者正 前方 有 １ Ｊ０ 倾 自
耳鸣心理声学特征检测
耳鸣心理声学特征检测李楚凌;王杰;梁韵怡;虞幼军;林枫;赵远新【摘要】目的观察耳鸣的心理声学检测特征,为系统地开展耳鸣的心理声学检测提供依据.方法回顾性分析以耳鸣为第一主诉的186例耳鸣患者的耳鸣心理声学检测结果,包括耳鸣主频、耳鸣响度、最小掩蔽强度、残余抑制时间,对结果进行统计学分析.结果耳鸣主频为纯音占62.90%(117耳).窄带噪声占17.20%(32耳),言语噪声占5.38%(10耳),白噪声与啭音均占3.23%(各6耳),脉冲啭音占1.07%(2耳),脉冲纯音占0.54%(1耳),无明确主频占6.45%(12耳);耳鸣响度≤5 dB SL占54.30%(101耳),6～10 dB SL占14.52%(27耳),11～15 dB SL占10.21%(19耳),16～20 dB SL占5.92%(11耳),21 dB SL以上占8.6%(16耳),而未匹配到响度者占6.45%(12耳).主诉有听力损失可以匹配到耳鸣响度组与主诉无听力损失可以匹配到耳鸣响度组间耳鸣平均响度比较差异无统计学意义;41.4%耳患者最小掩蔽强度在0～10 dB之间;86.82%患者残余抑制时间在2分钟之内.结论耳鸣心理声学特征测试可为耳鸣诊疗提供其详细的心理声学特征资料,并为比较耳鸣的疗效提供依据.【期刊名称】《听力学及言语疾病杂志》【年(卷),期】2009(017)004【总页数】2页(P387-388)【关键词】耳鸣;心理声学特征【作者】李楚凌;王杰;梁韵怡;虞幼军;林枫;赵远新【作者单位】广东省东莞市妇幼保健院,东莞,523700;广东省东莞市妇幼保健院,东莞,523700;广东省佛山市第一人民医院耳鼻咽喉头颈外科;广东省佛山市第一人民医院耳鼻咽喉头颈外科;广东省佛山市第一人民医院耳鼻咽喉头颈外科;广东省佛山市第一人民医院耳鼻咽喉头颈外科【正文语种】中文【中图分类】R746.5耳鸣被定义为没有外界声源刺激的情况下所感知的声音的感觉［1］。
第五节、人耳的听觉感知特性
掩蔽听阈、掩蔽量
在掩蔽情况下，提高被掩蔽弱音的强度， 使人耳能够听见时的听阈称为掩蔽听阈 （或称掩蔽门限），被掩蔽弱音必须提 高的分贝值称为掩蔽量 （或称阈移）。
例如：当两人正在马路边谈话时，一辆汽车 从他们身旁疾驰而过，此时，双方均听不到 对方正在说些什么，原因是相互间的谈话声 被汽车发出的噪声所掩盖，也就是弱声音信 号被强声音信号掩蔽掉了。
事实上： 即使在可听声的频率范围 （２０Ｈｚ～２０ｋＨｚ） 内，对于声压级相同而频率不同的声音，人们听起 来也会感觉不一样响。 对强度相同的声音，人耳感受１～４ｋＨｚ之间频 率的声音最响，超出此频率范围的声音，其响度随 频率的降低或上升将减小。 对于同一强度的声波，不同的人听到的效果并不一 致，因而对响度的描述有很大的主观性。
如果声音经传输后频谱有了变化，则重放出 的声音音色就会改变。 为了使声音逼真，必须尽量保持原来的音色。 声音中某些频率成分过分被放大或压缩都会 改变音色，从而造成失真。
在语音传输系统中，最重要的是保持良好的 清晰度。 适当减少一些低音和增加一些中音成分，特 别是鼻音或喉音很重的人，改变低频部分的 音色，有利于改善语音清晰度。
例如：
在听胡琴和扬琴等乐器同奏一个曲子时，虽然它们 的音调相同，但人们却能把它们的声音区别开来。 这是因为，各种乐器的发音材料和结构不同，它们 发出同一个音调的声音（也即基本频率相同的声音）时，振动 情况是不同的。 我们每个人的声带和口腔形状不完全一样，因此， 说起话来也各有自己的特色，使别人听到后能够分 辨出谁在讲话。
基于以上两方面的原因，所以常用声压的相 对大小 （称声压级）来表示声压的强弱。声 压级用符号ＳＰＬ表示，单位是分贝 （ｄ Ｂ）， 可用下式计算：SPL＝20LgP/Pref （３-１） Ｐ 为声压有效值；Pref为参考声压，一般取 2×10-5Ｐａ，这个数值是人耳所能听到的１ ｋＨｚ声音的最低声压，低于这一声压，人 耳就无法觉察出声波的存在了。
乐音感知
1）Terhardt与Parncutt的理论
2）格式塔心理学理论：
格式塔理论的核心思想是从整体认识事物， 整体决定部分的性质，部分依从于整体。
人们从出生的一刻起，听到的声音（话语，周 围的声音等）都是复合音，其基音和泛音都是同时 出现，来自同一声源，表达同一个意思。从听觉感 知习惯上来看，人耳一直是把复合音的各部分从整 体上去感知，因为生活中没有必要把基音和泛音区 分出来（尽管这种能力可以培养）。
人耳可接受的声压级范围在0-120分贝，音乐表演中的声压级大概是 从40分贝到90分贝（交响乐最强的部分）（Winckel, 1962），流行 音乐的现场演出有时可以超过100分贝，但对耳朵有极大的损害。
2.2 响度的测量
个体响度的体验要比物理量的测量复杂的多。目 前有4种响度指标（loudness scale），但每一种 都有其局限性。 1）等响度曲线 等响度曲线是研究声强或音强与响度间关系常 用的方法，是通过比较各频率的响度与1000Hz在 某声压级上的响度相同得出来的（见“等响曲 线”）
每个心理量都有一定的 心理指标，这些心理指 标都是通过心理声学的 定量研究得来的（如右 表）。
乐音 心理量（心理指标单位）
音高 音强 音色
音高（Mel） 响度（Phon, Sone）
音色
1.频率-音高
音高，就是人耳对声音高低的主观感觉。 人耳听觉的频率范围，一般来说，在16-
20000Hz之间，而低频极限（20-50Hz，可 能更低）和高频极限（20000-24000Hz） 因人而异，也受到年龄的影响。随年龄的 增长，高频极限随之降低。对不同音域的 音高感受性不同，人类语言的频率范围在 200-8000Hz之间；在音乐范围内205000Hz之间，人耳相对敏感。
采用心理声学参数评价齿轮噪声的声品质
Ｅ ａ ａ ｏ ｆ ｏ ｎ ｕ ｌｙｏ ｅｒ ｉ ｓｄｏ ｖ ｌ ｔ ｎｏ ｕ ｄＱ ａ ｔ ｆ ａ ｓ Ｂａｅ ｕ ｉ Ｓ ｉ Ｇ Ｎｏ ｅ ｎ
Ｐ ｙ ｈ ａ ｏ ｓｉ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ｓ ｃ ｏ ｃ ｕ ｔｃＰａ ｉｃＣ ｌ ｇ Ｃ Ｉ ｔｒ ｏ ａｙ， ｎ ｙ ａ ，Ｇｕｎ ｄ ｎ ｈｎ ） Ｑ ｎ ｙ ａ ｏｙｅｈｎ ｏｌ ｅ， Ｐ ｏ ｍｐ ｎ Ｑｉｇ ｕｎ ５ ｅ Ｍｏ Ｃ １５ ０ １１ ａ ｇ ｏ ｇ Ｃ ｉａ
ｓ ｏ ｌ ｅｔｅｍａｎｉｄ ｘ ｓｆｒｎ ｉｅｅ ａｕ ｔｏ ｆｈ ｅ ｘｅｇ ａ ｆ ｎ－ａｓ Ｔ ｅｍｏ ｅ ｒ ｏ ｎ ｕ ｌ ｖ ｌａｉｎｏ ｈ ｕｄｂ ｉ ｅ ｅ ｏ ｏｓ ｖ ｌａｉｎｏ ｅｌａ ａ ｌ ｅ ｒ ｉＣ ． ｈ ｄ ｌ ｕ ｄｑ ａｉ ｅ ａｕ ｔ ｆ ｈ ｎ ｔ ＇ ｒ ｏ ｍｉ ｒ ｏ ｆ ｓ ｙ ｔ ｏ
Ａｂ ｔ ｃ Ｃｕ ｒ ｎ ｌ， ｓｒ ｔ： ｒ ｅ ｔ ｍｏ ｔ ｅ ｒ ｌｎ ｓｕ ｅ ｎ ｉｅ ｓ ｕ ｄ ｌ ｖ ｌｍｅｅ ｅ ｅ ｍｉ ｅｗｈ ｔ ｅ ｈ ｉ ｅ ｒ ｄ ｃｓ ｓ ｔ ｆ ｅ ａ ｙ ｓ ａ ａ ｔ ｓ ｏ ｓ ｏ ｎ －ｅ ｅ — ｔ ｒｔ ｄ ｔ ｒ ｎ ｅｈ ｒｔ ｅｒｇ ａ ｐ ｏ ｕ ｔ ａ ｉ ｙ ｔ ｇ ｐ ｏ ｒ ｓ ｈ
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采 用心 理声 学参 数评 价齿 轮噪 声 的声 品质
不同年龄耳鸣患者耳鸣的心理声学特性及听力状况分析
耳呜是一种在缺乏外界声 、 电刺 激 情 况 下 出现 的 主 观感 觉 ， 生 机制 未 明 。 目前 在 国际 上 已有 较 为 公 认 的 心 理 声 学 发 指 标 ， ： 调 、 度 、 低 掩 蔽 级 和掩 蔽 后 效 抑 制 等 （ ｅｉ ｕ 如 音 响 最 ｒｓ — ｄ ａ ｉｈｂｔ ｎ Ｒ ） 】］ 描 述 耳 呜 的一 些 特 征 ， 有 助 于 对 耳 ｌｎ ｉｉｏ ， Ｉｌ ２ ｉ ’来 这 鸣 的 了解 和 对 有关 的 临 床 研 究 进 行 评 价 。另 一 方 面 耳 呜 的 严 重 性 主 要 与 患者 的 主观 感 受 有 关 ， 目前 常 用 量 表 和 问 卷 的 形 式 从 耳 呜对 工作 与 生 活 、 眠 、 绪 的影 响 和 环 境 声 对 耳 睡 情 鸣 的 影 响 等维 度 方 面 了解 耳 呜 对 患 者 的影 响 ， 判 定 耳 呜 来 的 主 观严 重性 程 度 ， 不 同 年 龄 段 、 同 听 力 状 况 合 并 耳 呜 但 不 患 者 的耳 鸣特 点 是 否 有 所 不 同值 得 探 讨 。为 此 ， 研 究 对 不 本 同年 龄段 的耳 呜 患 者 进 行 了听 力 、 呜频 率 和 响度 匹 配 及 耳 耳 呜掩 蔽后 效 抑 制 测 试 ， 分析 耳 鸣对 工 作 与 生 活 、 眠 、 绪 影 睡 情
≤３ Ｏ岁组 （ ６例 ） ３ ～ 岁 组 （ ２例 ） ４ ～ 岁 组 （ ６例 ） ＞ ６ １ 、０ ３ 、５ １ 和 Ｏ岁 组 （ ７例 ） 各 组 均 进 行 纯 音 听 阈 、 导 抗 、 Ｒ、 １ ， 声 ＡＢ Ｄ Ｏ Ｐ ＡＥ检 测 ， 询 问耳 呜对 其 情 绪 、 眠 、 作 的影 响 以及 环 境 声 对 耳 呜 的影 响情 况 ， 患 者 自我 评 价 耳 呜 响 度 和 并 睡 工 由 烦 躁 度 ， 进行 耳 呜 匹 配 和耳 呜掩 蔽 后 效 抑 制 试 验 。 结果 不 同年 龄 组 耳 呜 患 者 的 听 力 状 况 构 成 差 异 有 统 计 学 意 并
dab中心理声学模型算法及matlab仿真
魁；塑．!垒凰。
D A B中心理声学模型算法及M at l ab仿真袁洪琳武桐武卫强(西安工程大学电子信息学院，陕西西安710048)嘲要】本文介绍了—种教字音频广播(D A B)中信源编码的实现依椐：心理声擎模型。
本文针对D A B的信源编码，对心理声学模型的算法做了深入的分析，并运用M a t l a b对其进行了仿真．这对后续的电路设计有重要的指导意义。
口搠】DAB；M PEG l；心理声学模型数字音频广播(D A B)中信源编码重要的组成部分，厶理声学模型，是通过模拟人耳复杂的声学系统，达到对音频数据压缩的目的，从而使音频信号可进行有效地传输。
图1为D A B信源编码结构：●l妊垃量嗣图1D A B信源编码结构圈子带滤波器组将音频P CM信号从时域映射到频域，分解成等宽的32个子带输出，以近似人耳的听觉系统，由于临界频带不等宽，滤波器组的子带划分与临界带宽不匹配，需要由心理声学模型分析信号的功率密度谱提供更精细的频率分辨率。
在进行数据压缩时，对不能被人耳听到的声音信号不予编码，编码时相应于每一帧的样点信号需进行比特分配，32条子带的比特分配均以各子带的信号—掩蔽比率为基础进行计算。
也就是说，孵学模型作用是确定每条子带的信号—掩蔽比率。
1心理声学模型算法1．1FFT分析掩蔽阈值是由从信号功率密度谱估计得到的，因此需要对输入的时域音频PC M信号进行FFT变换，一帧的P C M样本为1152个，因此选择对1152个样本做1024点的FF T变换，为了平滑截取信号的两端并减少泄漏，选用汉宁窗。
汉宁窗加窗的PC M信号经过FF T变换，得到一帧音频信号的功率密度谱。
信号的频谱密度计算：1'1-1×(k)=10l ogI告∑h(1)s(1)e‘州㈣卜I、1=0k=O，1。
…N，2—1(1)h(I)=sv"gS-x0．5x(1一c os[2×"IT xi／哪0≤i≤N一1，其中，Sa)是输入信号，h(i)是汉宁窗，N=1024012确定声压级子带n中的声压级的确定如下：Ls b【n)=M A X]X s pl(n)，20xl0910(s cf。
汽车排气噪声异响及心理声学分析
５王勇．声品质低沉度、烦恼度与偏好性参量特征研究：［学 位论文］．上海：同济大学，２００６．
６吴佳．声品质烦恼度参量特征研究：［学位论文］．上海：同 济大学，２００７． （责任编辑帘青） 修改稿收到日期为２００７年１０月１７日。
Ｍ０３
改进前 改进后
２３
０．２９
０．２５
０．１１
Ｏ．１０
Ｍ０５
改进前 改进后
９２．３５
９１．２４
１．６５
１．５２
１．２７
０．４７
０．２２
０．１７
表２ ２挡急减速后排左侧乘员右耳（Ｍ０３）、
排气管口处（Ｍ０５）声品质指标分析
指标
响度平均值／ｓｏｎｅ 尖锐度平均值／ａｃｕｍ 粗糙度平均值／ａｓｐｅｒ 抖动度平均值／ｖａｃｉｌ
‘基金资助：大众汽车有限公司相关项目。
一３６～
汽车技术
万方数据
·设计·计算·研究· 高，将中间盲管的封闭端打通主要是为了满足背压 的要求‘２ ｒ３１。
改进后的消声器结构如图２所示。
．●Ｉ卜ｒ１＝—＝，■警………叫薷…ｏ．岫．黧·竺…‘ 纠ｎ
ｌ
ｌ吸声材料 Ｊ碾：
ＩＩ｛拯一；［竺二螳吐工—ｊ一＋
图２改进后的消声器结构示意
噗”声是由原消声器系统所发出。
２．２“噗噗”声产生原理分析及解决方案
２改进目标
用Ｆｌｕｅｎｔ软件对排气消声器气流场进行仿真，
对某轿车进行试验时发现，该车急加速、急减速 行驶时，虽然满足ＧＢｌ４９５－－２００２｛汽车加速行驶车 外噪声限值》国家标准的要求，但存在以下两个问 题：
ａ．车内噪声较大，加速工况时尤为突出，主观 感受为声品质粗糙，在后排座和排气管口感觉明显；