談音質標準與音質評價方法 鑒別好音質 除了頻率范圍外,人們往往還用其它方法和指標來進一步描述不同用途的音質標準。
●音質標準 所謂聲音的質量,是指經傳輸、處理后音頻信號的保真度。目前,業(yè)界公認的聲音質量標準分為4級,即數字激光唱盤CD-DA質量,其信號帶寬為10Hz~20kHz;調頻廣播FM質量,其信號帶寬為20Hz~15kHz;調幅廣播AM質量,其信號帶寬為50Hz~7kHz;電話的話音質量,其信號帶寬為200Hz~3400Hz。
可見,數字激光唱盤的聲音質量最高,電話的話音質量最低。除了頻率范圍外,人們往往還用其它方法和指標來進一步描述不同用途的音質標準。
對模擬音頻來說,再現(xiàn)聲音的頻率成分越多,失真與干擾越小,聲音保真度越高,音質也越好。如在通信科學中,聲音質量的等級除了用音頻信號的頻率范圍外,還用失真度、信噪比等指標來衡量。
對數字音頻來說,再現(xiàn)聲音頻率的成分越多,誤碼率越小,音質越好。通常用數碼率(或存儲容量)來衡量,取樣頻率越高、量化比特數越大,聲道數越多,存儲容量越大,當然保真度就高,音質就好。
聲音的類別特點不同,音質要求也不一樣。如,語音音質保真度主要體現(xiàn)在清晰、不失真、再現(xiàn)平面聲象;樂音的保真度要求較高,營造空間聲象主要體現(xiàn)在用多聲道模擬立體環(huán)繞聲,或虛擬雙聲道3D環(huán)繞聲等方法,再現(xiàn)原來聲源的一切聲象。
音頻信號的用途不同,采用壓縮的質量標準也不一樣。如,電話質量的音頻信號采用ITU-TG·711標準,8kHz取樣,8bit量化,碼率64Kbps。
AM廣播采用ITU-TG·722標準,16kHz取樣,14bit量化,碼率224Kbps。高保真立體聲音頻壓縮標準由ISO和ITU-T聯(lián)合制訂,CD11172-3MPEG音頻標準為48kHz、44.1kHz、32kHz取樣,每聲道數碼率32Kbps~448Kbps,適合CD-DA光盤用。
對聲音質量要求過高,則設備復雜;反之,則不能滿足應用。一般以“夠用,又不浪費”為原則。
●音質評價方法 評價再現(xiàn)聲音的質量有主觀評價和客觀評價兩種方法。例如: 1.語音音質 評定語音編碼質量的方法為主觀評定和客觀評定。
目前常用的是主觀評定,即以主觀打分 (MOS)來度量,它分為以下五級:5(優(yōu)),不察覺失真;4(良),剛察覺失真,但不討厭;3(中),察覺失真,稍微討厭;2(差),討厭,但不令人反感;1(劣),極其討厭,令人反感。一般再現(xiàn)語音頻率若達7kHz以上,MOS可評5分。
這種評價標準廣泛應用于多媒體技術和通信中,如可視電話、電視會議、語音電子郵件、語音信箱等。 2.樂音音質 樂音音質的優(yōu)劣取決于多種因素,如聲源特性(聲壓、頻率、頻譜等)、音響器材的信號特性(如失真度、頻響、動態(tài)范圍、信噪比、瞬態(tài)特性、立體聲分離度等)、聲場特性(如直達聲、前期反射聲、混響聲、兩耳間互相關系數、基準振動、吸聲率等)、聽覺特性(如響度曲線、可聽范圍、各種聽感)等。
所以,對音響設備再現(xiàn)音質的評價難度較大。 通常用下列兩種方法:一是使用儀器測試技術指標;二是憑主觀聆聽各種音效。
由于樂音音質屬性復雜,主觀評價的個人色彩較濃,而現(xiàn)有的音響測試技術又只能從某些側面反映其保真度。所以,迄今為止,還沒有一個能真正定量反映樂音音質保真度的國際公認的評價標準。
但也有報道,國際電信聯(lián)盟(ITU-T)近期已批準一種客觀評價音質的被稱之為電子耳的新型測量方法,可對任何音響器材的音質進行客觀聽音評價,也可用于檢測電話通訊語音編碼系統(tǒng)的缺陷。 現(xiàn)將樂音音質評價方法綜述如下: (1)主觀聽判音效 通常,據樂音音質聽感三要素,即響度、音調和愉快感的變化和組合來主觀評價音質的各種屬性,如低頻響亮為聲音豐滿,高頻響亮為聲音明亮,低頻微弱為聲音平滑,高頻微弱為聲音清澄。
下面結合聲源、聲場及信號特性介紹幾種典型的聽感。 ①立體感 主要由聲音的空間感(環(huán)繞感)、定位感(方向感)、層次感(厚度感)等所構成的聽感,具有這些聽感的聲音稱為立體聲。
自然界的各種聲場本身都是富有立體感的,它是模擬聲源聲象最重要的一個特征。德·波爾效應證明,人耳的生理特點是:人耳在兩聲源的對稱軸上,當聲壓差△p=0dB和時間差△t=0ms時,感覺兩聲源聲象相同,分不出有兩個聲源;而當△p>15dB或△t>3ms時,人耳就感覺到有兩個聲源,聲像往聲壓大或導前的聲源移動,每5dB的聲壓差相當于lms的時間差。
哈斯效應又進一步證明,當△t=5ms~35ms時,人耳感到有兩個聲源;而當近次反射聲、滯后直達聲或兩個聲源的時間差△t>50ms時,即使一次反射聲(又稱近次或前期反射聲)或滯后聲的響度比直達聲或導前聲的響度大許多倍,聲源方位仍由直達聲或導前聲決定。 根據人耳的這個生理特點,只要通過對聲音的強度、延時、混響、空間效應等進行適當控制和處理,在兩耳人為的制造具有一定的時間差△t、相位差△θ、聲壓差△P的聲波狀態(tài),并使這種狀態(tài)和原聲源在雙耳處產生的聲波狀態(tài)完全相同,人就能真實、完整地感受到重現(xiàn)聲音的立體感。
與單聲道聲音相比,立體聲通常具有聲象分散、各聲部音量分布得當、清晰度高、背景噪聲低的特點。 ②定。
分貝(decibel)是量度兩個相同單位之數量比例的計量單位,主要用于度量聲音強度,常用dB表示。“分”(deci-)指十分之一,個位是“貝”(bel),一般只采用分貝。分貝是以美國發(fā)明家亞歷山大·格雷厄姆·貝爾的名字命名的。
分貝最初使用是在電信行業(yè),是為了量化長導線傳輸電報和電話信號時的功率損失而開發(fā)出來的。是為了紀念美國電話發(fā)明家亞歷山大·格雷厄姆·貝爾(Alexander Graham Bell),以他的名字命名的。雖然分貝定義為1/10貝爾,但單位“貝爾”(Bel)卻很少用。
測量:分貝計是噪聲測量中最基本的儀器。分貝計一般由電容式傳聲器、前置放大器、衰減器、放大器、頻率計權網絡以及有效值指示表頭等組成。分貝計的工作原理是由傳聲器將聲音轉換成電信號,再由前置放大器變換阻抗,使傳聲器與衰減器匹配。
放大器將輸出信號加到計權網絡,對信號進行頻率計權(或外接濾波器),然后再經衰減器及放大器將信號放大到一定的幅值,送到有效值檢波器(或外按電平記錄儀),在顯示器上給出噪聲聲級的數值。
擴展資料
dB的性質貝爾最初是用來表示電信功率訊號的增益和衰減的單位,1個貝爾的增益是以功率在放大后與放大前的比值。所以,電壓增益的分貝表達式是從功率的角度來考慮的,即分貝應該理解為功率的增大或衰減情況。 用對數dB形式表達增益之所以在工程上得到了廣泛的應用,是因為:
(1) 當用對數dB表達增益隨頻率變化的曲線時,可大大擴大線性增益變化的區(qū)間。通過上一小節(jié),我們已經明白人耳可聽的聲壓幅值波動范圍為2*10-5Pa~20Pa,而用幅值dB表示時對應的dB數值僅僅為0~120dB。
(2) 計算多級放大的總增益時,可將乘法化為加法進行運算。
(3) dB值可正可負。正值表示增大,負值表示衰減。若x/x0<1,則dB值為負值。也就是說測量值大于參考值的為正,小于參考值的為負。
(4) 幅值比互為倒數時,dB值互為正負。
參考資料來源:百度百科-分貝
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