時變信號雙耳響度感知特性的研究.pdf

1、時變信號響度感知特性的研究日益受到人們的重視，而聲壓級連續(xù)變化的 單音信號的瞬時響度感知特性和復(fù)音信號的總體響度感知特性是獲得時變信號 響度感知特征的基礎(chǔ)。各國科研工作者從不同角度進(jìn)行了研究，但這些研究一 方面缺乏系統(tǒng)性，另一方面所得到的結(jié)果也存在較大的差異。本文對時變單音 和復(fù)音信號的響度感知特征進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，以獲得其變化特征和規(guī)律，為 時變信號響度特征的完整描述建立基礎(chǔ)。 論文的工作得到以下結(jié)論和創(chuàng)新點： 對于聲級

2、連續(xù)變化的單音信號的響度感知特性，采用幅值估計法，對實驗 數(shù)據(jù)進(jìn)行了歸一化處理。通過對聲壓級連續(xù)變化的三種頻率(500Hz、1kHz和 2kHz)的單音信號的研究后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)聲壓級連續(xù)增大時，對信號的響度感知會 存在過重振現(xiàn)象；而當(dāng)聲壓級連續(xù)減小時，對信號的響度感知會存在反重振現(xiàn) 象。兩種現(xiàn)象出現(xiàn)的起始聲級都與幅值估計時間間隔和聲級變化斜率有關(guān)，其 中，反重振現(xiàn)象的起始聲級隨著幅值估計時間間隔的增加和聲級斜率的增大而 降低，過

3、重振現(xiàn)象則剛好相反。 通過對響度感知隨幅值估計時間間隔變化規(guī)律的深入分析發(fā)現(xiàn)，無論是聲 級連續(xù)降低還是連續(xù)增加的單音信號，當(dāng)信號的連續(xù)兩次幅值估計之間聲級差 相同時，其響度的主觀評價結(jié)果相同。由此得到了幅值估計聲級差是時變響度 感知的關(guān)鍵影響參量的結(jié)論，并進(jìn)一步提出了1kHz時變單音信號響度感知變化 的數(shù)學(xué)模型。 論文分析比較了聲級連續(xù)變化的單音信號與跳變信號及猝發(fā)聲響度感知的 差異。結(jié)果表明，聲級連續(xù)變化的單音信號的響度

4、感知與具有相同聲級差的跳 變信號的主觀評價結(jié)果存在較大差異，跳變信號的主觀評價結(jié)果與猝發(fā)聲的評 價結(jié)果相同。 研究了聲級變化信號響度感知的不對稱性。結(jié)果表明，對于具有相同幅值 估計時間間隔、相同斜率的聲級連續(xù)遞增和聲級連續(xù)遞減的1kHz和2kHz信號， 聲級遞減信號的響度變化要大于相應(yīng)頻率的聲級遞增信號的響度變化，而對于 頻率為500Hz的信號，聲級遞減信號的響度變化與聲級遞增信號的響度變化之 間的關(guān)系難以確定。研究結(jié)果表

5、明了，時變信號響度感知存在明顯的不對稱性， 并且與頻率的關(guān)系復(fù)雜，需要進(jìn)一步深入的研究。 采用響度匹配法對復(fù)音信號的響度感知特性進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示，對于 幾何中心頻率為1kHz的雙音復(fù)音信號、載頻為1kHz的調(diào)頻信號以及載頻為 1kHz的調(diào)幅信號，信號的響度感知隨頻率間隔或調(diào)制頻率的變化特征都以臨界 帶寬為界。當(dāng)雙音的頻率間隔或信號帶寬小于臨界帶寬時，信號的響度感知都 與頻率間隔或調(diào)制頻率無關(guān)，而當(dāng)頻率間隔或信號帶寬大于臨

6、界帶寬時，信號 的響度感知都隨頻率問隔或調(diào)制頻率的增大而增大。由此，修正了前人對雙音 復(fù)音信號的研究結(jié)論，提出了雙音復(fù)音信號響度感知變化曲線為折線的觀點一 在臨界帶寬以下為與頻率間隔無關(guān)的水平線，其后為隨頻率間隔線性增長線。 論文通過對漸變段的數(shù)據(jù)分析，提出了響度感知漸變段的數(shù)學(xué)函數(shù)描述。 對于調(diào)幅信號的研究結(jié)果還表明，信號的響度感知與調(diào)制深度有關(guān)，當(dāng)調(diào) 制深度增大時，對信號所感知的響度也增大。 論文最后根據(jù)研究感想，從信