陳一乾+戴璐

【摘 要】 在聲場(chǎng)控制中混響的頻率特性對(duì)音質(zhì)有影響。利用Odeon仿真得到不同頻率特性的房間脈沖響應(yīng)，卷積相應(yīng)的 音樂評(píng)價(jià)信號(hào)后分別對(duì)柔和度、力度兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行聽感實(shí)驗(yàn)，得到了兩個(gè)指標(biāo)下的混響頻率特性優(yōu)選模式。

【關(guān)鍵詞】 頻率特性；混響時(shí)間；聽音實(shí)驗(yàn)；柔和度；力度

文章編號(hào)： 10.3969/j.issn.1674-8239.2017.05.009

【Abstract】The frequency characteristics of the reverberation has a great influence on the quality of hearing. The Odeon simulation is used to produce the room impulse responses of different frequency characteristics. Then after the convolution of the corresponding music signal， the subjective tests are carried out on two indicators （softness and intensity）. The results revealed the reverberation frequency characteristics of the preferred mode under two indicators.

【Key Words】frequency characteristic； reverberation time； listening test；softness；intensity

1 引言

混響是日常聽聞中的普遍現(xiàn)象，在演藝環(huán)境中更是扮演著重要角色。良好的混響模式可以更好地調(diào)節(jié)聽眾的主觀聽感，滿足表演需求，達(dá)到預(yù)期的藝術(shù)效果。人對(duì)混響感知的主客觀因素研究早已開始，將混響時(shí)間作為評(píng)價(jià)廳堂音質(zhì)的單一參量并不完備[1]?；祉懙念l率特性[2～4]、早后期聲能比、反射聲疏密程度等因素都會(huì)對(duì)主觀聽感產(chǎn)生影響。

本文從混響時(shí)間的頻率特性出發(fā)，探究其對(duì)主觀聽感的影響，為混響音質(zhì)設(shè)計(jì)提供一定的參考依據(jù)。

2 混響頻率特性設(shè)計(jì)

利用Odean軟件對(duì)某建筑環(huán)境進(jìn)行聲學(xué)仿真，通過改變房間表面材料的吸聲系數(shù)，從而得到不同頻率特性模式的混響脈沖。在本項(xiàng)研究中，共設(shè)計(jì)了9種頻率模式不同的房間脈沖響應(yīng)，具體參數(shù)如表1所示。

3 聽音實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果分析

3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

綜合混響對(duì)主觀音質(zhì)的影響，實(shí)驗(yàn)選取在音質(zhì)控制中最難以協(xié)調(diào)的一對(duì)矛盾指標(biāo)：柔和度、力度作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。利用上述頻率模式設(shè)置不同的脈沖信號(hào)，卷積相應(yīng)音樂片段，作為實(shí)驗(yàn)信號(hào)。柔和度的評(píng)價(jià)用二胡選段《良宵》，力度的評(píng)價(jià)用弦樂四重奏選段《死神與少女》。實(shí)驗(yàn)方法采用對(duì)偶比較法[5]，信號(hào)兩兩組合，就評(píng)價(jià)指標(biāo)被試選取對(duì)比信號(hào)中更偏愛的那個(gè)信號(hào)。實(shí)驗(yàn)采用耳機(jī)放音，將制作好的信號(hào)通過聲卡輸出到耳機(jī)分配器，由監(jiān)聽耳機(jī)進(jìn)行重放，聽音的等效聲壓級(jí)控制在75 dBA。

被試為12名具有主觀音質(zhì)評(píng)價(jià)基礎(chǔ)的在校研究生，男女比例基本均衡。

3.2 結(jié)果與分析

3.2.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)與計(jì)算得到兩個(gè)指標(biāo)下主觀偏愛度結(jié)果。

綜合結(jié)果分析可得，9種模式在聽感上存在明顯差異。模式八、九在柔和度上表現(xiàn)良好，而模式五、六、七有著較好的力度感。從模式設(shè)置上可以發(fā)現(xiàn)，模式八、九的高低頻混響時(shí)間皆低于中頻混響時(shí)間，而模式五、六、七有著較長(zhǎng)的高頻混響時(shí)間。因此，在保持中頻不變的情況下，高低頻混響時(shí)間的設(shè)置對(duì)主觀柔和度和力度的影響呈現(xiàn)一定的規(guī)律性。

3.2.2 結(jié)果分析

為進(jìn)一步尋找主觀柔和度和力度與混響時(shí)間頻率特性之間的關(guān)系，分析各脈沖模式對(duì)應(yīng)頻點(diǎn)下的混響時(shí)間和客觀參數(shù)C50（清晰度）和G（強(qiáng)度指數(shù)）的關(guān)系，如圖3～圖6。

從圖中統(tǒng)計(jì)分析可得：

（1）參數(shù)C50隨各頻點(diǎn)的混響時(shí)間的增長(zhǎng)而降低；

（2）參數(shù)G隨高頻混響時(shí)間的增長(zhǎng)而增加；在低頻段，混響時(shí)間的改變對(duì)參數(shù)G影響不明顯。

在得到各點(diǎn)混響時(shí)間對(duì)對(duì)應(yīng)參數(shù)的影響關(guān)系之后，為驗(yàn)證高頻、低頻混響時(shí)間對(duì)主觀聽感的影響，將對(duì)參數(shù)低頻（125 Hz～250 Hz）、高頻（4 000 Hz～8 000 Hz）兩段進(jìn)行考察，統(tǒng)計(jì)出這各模式下兩個(gè)頻段內(nèi)兩個(gè)參數(shù)的均值，見表2。

將各分段參數(shù)與主觀偏愛度得分按如下公式進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)。相關(guān)性檢驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

綜合上述結(jié)果，可以看出：

（1）主觀力度感與G（4 000 Hz～8 000 Hz）存在明顯的正相關(guān)性。增大高頻頻點(diǎn)的混響時(shí)間可以增大該點(diǎn)的G值，所以增大高頻頻點(diǎn)的混響時(shí)間可增強(qiáng)混響的主觀力度感；

（2）主觀柔和度與C50（125 Hz ～250 Hz）、C50（4 000 Hz ～8 000 Hz）存在明顯的正相關(guān)性，與G（4 000 Hz～8 000 Hz）存在負(fù)相關(guān)性。C50值隨高低頻頻點(diǎn)混響時(shí)間呈負(fù)相關(guān)，G值高頻頻點(diǎn)混響時(shí)間呈正相關(guān)，所以同時(shí)減小高低頻頻點(diǎn)的混響時(shí)間可增強(qiáng)混響的主觀柔和度。

4 小結(jié)

本文探討了混響頻率特性對(duì)主觀音質(zhì)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為混響時(shí)間的改變對(duì)力度、柔和度的影響提供了一定的參考。但是實(shí)驗(yàn)所用的曲目有限，只是針對(duì)單一曲目得出的結(jié)論，進(jìn)一步的工作需要針對(duì)更多曲目進(jìn)行，以得出具有統(tǒng)計(jì)意義的結(jié)論。

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