基于人耳感知模型的厅堂音质分析的研究

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1、摘要厅堂音质评价是建筑声学研究领域的～个重要内容，它主要通过主观评价量和客观参量以及它们之间的比较来进行研究。但是随着研究的深入，在一些厅堂现场测试中发现，目前现有的一些客观参量并不能完全反映主观感觉上的差别，即客观参量和主观评价量之间的联系还不是十分紧密。试图寻找更深层的客观参量以及更切合实际的表示方法己成为室内声学研究的一个热点。鉴于厅堂音质评价最终将通过人耳听觉感知，本文在分析厅堂脉冲响应的过程中引入了人耳听觉模型，其结果将更接近与主观评价。本文在听觉生理学和心理学成果的基础上，建立了针对

2、厅堂音质研究的人耳感知模型。该模型模拟了基底膜的频率选择特性，内毛细胞的半波整流特性以及神经纤维的时域累积特性等一系列人耳感知过程。同时根据室内声场分析的特点，对先前的研究‘成果作了改进，使结果更符合入耳对厅堂音质评价的感受，这些改进主要包括模型各环节中参数的确定、基底膜频率选择的划分方法、基底膜滤波的能量补偿以及时域积分窗有效时间的确定等。·‘通过对厅堂脉冲响应的实例分析发现，．基于人耳感知模型的厅堂脉冲响应分析具有明显的优点。首先，它的结果与主观感觉之间的联系更为紧密；其次，它以时频图的形式

3、表现，包含了信号在时频域上所有的信息；最后，相比其它的时频分析方法如短时傅里叶变换(STFT)，它在低频段具有很高的分辨率，能反映出厅堂低频的精细结构。由于低频成分对音质评价的影响十分重要，因此这一特点对厅堂音质评价非常有利。关键字：厅堂音质评价，人耳感知模型AbstractAbstractTheacousticalqualityofanauditoriumisanimportantaspectintheresearchfieldofroomacoustics．Itisusuallydescri

4、bedbyobjectiveparametersaswellassubjectiveevaluations．Therelationsbetweenthemhavebeeninvestigatedandsomeconclusionshavebeenpresentedinpreviousresearches．Questions，however,stillremain．Insomeon．the．spottests．itiSfoundthatdifferencesbetweentwohallscanbe

5、distinguishedthoughtheirobjectiveparametersshowthattheyarealmostequal．Inthispaper,giventhefactthatacousticalperformanceofanauditoriumisfinallydeterminedbyhumanperception',anauditorymodelisintroducedduringtheanalysisofroomimpulseresponses．Andtheresult

6、sseemmoreadaptedtOsubjectiveevaluations．Theauditorymodel，proposedonthebasisofpreviousphysiologicalandpsychophysicalresearches，simulatesaseriesofproceduresdonebyhumanears，includingthefrequencyselectivityofbasilarmembrane(BM)，thehalf-waverectificationo

7、finnerhaircellsandthetemporalprocessingofnelNecenter．Meanwhile，somemodificationsareintroducedforamorereasonableanalysisandacloserIinkwithsubjectiveevaluations．Themodificationsincludedeterminationsofseveralparameters，arectificationoffrequencyselectivi

8、tyaccomplishedonBM，energycompensationanddeterminationofeffectivetemporalinterval。Finally，tworoomimpulsesareanalyzedwiththeproposedmethodandShort。TimeFourierTransform(STFT)．Itisfoundthatauditorymodelprovideabetterlinkwithsubjectiveevaluations．Furtherm