主观音质评价能力培养与音质评价流程探讨
2023-02-25
来源:小奈知识网
节目翻作与广曩 0’@翊0,盛0讽 护@翻凹 6@响锄响皿国 @国曲@国g 文献引用格式:刘涛,郑立.主观音质评价能力培养与音质评价流程探讨[J].电声技术,2016,40(11):72—76. LIU Tao,ZHENG Li.Study of the subjective quality evaluation ability training and audio products accessing flow[J] Audio Engineering,2016,4O(11):72 6. 中图分类号:TP37 文献标志码:A DOI:10.16311/j.audioe.2016.11.15 主观音质评价能力培养与音质评价流程探讨 刘 涛,郑 立 (TCL通力电子(惠州)有限公司,广东 惠州516000) 摘要:针对一款电声产品,需要进行主观音质评价。如何对产品进行主观音质评价,以及如何提升工程师主观音质 评价能力至关重要。基于工作实践的积累和学习,给出提升音质评价能力的思路和方法,并结合产品主观评价的流 程和方法,给出思路和建议。 关键词:主观音质评价;能力;培养;声音评价 Study of the subjective quality evaluation ability training and audio produc ̄accesMng flow LIU Tao,ZHENG Li (TCL Tongli Electronic(Huizhou)Co.,Ltd.,Huizhou Guangdong 516001,China) Abstract:Subjective evaluation is needed for audio product.How to evaluate sound quality subjectively,and how to im— prove the subjective quali ̄engineer evaluation ability are very important.On the basis of the accumulation of practice and learning,ideas and methods of enhancing the capacity of sound quality evaluation are discussed.Combined with subjective evaluation of processes,ideas and suggestions are given. Key words:subjective quality;ability;training;evaluation 经过哈曼公司研究表明,对于电声产品的主观 音质评价,经过培训与未经培训人员的评价结果有 所有特性本质,音质评价术语还没有一一对应的物 理指标。客观指标与主观听感有许多不一致的地 方,有待工程师与专家再深入进行研究。 较大的差异,经过培训人员评价的结果具有更高的 可靠性。所以如何培养电声产品开发人员音质评 价能力至关重要。本文将就如何培养电声工程师 主观音质评价能力给出思路和方法,并如何对一款 电声产品进行听音评价,选择一款产品进行评价, 所以客观测试不能代替主观评价,制作音响产 品的最终目标是满足人们听觉享受,有必要进行主 观音质评价。 1.2导致主观音质评价差异的因素 从输入到输出评价结果,给出完整思路,并进行讨 论,以期后面不断改进,达到科学评价的目的。 有下列因素导致主观音质评价的差异。 1.2.1 听音员自身的素质对音质评价的结果有很 大影响 1 主观音质评价以及必要性 主观音质评价:通过听觉判断声音(原声或重放 声)的质量水平。目前,对于语言主要从语言清晰 度,而对音乐则从与作品类型和风格相吻合的音乐的 按照扬声器听音试验标准IEC60268—13:1998ll J, 推荐由4 ̄7个听音员组成音听团队,其中男女比例 和年龄应均衡。个体的可靠性和个体间的可靠性 很重要。个体的可靠性是某一听音员对同一激励 反复评定的一致性。个体间的可靠性是不同听音 员对同一激励评定的一致性 。 一可听}生和欣赏价值来判断其声音质量水平的高低。 1.1 进行主观音质评价的原因 因为现有的客观测试还不能完全揭示音质的 堕蔓 鲞 塑 般情况下,经过训练的有相同经验的听音员 ●■投●投稿网址:http://AudioE.cn ●一&一 m — …… ◎回0'圆 闶 0,@ 凹@让0⑥响囿响 。笪 堡 堡 旷@固d 圆 U 的个体间可靠性非常高 fⅡ在实际的听音活动当 l(11) 中,听音员的素质参差不齐,所以对音质评价的结 果有较大影响 另外。每个听音员对音色都有自己个人的喜 好 如有的人喜欢听响度大和深沉的低音,有的人 7S 则认为这种声音模糊不清价结果产生影响 这也会对主观音质评 5(1 所以有必要对听音员进行培训,以提升其听音 评价能力 5 1.2.2 评价音响产品所使用的节目素材对主观音 质评价的结果有很大影响 (1 ■l一 音响起销两晋响撰稿人音响销售员 大学生 训练人员为节目素材在录音过程巾,除了乐器配置上 图l 各种人群主观音质评价可靠性统计 的不同,还有其他的影响l大1素,如录音室自身的声 学条件不同。选择传声器的型号、传声器的数日和 放置地点、蚌带的混录制等 郝会导致录音的节目 素材产生不同的听音效果, 2.1.1 建立频率与听音的关系 大多数人能够听到的频率范罔从20~ 20 000 Hz。 所以可行的方法是选用多种不同的节目素材, 从不问的角度展现扬声器系统在主观声音特性上 各个畦要的方面 , 1.2.3 听音环境对音质评价的结果有很多影响 经过专业设计‘的听音室可以成为良好的听音 房I1_I】 南于房问的 寸、混响时间、扬声器的摆位 和听音员的都会影响音质评价的结果。 声音每一段的频率都有什么特点?人们对其 感觉又有什么不同呢?这对电声T程师音质评价 以及音质调试有重要的意义。 在实际调音过程巾,需要建立频率和听感较详 细的对应关系,具体情况见表l。 可以使用软件进行训练和学习,建议使用 Earplugings(免费下载)进行练习,建立频率和听音 的关系。 除了以上的儿方面冈素.重放设备如CD机、功 率放大器、切换器等的选择都会对音质评价的结果 产叫 影响 1.3 听音员培训后的听音改善 2.1.2 音色对听感的影响 音色(musical quality)是指声音在听觉上产生 的某种属性。不同乐器同样的频率同样的响度,为 什么声音听起来不同——原闪是音色不同。人的 讲话和乐器的演奏声都不是纯音,而是复音,南基 频和高次谐频组成,即频谱不同。 2.1.3 响度对听感的影响 经过哈曼公司研究表明,听音人员经过专业的 培训后.个体的町靠性和个体问的可靠性都会大大 提高 如 1,是哈曼公司对比不同人群音质评价 的结果,经过培训的人员,主观音质评价的结果可 靠性最高 响度捕述的是声音的响亮程度.表示人耳对声 音的主观感受响度感知除了与幅度和频率有关外, 还与声音的持续时间有关,需要了解等响度曲线对 主观音质评价的影响。 2.2进行交响乐鉴赏活动。提高音乐素养 2 主观音质评价能力提升的培训方法 主观音质评价培养是一个系统而长期的过程, 因为其涉及到听觉机理,声音 要素与主观音质评 如果要成为一个合格音质评价专家或者1 程 师,还需要不断加强学习,了解现场或者录音棚的 价的关系,音响环境的混H向特性,以及乐器的音色 品质及音乐师的各种演奏技巧,音乐情感感知等内 容所涉及内容IL较J 泛,本文给}H电声1一程师主 观音质评价能力提升的训练方法和思路。 2.1 声音三要素与听感关系的建立 声音是怎么样的。音响重放的声音应该是最大限 度地对声音的还原。所以根据作者的经验,给f 下 列的思路 。 2.2.1 学习交响乐发展史 交响乐发展历史主要分为 个时期,第一个是 声音_二要素即频率、音色和响度对主观音质评 价有重要的影响. 电声技●投稿网址:liilll://~【l(1 f: 『l I8世纪中叶到l9世纪初,是古典主义时期,代表人 2016 ̄40卷第11期l73I 节目翩作与广播 ⑥ 0,圈 ⑥ 凹@稍@闶圈闶翘圆 @囿 @固 [[函 m∞5 4 5娟 罐 6 ~一 m 眨 频率 20~100 Hz k H H L^ m 听感影响 z z z k k +J k z 1 l z 频率提升听感影响 表I 频率与听感对应关系 频率衰减听感影响 频率不足,音色会变得无力 如果这段频率成分缺乏,音色会显得发软、 影响 爵的混厚感 频率过强,会产生一种嗡嗡的低频共振的声 频率成分增强,就会产生一l利I房间共鸣的空间 感、混厚感 l00~150 Hz 影响背包的丰满度 发飘.语音则会变得软绵绵 频率成分缺乏,音色会显得发软、发飘, 音 则会变得软绵绵 频率幅度不足,声音会显得空洞,不坚实 频率幅度不足。语音会产生一种收缩感 l50~300 Hz 影响声音的力度 语音的主要频率 人声的基音频率区域 对乐器的表面响度有影响 影响语音的清晰度、可懂度 影响音色的明亮度 影响音色的清晰度和透明度 频率成分过强,声音会变得生硬而不自然 幅度过强,音色会变得单调,相对来说低频成分少_『 频率丰满,人声的轮廓明朗,整体感好 频率强度提高了,则会使人感觉乐器与人耳的 频率强度变小 ,听觉感到这种乐器与人耳 距离变近 如果此段频率成分过强,则音色变得锋利 频率成分过强,则音色硅得齿音严重 频率成分过多,音色则变得尖锐 频率过强,则会产生尖噪,刺耳的感觉 频率成分过 毛刺”般尖噪、 刺耳的高频噪声 “ ..的距离变远了; 如果这段频率成分不足,则音色显得含糊不消 频率成分缺少,则音色会变得暗淡 频率成分缺少,音色则变得平平淡淡 频率缺乏,则音色将会失去光泽 高音木管乐器的高音铜钎 乐器的高频泛音频段 人耳可以听到的高频率声波 黝向 色彩、 频率成分不足一 …。…则音色将会会失掉色彩 ………’…… ,16 ̄20 kHz 频率溉影响音色的黼 感情卡富 频率成分祀jjf5么音色的韵味将会失落 物有海顿、莫扎特和贝多芬等。第二个是19世纪 表2 交响乐团的构成 明管及以. 三管 2+0 2+l 2+O 2+l 2+0 2+1 2+0 2+1初到19世纪末,是浪漫主义时期,代表人物有柴科 夫斯基、门德尔松和肖邦等。第i个是20世纪的 现代交响乐时期。 出现了各种现代音乐流派,如:印象派、表现主 义、新古典主义等。 2.2.2 了解交响乐团构成和乐团的位置编排以及 乐器 水管组 长笛+短笛 双簧管+英国管 双簧管+高/低 单簧管巴松+低音巴松 小号 2 3 . 各组人数更 多,小型50人 左右,中型7O一 管弦乐队就像一个合唱队一样,弦乐是乐队的 主要部分。管弦乐队通过不同乐器的不同音色分 为:弦乐部分、管乐部分和打击乐部分。在弦乐中, 小提琴部分也要分为j个和声部分,即:第一、第 二、第三小提琴。整个管弦乐的主旋律就是南第一 小提琴演奏的。交响乐团的位置编排如图2所示, 交响乐同的构成如表2所示。 铜管组 长号+大号圆号 0 2 j+1 4 90人.大型100 人以t-. 第--iJ',提琴 第二小提琴弦乐组 中提琴 大提琴 低音提琴1O 14—16 8 6 6 4 l2一l4 l0一l2 1O 8 打击组 色彩组 定音鼓、锣、镲、铃鼓、三角铁等 钢琴、竖琴、木琴、钒板钟琴等 弦乐组乐器,包括小提琴、中提琴、大提琴、 低音提琴等,其音乐宽广,演奏技巧丰富,音色优 美,表现力强,是管弦乐队的支柱。小提琴优美抒 情,具有歌唱性,被誉为乐器中的皇后。中提琴不 及小提琴明亮灿烂,但它的音质柔美醇厚。大提 琴音色雄浑深厚。低音提琴音色更加低沉、 图2 交响乐团的位置编排 深厚 ■声投●投稿网址:httll://?tlI(1 E l’ 团 生笪! 鲞蔓 塑 ' 尊摹 旷⑥⑨ 躏四 0,@圈凹@锄⑥响国节目麓作与广播 嗡 ⑥圆圈@固嚣 术管 乐 ,也折长筒、 饼、双请管、I=.}L簧符、 久僻,其青色柔和IIn 清亮,存管弦乐队巾.小管常 仟弛冬(SOLO),也ftJ 以是很有j4.【性的、跳跃式的、 K 、短阿哥色HjJ庇活泼~双簧僻肯也略带鼻 , 消H… 鲜叫动人 - 竣管低音 膏包卜厚,[fl音 包 和、禽篱, ■ I 明亮有力,最 音 尖锐、 大僻音色低沉 重 炯管绀乐 .位 小 、K 、_人l 、网号 除 …l f、,它们的 色突¨:且响亮, ’太脱庄严、宏伟 的场【 ,I 网 青包求和.足铜管和小管乐器的细 , 常表现宏伟、仃力、向 小I 色明亮、锐 利、儿有口.佴 K 慢奏时嘹亮、州 ,显示fI{厂i_ 火的战力;弱套时 f¨十厚 _人 ‘ 包深沉、浑厚、 广阔,旋律较少,卡‘ 支撑低音 部.以辅助音的形 =rl=…脱 太脱 J 富,卉包 涧,兼具铜管的 一色 j水管的 润 ¨击 乐 ,包 定啬鼓、小 :鼓、大鼓、镲 包 纯,多衷现特殊 奏.漪染 氛, 定音鼓肯色棠 I、:仁满,啬 可 沸1,不 力度 llJ‘&现 同的 乐 容 小军鼓 称“小鼓”, 乐队[1l与大鼓的 要性卡H同,常 -i大鼓 时他 Jtl 尺鼓青包低沉响亮,雄壮行力, 雷声大镲 径60 rm・,两片镲II 分 阳,演套¨寸 镲碰击发… 1¨ 小镲,打. 乐 ,铜质 南 20¨ 还有色彩 .包于 竖琴、小琴、例琴 琴}f1于 !I仃}富的I大】涵 炎f'Ifi的音质,成为交Ⅱ向乐队以及 耿瓣荆rf1特殊的 彩性乐 术琴打. 乐器,可川 孙冬旋律钢琴被称为世界乐器之 采川I‘■ 匀律,这足其他仃何律制郜不其箭的特点 ..这个 特 r,j优越忡, 乐从此l_『l以“畅jl!i无阻”地r1 …转悯和方便地 川 声技r『j H J乐 的演袋I{1『问lu1表3所,J==、 2.2.3 响乐欣赏入门欣赏推荐 埘于人门的从、II, ,推荐欣赏《I‘ 少年管弦乐 人 来完恪_r晰什么足管弦乐队 青少年钳坛乐队指南》是 作I抖1家 t顺 _j:l946年々为『 少{t- 解、两洋符 乐而创作的作 [l・ilI 通过欣赏,nf以学会辨刖不I州乐器的音色及其 丧脱力 ”外,建议多 现场欣赏音乐会,从而系统地 质 价能力 ●暑|I投■投稿网址:…I)://M ̄{li『1tr:㈩1 表3 不同乐器的演奏时间 3 音响主观音质评价方法探讨 小部分内 将给Ⅲ 价一款音响 : 的流 . 以便准确地输…音质 价结果 3.1音质评价流程 啬.响产. 质评价流氍如 3所示 . 、 1)扬』 器测试数执 确认 (IMP.SPI ,_r/s ) ●…2)扬J±i器纯 榆测 一 … I一一 、,、 3)整机 振 漏; J气愉测 。 :4睹箱测试 } (IMP,SPL等)j \一一———/ ● /一一一——————、 5)工程师系统音质渊试 (SOl 、功率失真等) 6)听音评价和输 卦迂 3 晌产品哥疆汁价流程圈 3.2音质评价前期准备 以一揿 I 场销售的蓝 响为例, … 价 的思路此7 容积约为0.1 ,扬 勾1.5 in (1-I1=2.54 r】l】),采』IJ尤源辐射 设计 下嘶分圳按照以上流 给…测试干¨俭测 1)扬 器测试数据确认农4所示币fll冬1 4所,J 2)扬, U 检测和整YLfl L 振音漏 愉测 扬 纯卉俭测OK,无异常音 骼YLflI 无振音,尤漏 0 笙蔓 查兰 塑园 节目镧作与广播 二[匝 。,@ 囿口晌 ⑥ @锄⑥∞囿 圆 ⑥圃固@囿g 表4 1.5 in全顺扬声器1 券数 100 : 70 萼60 、圣i 30 0 20 50 l00 20() 500 J(xx】2 0n()5( x1l0( 20fxx1 ,',I{ 图4 1.5 Il1全频扬声器 SPI CURVE(()N AXIS l W/1 M) Fulqdamental KLPPEL 90 — 80 70 q 60 -g 50 k 40 30 20 20 50 lO0 200 500 1 000 2f】r)f)5(X]【)10(Ix】2O n ./THz 图5 扬声器装甜调试后测试 SI)【J CURVE INP【,rr 0.5 V/ON AXIS 1 M 3.3音质评价和报告输出 3.3.1 听音室性能指标 MINI SPEAKER试听窄性能指标示例见表5 3)音箱测试以及1 帅系统音质捌试和测试, J听示 921 ̄I 5 表5 MIN1 sl I‘AK I{'弋】听室性能指标 3.3.2 主观音质评价人员 4 结论 主观音质评价人员南7名专业声学 r程JJil ̄tit 成,其中男5人,女2人,年龄住25~40岁,所有听青 主观音质评价能力刈’电 T 帅有替非常 员均拥有正常听力 、 要的作用.小文针对如何提升 I 师主观音质 3.3.3 节目素材 评价能力给m思路和培养 ‘法,歼fnj何埘一款音响 节目素材选J1 J高质量的WAV音源,包括<{7days》 产品进行听音评价,从 ll『lII I,I勺输入到输f}1评价结 和《It’I ain’t got y(1II》,以及语音《美淡不美》。 果.给}【I完整流程和 路许进行讨沧,以期后嘶 3.3.3 听音评价和输出报告 断改进方法,达到科 价的}_1的但音质 价能 时1于听音评价报告为公司的内部资料,所以只 力提升是一个K期 沦学习祠1实践练习的过程, f卜,i 输fII相关蘑点结论,详 表6 . 要大家不断总结,找刮 JJIl有效的力 法 f下转第R 面1 园 笙蔓 鲞堕 塑 审声投靠投稿嘲址:hllI,://Audi ̄ 川】 [函 矿⑨ 0,囿时D @固凹@ 6@∞面向固回 ⑥团圆@国翁q节目镧作与广播 -Up 步细化和改善的空间。 参考文献: 日 ---41--男AVE 3 O一女AVE [1]ATAI BS,HANAVER S L.Speech analysis and synthesis by linear predi c’tion of the speech wave[J].Acnust Soe. Am.,197l,5O(2):637—655. 4o一30—20—10 。0 一10 20 30 40 50 [2]SENEFF S.System to independently modify exc.itation and/ or spe<’trllm of speech wavefornl without explicit pitch Px— 调整百分比 图7 对短句进行基频调整的评分 traction[J].IEEE Fransactions on Acousti c・s Speech and Signal Processing,I982,30(4):566-578. [3]ABE M,NAKAMURA S,SH1KANO K,et a1.Voice eoll— 求 3.2+男 -.一女 40一version through ve(、tor quantization[C]//Proeee ̄tings of ICASSP’88.New York:[S.n.],1988:655—658. [4]TODA T,SARUWATARI H.SHIKANO K.Voice㈨m or— sion algorithm hased on Gaussian mixture model witl1 dy— —30—20—10 。O 10 20 3O 4O 1调整百分比 namie frequency warping of straight spectnlnl[C]//Pr ̄ . of ICASSP.Salt lake:[S.n.],2001(2):841—844. !5]HIDEKI K,MASANORI M,TORU T,et a1.Tandem— STRAIGHT:A temporally stable power spectral represenla— tion fi)r periodic signals and applications to interference— 图8 对长句进行基频调整的评分 4 结论 本文讨论了音节时长,基频F 这2个参数在音 色基本不变原则下的调节范围,给f={{了参数的可调 区间,同时给m了音节时长MOS评分3分以上, free spectrum,FO,and aperiodieity estimation[C]//Pnn・. Of ICASSP 2008.Las Vegas: n.],2008:3933—3936. [6]王薇.语音转换技术的研究[D].南京:南京邮电大学. 2010:I一2. 基频MOS评分4分以上参数对应的调整范同。统 计数据表明,实验所选取参数的音色不变性调节范 同与说话人的性别、语料长短以及被试对音色的熟 悉程度有关;MOS评分听感上较好的调节范围要大 幅度小于音色基本不变的调节范同。由于实验被 作者简介: 段云鹏(1991一),硕士生.主要研究方向为声频技术, 心理声学; 谢凌云(1977一),硕士生导师,主要研究.,J‘向为声频技 术,心理声学等 责任编辑:史丽丽 收稿日期:2016--08-29 试和语料数量有限,本文给出的结论仍有可以进一 评分(5分) 3 4 3 4 3 评价相对 展性 清晰,穿透力,顺畅 感,中高频明亮度 高频细 丰富,但略过 清晰,穿透力较强,中高 听起来适度,愉快的真 多,显刺耳 频明亮度 实还原声音 综合评价 相对尺寸而言,声音均衡性较好.中低频有较好丧现。但高频略过多,建议改善。 参考文献 N ENNPR.Snund system equipment—Part 1 3:Listening [4]梁晴.西方音乐鉴赏[M].上海:上海人民美术“1版 神.2009. tests on loudspeakers:IEC60268—13『 S 1.1998. [5]DAVID M H,JAMIE A.音乐声学与心理 旨学[M].陈 小平,译.北京:人民邮件初版礼.2010. [2] 沈勇.扬声器系统的理论与应用[M].北京:同防T业 IfJ版社,201 1. [6]影音新生活.了解声音的秘密一人耳对不同频率的感 受[EB/OL].[2016--03—20].WWW.aiweibang.eon1. 责任编辑:李薇 收稿日期:2016-04-25 [3] 郭树荟.中国音乐鉴赏[M].上海:上海人民美术出版 衬:.2009. ■声援●投稿网址:h【il ̄://AudioE n 2016年第40卷第11期J8