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海德聲科人工頭系列文章：為何人工頭要做均衡？
2018-10-09 21:26:24· 來源：海德聲科
人工頭可以考慮肩部、頭部、耳廓等結(jié)構(gòu)對(duì)聲場(chǎng)的影響，但僅此還不足以采集并回放出更真實(shí)的聲音。那么，人工頭如何才能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的雙耳聲學(xué)回放呢？小編本期將為您講述均衡的故事~
在上一期人工頭系列文章：為何要用人工頭？中我們講到，人工頭可以考慮肩部、頭部、耳廓等結(jié)構(gòu)對(duì)聲場(chǎng)的影響，但僅此還不足以采集并回放出更真實(shí)的聲音。那么，人工頭如何才能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的雙耳聲學(xué)回放呢？小編本期將為您講述均衡的故事~
為何需要精準(zhǔn)雙耳回放(accurate binaural playback)？
一般人工頭采集的雙耳信號(hào)，通過回放系統(tǒng)即可進(jìn)行聆聽。但是真正的精準(zhǔn)雙耳聲學(xué)測(cè)試，可以做到回放的聲音與現(xiàn)場(chǎng)聆聽的效果基本一致，如下圖所示，pr(t)/pl(t)與p’R（t）/ p’R（t）相等。
精準(zhǔn)雙耳回放是研究眾多NVH問題的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)雙耳回放有助于執(zhí)行以下操作（以下提及產(chǎn)品均為HEAD acoustics所有）：
聲品質(zhì)的主觀評(píng)價(jià)：如利用SQuare在聽音室、sound seat或sound car中進(jìn)行回放；
傳遞路徑分析回放：如利用Progno[i]se進(jìn)行傳遞路徑分析時(shí)，回放各個(gè)路徑以確定問題根源；
制動(dòng)噪聲回放：如利用Brake observer軟件的專利算法“relative approach”自動(dòng)識(shí)別并采集制動(dòng)噪聲后，進(jìn)行回放監(jiān)聽。
實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)雙耳回放的過程中會(huì)遇到的潛在問題？
人工頭耳道內(nèi)的麥克風(fēng)采集的數(shù)據(jù)，可用耳機(jī)進(jìn)行回放。人工頭的麥克風(fēng)一般在耳道入口處，如HEAD acoustics的人工頭。但是回放時(shí)，聲音是從耳廓外的耳機(jī)發(fā)出的。
問題由此而產(chǎn)生--回放的聲音經(jīng)過了2遍耳廓腔。因?yàn)槿斯ゎ^耳道入口處的麥克風(fēng)采集的聲音已經(jīng)通過耳廓腔的過濾，用耳機(jī)回放時(shí)會(huì)再次經(jīng)過真人的耳廓腔。耳廓腔的二次過濾，將導(dǎo)致聲音失真。
如何消除聲音失真？
秘訣只有兩個(gè)字：均衡（equalization）。HEAD acoustics已為您準(zhǔn)備好解決方案：
預(yù)先得到耳機(jī)位置到人工頭麥克風(fēng)位置的傳遞函數(shù)；
通過該傳遞函數(shù)，將人工頭采集的麥克風(fēng)信號(hào)，轉(zhuǎn)換成耳廓位置對(duì)應(yīng)的信號(hào)；
通過耳機(jī)進(jìn)行回放。
換言之，就是給人工頭的結(jié)果加個(gè)濾波器，去除耳甲廓腔二次過濾作用，實(shí)現(xiàn)真正的精準(zhǔn)雙耳回放。該濾波過程即為均衡，我們此處稱為總體均衡。該過程還補(bǔ)償了因耳機(jī)壓迫耳廓導(dǎo)致的聲場(chǎng)變化，以及人工頭麥克風(fēng)位置與真人耳膜位置不同對(duì)聲場(chǎng)造成的影響。
為何需要精準(zhǔn)雙耳回放(accurate binaural playback)？
一般人工頭采集的雙耳信號(hào)，通過回放系統(tǒng)即可進(jìn)行聆聽。但是真正的精準(zhǔn)雙耳聲學(xué)測(cè)試，可以做到回放的聲音與現(xiàn)場(chǎng)聆聽的效果基本一致，如下圖所示，pr(t)/pl(t)與p’R（t）/ p’R（t）相等。
精準(zhǔn)雙耳回放是研究眾多NVH問題的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)雙耳回放有助于執(zhí)行以下操作（以下提及產(chǎn)品均為HEAD acoustics所有）：
聲品質(zhì)的主觀評(píng)價(jià)：如利用SQuare在聽音室、sound seat或sound car中進(jìn)行回放；
傳遞路徑分析回放：如利用Progno[i]se進(jìn)行傳遞路徑分析時(shí)，回放各個(gè)路徑以確定問題根源；
制動(dòng)噪聲回放：如利用Brake observer軟件的專利算法“relative approach”自動(dòng)識(shí)別并采集制動(dòng)噪聲后，進(jìn)行回放監(jiān)聽。
實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)雙耳回放的過程中會(huì)遇到的潛在問題？
人工頭耳道內(nèi)的麥克風(fēng)采集的數(shù)據(jù)，可用耳機(jī)進(jìn)行回放。人工頭的麥克風(fēng)一般在耳道入口處，如HEAD acoustics的人工頭。但是回放時(shí)，聲音是從耳廓外的耳機(jī)發(fā)出的。
問題由此而產(chǎn)生--回放的聲音經(jīng)過了2遍耳廓腔。因?yàn)槿斯ゎ^耳道入口處的麥克風(fēng)采集的聲音已經(jīng)通過耳廓腔的過濾，用耳機(jī)回放時(shí)會(huì)再次經(jīng)過真人的耳廓腔。耳廓腔的二次過濾，將導(dǎo)致聲音失真。
如何消除聲音失真？
秘訣只有兩個(gè)字：均衡（equalization）。HEAD acoustics已為您準(zhǔn)備好解決方案：
預(yù)先得到耳機(jī)位置到人工頭麥克風(fēng)位置的傳遞函數(shù)；
通過該傳遞函數(shù)，將人工頭采集的麥克風(fēng)信號(hào)，轉(zhuǎn)換成耳廓位置對(duì)應(yīng)的信號(hào)；
通過耳機(jī)進(jìn)行回放。
換言之，就是給人工頭的結(jié)果加個(gè)濾波器，去除耳甲廓腔二次過濾作用，實(shí)現(xiàn)真正的精準(zhǔn)雙耳回放。該濾波過程即為均衡，我們此處稱為總體均衡。該過程還補(bǔ)償了因耳機(jī)壓迫耳廓導(dǎo)致的聲場(chǎng)變化，以及人工頭麥克風(fēng)位置與真人耳膜位置不同對(duì)聲場(chǎng)造成的影響。
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