Page 50 - 《应用声学》2021年第2期

218 2021 年 3 月

时，模型一的标准化压力为 0.051(压力值越小表示 有轨电车行驶噪声反而在下面。
拟合程度越好，该值为 0.05 时说明拟合程度 “好”)， 为了从客观指标的角度理解典型环境声的感
决定系数为 0.95(该值越大表示对原数据解释效果 知空间，提取声音的 163 个特征参量 (响度、尖锐
越好)，模型二相应的参数为0.056和0.94，说明两个 度、粗糙度、波动强度和音调度共 5 个心理声学指
模型与观测数据拟合效果好。图 3 绘制了模型的变 标；20 Hz∼5 kHz 的 25 个 1/3 倍频带声级；24 个特
量空间定位。 性响度、24 个特性尖锐度、19 个特性粗糙度和 21
从图 3(a) 可知，实验一中 4 类声音被清楚地分 个特性波动强度；45 个音色描述符 [19] ，包括 9 个
成了4大块，分别为：自然声、色噪声、交通噪声和有 全局时域特征、14 个时变时域特征、基于短时傅里
调声。在一维空间上，自然声和色噪声居左，其次是 叶变换(Short time Fourier transform, STFT)幅值
交通噪声，最右侧为有调声，可以比较明确地认为维 (STFTmag) 和短时傅里叶变换能量 (STFTpow)各
度 1 实际上就是反映了典型环境声类型间的差异。 11 个时变频域特征)，分别与每个实验的二维空间
而在维度 2上，如果将所有声音放在一起观察，很难 坐标做相关分析，根据客观参量与某个维度相关性
得出一致性的变化趋势，但是如果分4 类来看，则可 较强，但与另外一个维度相关性较弱，且各声学参量
以发现维度 2 在每个类别内部都大致反映了不同声 之间相关性较弱的原则，选择感知空间两个维度分
音的烦恼度差异，并且距离零点越远表示越不烦恼。 别对应的客观参量，结果如表4所示。
因此可以认为第二个维度反映了声音烦恼度的差 实 验 一 两 个 维 度 对 应 的 参 量 分 别 为 基 于
异，但这种差异在不同类别间可能不具有可比性。 STFTmag 的谱下降值和上升时间，前者为信号
类似地，图 3(b) 维度 1 表示不同类型交通噪声 的频域描述符，用于表达谱的斜率；后者表示上升时
之间的差异，除火车刹车噪声外，从左到右依次为市 间，即信号能量上升的开始时间。这说明被试对不
内日常交通噪声、飞机噪声和轨道交通噪声 (市内 同类型环境声的判断主要取决去其频谱的斜率，对
有轨交通噪声和火车噪声)。维度2大致反映了不同 它们的烦恼感主要跟信号的时域特征有关。
交通噪声的烦恼度差异，并且这种差异在这些不同 实验二提取的两个参量分别为第一个 Bark
类型交通噪声之间是可以比较的。在每个类别内部 频带 (0∼100 Hz) 内的特性响度均值和中心频率为
得分越高表示越烦恼，不同类别之间令人烦恼的位 200 Hz 的 1/3 倍频带声级。说明被试对声音在一
于维度 2 零点上方而听起来不那么烦恼度位于零点 维空间上的分类可能与特性响度均值(第1Bark) 有
下方。但是，有轨电车行驶噪声和地铁行驶噪声的 关，在二维空间上对每一类噪声的打分可能与 1/3
分布规律与其他 3 类正好相反，平均烦恼度较高的 倍频带声级(中心频率200 Hz)有关。

3
2.5
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-2 -2
-2 -1 0 1 2 -2 -1 0 1 2
፥ए1 ፥ए1
(a) ࠄᰎʷܦನవښ̄፥ਖᅼቇᫎᄊઆॖ (b) ࠄᰎ̄ܦನవښ̄፥ਖᅼቇᫎᄊઆॖ
图 3 感知空间分析
Fig. 3 Perception space analysis