Page 75 - 《应用声学》2023年第1期

第 42 卷 第 1 期 李光炬等： Mel 频率倒谱系数平滑的耳机均衡 71

图 3 为上述两款实验耳机在 B&K 人工头上的 复佩戴时耳罩较小的耳机对耳廓有压迫作用，在
HETF 四次可重复性测量结果，以幅频响应和标 9∼20 kHz 范围内 HP1 的幅频响应出现不同 Q 值的
准偏差的形式给出，其频率范围为 20 Hz∼20 kHz。 峰谷结构。图 3(b) 与图 3(d) 表明 HP2 具有很好的
因耳机左右耳的 HETF 具有对称性，只给出左耳 HETF 测量可重复性，在 20 Hz∼14 kHz 范围内幅
的 HETF 测量结果。图 3(a) 与图 3(c) 表明 HP1 的 频响应的标准偏差小于1 dB。这是由于入耳式耳机
HETF 测量可重复性较好，其幅频响应的标准偏差 直接与耳道耦合，避免了耳廓因素的影响，重复佩戴
在 20 Hz∼8 kHz 范围内均在 3 dB 以下。罩耳式耳 时耳机位置的变化对 HETF 影响很小。因此，上述
机的测量可重复性不仅受耳廓耦合作用与耳道共 实验验证了HP1 和HP2 的 HETF测量可重复性好，
振作用的影响 [21] ，还与耳机的耳罩大小有关，重 可用于耳机均衡。

15 10
10
5 0
ࣨए/dB -5 0 ࣨए/dB -10

-10
-15 -20
0.020 0.100 1 10 20 0.020 0.100 1 10 20
ᮠဋ/kHz ᮠဋ/kHz
(a) HP1ᄊࣨᮠ־ऄ (b) HP2ᄊࣨᮠ־ऄ
10 10

8 8
ಖюϠࣀ/dB 6 4 ಖюϠࣀ/dB 6 4

2 2

0 0
0.020 0.100 1 10 20 0.020 0.100 1 10 20
ᮠဋ/kHz ᮠဋ/kHz
(c) HP1ᄊಖюϠࣀ (d) HP2ᄊಖюϠࣀ
图 3 两款实验耳机的 HETF 四次测量结果
Fig. 3 Four repeated measured HETFs for two headphones
4 客观平滑与均衡 基于 roex 滤波器平滑方法以及基于 MFCC 平滑方
法能够很好平滑 HETF 高频区域的峰谷结构，可以
耳机左右耳的 HETF 具有对称性，只给出上述
明显减小4次重复性测量的HETF在高频窄带内的
两款实验耳机 HP1、HP2 左耳的客观平滑与均衡结
差异。
果，其中客观平滑结果由 4.1 节给出，客观均衡结果
由4.2节给出。 4.2 客观均衡结果与分析
图 3(a) 与图 3(b) 反映了耳机输出信号的幅度
4.1 客观平滑结果与分析
随频率变化而变化的规律，影响了耳机声信号的保
采用本文1/3 Octave平滑、基于roex滤波器平
真度与染色度，可用 HETF 的均方误差来衡量。均
滑与基于MFCC平滑对HP1、HP2四次重复性测量
方误差函数的表达式 [22] 为
的 HETF 进行平滑处理，平滑结果如图 4 所示，通
[ N f ] 1
过基于 roex 滤波器平滑的 HETF 均增加了 30 dB 1 ∑ ( ) 2 2
¯
e ω = 20 lg |H EQ (k) − H EQ | ,
的偏移量，通过 1/3 Octave 平滑的 HETF均增加了 N f − N i +1 k=N i
60 dB的偏移量。由图4可知，1/3 Octave平滑方法、 (17)