Page 77 - 《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 73

(TS5)。在正式听声实验前，每名受试者需要完成至
5 主观测听
少一次完整试听比较练习，以便熟悉实验评分规则。
5.1 测试准备
5.2 测试结果与分析
安排了主观测听实验来验证不同的耳机处理
测试结果采用单因素方差 (one-way ANOV
方式对耳机声重放造成的影响。实验声频由录制
A) [26] 分析TS1、TS2、TS3、TS4、TS5对耳机声重放
的两类声音素材 (弦乐、对白) 与耳机 HP1、HP2 的
影响的差异性。P 表示统计学差异，取 P < 0.05 具
HETF的逆函数卷积得到。弦乐与对白涵盖不同的
有显著统计学差异。30名受试者的主观测听实验平
频率范围，有利于进行比较全面的主观比较。实验
均得分与标准偏差，如图 6 所示，表示弦乐、对白的
声频经耳机 HP1 与 HP2 播放给受试者聆听。测试
主观测听实验平均得分与标准偏差。图6(a)表示罩
在中国科学院声学研究所测听室内进行，共有30名
耳式耳机 HP1 的弦乐、对白的主观测听实验的平均
受试者参与主观测听实验，其听力正常、年龄介于
得分与标准偏差，TS5 的弦乐与对白平均得分 72.8
25∼35 岁之间，其中 15 人的听声经验丰富，其余 15
与68.7 为最高，TS3、TS4 的弦乐与对白平均得分相
人有多次参与听声实验的经历。
当为次高分。图 6(b) 表示入耳式耳机 HP2 的弦乐、
主观测听实验采用MUSHRA方法 [23] (主观测
听实验不设置参考实验声频，所有实验声频均进 对白的主观测听实验的平均得分与标准偏差，TS5
的弦乐与对白平均得分 75.5 与 73.9 为最高，TS3、
行盲听)，要求所有受试者对实验声频的音色进行
评价。由于 ITU-RBS.1534-1 是一种针对声频质量 TS4 的弦乐与对白平均得分相当为次高分。弦乐与
评价的主观测试标准，偏重于测试带宽较高的声 对白的平均得分与标准偏差相似，而且平均得分在
频信号，多用于数字声频存储与声频流媒体等领 40 与 80 之间分布。这说明了在不同的耳机处理方
域，因此评分标准参考 ITU-RBS.1534-1 的主观测 式下弦乐与对白的听声感知 (音色) 表现出相同的
试标准 [24−25] 。评分等级为 100∼80 非常好，80∼60 趋势。通过 one-way ANOVA 进行 fisher LSD 事后
好，60∼40 一般，40∼20 差，20∼0 非常差，即实验声 检验，检验分别在弦乐与对白中的 5 种耳机处理方
频音色越好评分越高。受试者通过 MUSHRA 音色 式之间的统计学差异，结果如表 4 与表 5 所示，其中
测试界面进行操作，点击测试界面的播放按钮聆 粗体标记的罗马数字表示不具有显著统计学差异，
听实验声频，可以反复播放多次，最后拖动滑动按 其余表示具有显著统计学差异。HP1 的弦乐与对
钮给出评分。在主观测听实验之前对实验声频进 白组间比较统计结果 (见表 4) 显示，TS3、TS4、TS5
行编号，具体做法为每名受试者随机听取两类实验 显著比 TS1 与 TS2 高 (P < 0.05)，TS3、TS4 与 TS5
声频，每类实验声频包含 5 种耳机处理方式，分别 均对 HETF 进行平滑，而 TS1 与 TS2 没有对 HETF
为原始 (TS1)、未经过平滑的 FIR 均衡 (TS2)、1/3 做平滑处理，这说明了进行幅度平滑的耳机均衡有
Octave 平滑的 FIR 均衡 (TS3)、基于 roex 滤波器平 利于提高耳机主观音色。表 4 还显示，TS5 显著比
滑的 FIR 均衡 (TS4)、基于 MFCC 平滑的 FIR 均衡 其余耳机处理方法高(P <0.05)，TS5提高耳机主观

ऺ˭ ࠫᄇ ऺ˭ ࠫᄇ
100.0 100.0

80.0 80.0
˟᜺កѬ 60.0 ˟᜺កѬ 60.0

40.0
40.0
20.0 20.0
0 0
TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS1 TS2 TS3 TS4 TS5
᏿఻ܫေவर ᏿఻ܫေவर
(a) Ꮄ᏿र᏿఻HP1 (b) К᏿र᏿఻HP2
图 6 30 名受试者主观评价实验的平均得分与标准偏差
Fig. 6 The mean score and standard deviation of subjective evaluation test for thirty subjects