本检测系统阐述了声品质客观参量分析的技术体系。文章首先界定了声品质的核心概念及其与传统噪声评价的区别,随后从检测项目、检测范围、检测方法及检测仪器设备四个维度展开详细论述。内容涵盖了从经典声学参数到心理声学参量的完整分析框架,旨在为产品噪声优化、声学设计及用户体验评估提供系统的技术参考。
核心优势
检测中心实验室配备国内外的前沿分析检测设备,检测报告获得CNAS、CMA双重认证,国际互认。
检测流程
检测项目
响度:描述声音强度在人耳主观感受上的强弱程度,是衡量声音“大小”的核心心理声学参量,单位为宋(sone)。
尖锐度:表征声音频谱中高频成分所占的比重,反映声音的“刺耳”或“尖锐”程度,单位为 acum。
粗糙度:描述由于快速幅度调制(调制频率约15-300Hz)所引起的声音听觉粗糙感,常用于评价发动机或齿轮的噪声特性。
波动度:描述由较慢幅度调制(调制频率约4-15Hz)引起的声音波动起伏感,与声音的“抖动”或“不均匀”感知相关。
音调度:评价声音中包含可识别音调成分的显著程度,对于识别如啸叫、共鸣等单一频率噪声至关重要。
A计权声压级:最经典的噪声评价物理量,模拟人耳对低频不敏感的特性进行频率加权,单位为分贝(dB(A))。
语音清晰度指数:用于评估噪声背景下语音可懂度的参量,在汽车、办公设备等涉及语音交流的场景中非常重要。
心理声学烦恼度:综合响度、尖锐度、粗糙度、波动度等多个基本参量,通过数学模型计算出的整体烦恼程度评价指标。
时域特性分析:分析声音信号随时间变化的特征,如启动/停止瞬态声、脉冲声等,对产品操作声品质影响显著。
频谱结构分析:分析声音能量在不同频率上的分布,识别突出的频率成分(峰值)和整体的频谱形状。
检测范围
汽车整车NVH:分析车内外的通过噪声、发动机噪声、路噪、风噪以及各种提示音(如转向灯声音)的声品质。
家用电器:评估洗衣机、冰箱、空调、吸尘器等家电产品运行噪声的舒适性与愉悦感,降低用户烦恼。
消费电子产品:对手机、电脑、智能音箱的按键音、提示音、风扇噪声等进行精细化分析与设计。
工业设备:分析机床、泵、风机、压缩机等设备噪声,为减振降噪和改善工作环境提供依据。
轨道交通:评估高铁、地铁车厢内外的轮轨噪声、气动噪声及广播系统声品质。
建筑声学:针对楼板撞击声、 HVAC系统(暖通空调)噪声进行声品质评价,提升建筑环境舒适度。
警示与提示音:对汽车喇叭、救护车警报器、家电提示音的有效性及舒适性进行客观量化分析。
动力总成系统:专门分析发动机、变速箱、电机在各类工况下的噪声声品质特性。
虚拟与增强现实:为VR/AR环境中的虚拟声景和交互声音提供客观的声品质评价标准。
音视频产品:评估音响系统、耳机等音频播放设备的还原音质及其产生的噪声特性。
检测方法
双耳录音技术:使用人工头或仿真人耳麦克风进行现场录音,完整记录声音的时空信息,用于后续的听觉感知分析。
心理声学模型计算:依据国际标准(如DIN 45631/A1计算响度,ISO 532-1计算尖锐度等),将物理声信号转化为心理声学参量。
时频分析:采用短时傅里叶变换、小波变换等方法,分析声音信号在时间和频率联合域内的能量分布变化。
听觉滤波器组模拟:在计算心理声学参量前,使用一组模拟人耳基底膜频率选择特性的带通滤波器对信号进行预处理。
调制谱分析:专门用于提取声音信号的幅度调制信息,是计算粗糙度和波动度的核心步骤。
音调成分提取:采用如FFT细化分析、倒谱分析等方法,精确识别和量化声音中存在的离散音调成分。
主观评价关联分析:将客观参量计算结果与大规模主观听音实验数据进行统计分析(如回归分析),建立可靠的预测模型。
声品质指标合成:将多个基础心理声学参量通过特定的数学公式(如线性或非线性模型)合成为单一的声品质指标(如烦恼度)。
阶次分析:针对旋转机械(如发动机),分析其噪声中与转速成比例的阶次成分,用于诊断和优化特定声源。
声场重现与重放:在消声室或听音室内,通过多声道扬声器系统高保真地重放录音,用于可控条件下的主观与客观对比分析。
检测仪器设备
声学照相机:由麦克风阵列和摄像头组成,可实时可视化显示声源的位置和强度,用于噪声源定位和识别。
人工头录音系统:包含仿真人头、耳廓及耳道,内置高精度麦克风,能够录制具有真实空间感的三维声音。
高精度声级计:用于测量基础声压级、计权声级等物理参数,通常符合IEC 61672-1标准1级精度要求。
多通道数据采集系统:同步采集多个通道的声学、振动或转速信号,为后续的联合分析和阶次跟踪提供数据基础。
心理声学分析软件:如ArtemiS SUITE、HEAD acoustics Artemis等,内置完整的心理声学参量计算模型和标准算法。
消声室:提供自由声场环境,背景噪声极低,用于产品声功率测量和纯净声信号的采集与分析。
听音室:经过声学处理的房间,用于进行标准化的主观评价实验,确保听音环境的一致性和可比性。
头戴式双耳录音设备:便携式设备,可将麦克风置于真人耳道入口处,用于录制真实使用场景下的个性化双耳信号。
转速计与编码器:用于精确测量旋转机械的转速和相位信息,是实现阶次分析和角域采样同步的关键设备。
高保真音频重放系统:包括专业音频接口、功率放大器和参考级监听扬声器或耳机,用于精确回放录音进行评价。
