声品质的应用分析方法

沈松 应怀樵 刘进明

(北京东方振动和噪声技术研究所，北京，100085)

摘要：声品质分析在噪声的主观评价方面已经得到越来越多的应用。本文比较了声品质

分析与传统计权声级的区别，并介绍了在声品质分析的实际应用中，针对稳态信号、非稳态

信号的几种不同分析方法，以及各分析方法的要求和特点。

关键词：声品质，响度，尖锐度，粗糙度，波动度

The Application Analysis Method of Sound Quality

SHEN Song YING Huai-qiao LIU Jin-ming

China Orient Institute of Noise & Vibration, Beijing, 100085

Abstract: The sound quality analysis is the important method in subjective assessment of

noise. This paper gives the comparison of the sound quality and weighting sound pressure level. In

engineering application, several analysis methods with special requirement and characteristic are

introduced for different type of signal.

Keywords: Sound Quality, Loudness, Sharpness, Roughness, Fluctuation Strength

1 前 言

传统评价噪声的方法主要为计权声压级，用以反映声音的大小。但是人耳的实际主观感

受对于不同频率不同强度的声音有着非常复杂的关系，并不是简单的计权曲线所能描述的。

现代产品设计中，越来越多地使用声品质指标进行噪声评价和改进。

声品质(Sound Quality)分析中包含多种参数，如响度(Loudness) 、尖锐度(Sharpness)、粗

糙度(Roughness)、波动度(Fluctuation Strength)和烦恼度(Psychoacoustic Annoyance)等，其中

响度最为常用，并且计算方法已经具有相应的 ISO532 国际标准。虽然响度与计权声级

(Weighting Sound Level)都是描述声音的强弱，但是两者之间还是有许多不同之处。其他参

数目前都只有定性的定义，缺乏统一的计算模型，也没有相应的国际标准，并且对被分析信

号的采样率和长度等参数有一定的特别要求。本文以 DASP 软件为例说明各个参数的特点

和常用计算方法。

2 声品质与计权声级的比较

声品质包含许多参数，其中只有响度可与计权声级进行比较。响度用于反映听觉判断声

音强弱的属性，不仅与声压大小有关，还与频率、波形等因素有关，符号为N ，单位为宋(sone)，

此外也可以用响度级来表示，符号为Ln ，单位为方(phon) ，可与响度互算。

2.1 临界频带与1/3 倍频程的比较

在声级分析中，常常将人耳听觉频率范围按1/3 倍频程方式进行划分，如表1 所示，而

响度分析中则将人耳听觉范围划分为24 个临界频带(Critical Band)，符号为z ，单位为Bark ，

1

如表2 所示。由于人耳对声音频率具有掩蔽效应，某纯音频率附近的某个频带范围内的声音

会对该纯音产生掩蔽效应，即该纯音被其他声音所淹没。临界频带则是根据该特性进行划分

的。对于表1 和表2 ，可见在280Hz 以上两者对于频带的划分比较接近，而低于280Hz 的

频率范围，每个临界频带相当于若干个1/3 倍频程频带的组合。

比较可见，在较高频率范围内，1/3 倍频程频带较为接近于人耳的掩蔽效应，而低频范