在智能音頻時代，音頻技術(shù)的發(fā)展突飛猛進，新功能、新產(chǎn)品和新的應用場景不斷涌現(xiàn)，如何從主觀和客觀角度評價音頻品質(zhì)，成為人們?nèi)找骊P(guān)注的焦點。HBK在音頻領(lǐng)域擁有全球領(lǐng)先的產(chǎn)品方案和深厚的技術(shù)背景及工程經(jīng)驗，我們將從音頻感知的主觀屬性、評價方法、客觀參數(shù)測量等方面與大家共同探討技術(shù)挑戰(zhàn)以及HBK的解決方案。
對于音頻的主觀感知，早期，人們主要關(guān)注于音色屬性，即以同樣方式呈現(xiàn)出來的兩個聲音，具有相同的響度和音調(diào)，但人們可以區(qū)分出這兩個聲音，這種聽覺感知屬性就是音色。比如聲音的清楚/明晰、明亮/黑暗、飽滿/單薄、堅硬/柔和、響亮等感覺。
后來引入了空間屬性，比如1985年Toole Floyd E在評價揚聲器立體聲重放時，使用了聲像在舞臺的連續(xù)性、寬度、距離或深度等屬性。1989年Letowski建立了多級評價模型，首先將主觀品質(zhì)分為音色和空間兩大類，然后再細分對應的子屬性。現(xiàn)在人們在評價空間感時，一般從感知聲源寬度ASW、聽眾包圍感LEV和空間大小等方面進行評價。
隨著人們對主觀聽感的要求越來越高，最近二十年里出現(xiàn)了幾十種描述聲音的主觀屬性，細致地評價聲音的不同感受。除了音色和空間感以外，人們還關(guān)注雜音、噪聲、失真和干擾等音質(zhì)缺陷。
ITU標準
為了對音頻的主觀評價做出規(guī)范，ITU推出了一系列相關(guān)標準：
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ITU-R BS. 1116給出的主觀屬性還是非常有限的，在此基礎(chǔ)上，ITU-R BS. 1284-2給出了音頻聲品質(zhì)的一般評價方法，并列出了7類主觀屬性以及子屬性，如下表2。
表2 ITU-R BS. 1284-2定義的主觀屬性
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ITU-R BS. 2399專門對音效主觀屬性的選擇、開發(fā)和定義做出了詳細的描述，綜合百家之長形成了下圖Audio wheel。
圖1 The Audio Wheel for reproduced sound
應用場景 – 車載音頻系統(tǒng)
近年來，智能座艙的概念非常火熱，車載音頻成為電動汽車的重要賣點，主流車型都配備十多個以上的專業(yè)級揚聲器，營造全景音效，沉浸式音樂體驗。但是，汽車座艙空間比較小，包含車窗玻璃等反射面、頂棚和座椅等吸聲表面，在低頻由于聲波的反射疊加形成駐波（空腔聲模態(tài)），在有的位置形成波峰，有的位置形成波谷，而高頻聲音衰減較快。另外，乘客的位置通常不在揚聲器包圍的聲場中心，這也會帶來聽感的降低。因此，如何調(diào)教出令人愉悅的座艙音效并進行評價和預測成為一個挑戰(zhàn)。
從哪些主觀角度評價座艙音效？Bai & Hong在對比車載音頻聲重放算法時選擇了以下8個主觀屬性（見表3），采用ITU-R BS.1534 MUSHRA方法進行主觀評價。其中“豐滿”、“明亮”、“雜音”屬于音色屬性范疇，“位置”、“前方”、“靠近”、“包圍感”屬于空間屬性范疇。
表3 主觀屬性的定義（Bai & Hong, 2009）
在某高端車型項目中，HBK工程咨詢部門從ITU-R BS. 2399中選擇“總體偏好”、“低頻強度”、“鼓聲和低頻的力度”、“中頻強度”、“包圍感”、“高頻強度”、“中頻和高頻的清晰度”和“力度”等主觀屬性進行評價。
Daisuke Koya總結(jié)了大量的座艙音效主觀研究成果，認為可以從以下10個方面描述座艙的空間聽感，見下表4。
表4 空間屬性的定義（Daisuke Koya, 2017）
應用場景 – VR/AR虛擬場景
VR/AR場景是另一個火熱的應用領(lǐng)域，不同的是VR/AR頭顯或眼鏡屬于雙耳聲音重放。Lindau等提出了Spatial audio quality inventory (SAQI)，里面給出了 48個屬性描述詞，用于虛擬環(huán)境與真實環(huán)境的主觀聽覺比較，這些屬性也包含在了ITU-R BS. 2399。此外，AR/VR還有專門的主觀屬性，比如：
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真實性Authenticity – 即從感覺上與真實世界是沒有區(qū)別的
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合理性Plausibility – 即多大程度上聽音者的預期是和真實事件相符的
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存在感Sense of Presence – 即感覺到真實存在于這個地方
1. Toole, F. E. (1985). “Subjective Measurements of Loudspeaker Sound Quality and Listener Performance”. English. In: Journal of the Audio Engineering Society 33.1/2, pp. 2–32.
2. Letowski, T. (1989). “Sound Quality Assessment: Concepts and Criteria”. In: 87th AES Convention. New York, NY, USA: Audio Engineering Society.
3. ITU-R (2015b). Recommendation BS.1534-3 - Method for the subjective assessment of intermediate quality level of audio systems.
—(2003a). Recommendation BS.1284 - General methods for the subjective assessment of sound quality.
—(2015e). Recommendation ITU-R BS.1116-3 - Methods for the subjective assessment of small impairments in audio systems.
—(2017c). Report ITU-R BS.2399-0 - Methods for selecting and describing attributes and terms in the preparation of subjective tests.
4. Bai, M., Hong, JR. (2009). Signal Processing Implementation and Comparison of Automotive Spatial Sound Rendering Strategies. J AUDIO SPEECH MUSIC PROC. 2009, 876297.
5. Lindau, A., V. Erbes, et al. (2014). “A Spatial Audio Quality Inventory (SAQI)”. In: Acta Acustica united with Acustica 100.5, pp. 984–994.
6. Daisuke Koya (2017). Predicting the Overall Spatial Quality of Automotive Audio Systems.
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