尖锐度主要描述高频成分在声音信号频谱中所占的成分,是衡量一个声音尖锐或沉闷程度的心理声学参量,声音越刺耳,则尖锐度越高。尖锐度单位为 acum。规定中心频率为1kHz,带宽为160Hz的60dB的窄带噪声的尖锐度为1 acum。
尖锐度目前都是基于响度模型中的特征响度进行计算。声音信号低频成分引起的尖锐度较小,高频成分对尖锐度的贡献大。考虑到这一因素,求解尖锐度时低频采用较小的权重,高频采用较大的权重。常用的有Zwicker模型、Aures模型、DIN 45692-2009模型和Bismarck模型, 都是通过对特征响度进行加权积分的方式计算尖锐度。
尖锐度
Zwicker的尖锐度定义为:
where:
Aures: Aures方法在Zwicker方法上进行了一些修正,强调了信号总响度对尖锐度的影响。
where:
2009(DIN 45692):该尖锐度方法是基于Widmann尖锐度,计算公式和Zwicker尖锐度基本相同,除了计权公式的定义不同。
Bismarck:该尖锐度公式里面的计权因子gB(z)与Zwicker尖锐度计权因子有所不同,公式定义如下:
图:中心频率为1kHz,带宽为160Hz的60dB的窄带噪声的尖锐度
图:不同尖锐度计算方法的差异
对于非稳态信号,在时变响度的基础上,同样可以计算三维特征尖锐度谱﹑尖锐度的时间变化曲线以及百分比尖锐度(S5,S10,S50等)指标。
某螺旋桨飞机产生噪声的时变响度和时变尖锐度
粗糙度
Roughness
抖动度
Fluctuation
音调
Tonality
语言清晰度
Speech intelligibility