《审听训练与音质主观评价(第二版)-》教学课件(下)..ppt
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05空间感知与声场建立本章要点1.理解单声源方向定位的原理及距离定位的因素2.理解多声源形成声像感知的机理3.了解混响形成的原因及决定混响时间的几个参量4.声像定位及宽度的听辨5.拾音制式声像定位与畸变的听辨6.双声道立体声的反相畸变听辨7.空间感的听辨5.1声源空间感知原理05空间感知与声场建立人耳的听音系统可以对单个声源进行定位，判断其空间位置，包括方向定位和距离定位两个方面。
但人对声源方向的定位能力是有限的，一个实际点声源在听觉上产生的方位感并不是空间某一位置或一个点，而是向四周扩散展开一定的度数。
方向定位距离定位声源感知宽度单声源的定位感知声源所在立体方位示意图5.1声源空间感知原理05空间感知与声场建立当两个或两个以上的声源同时发出声音时，听觉系统将综合利用这些声源的空间信息而得到一种合成的主观空间听觉。
在不同的条件下综合得出的信息不同，主观空间听觉的结果也不相同。
当各声源产生的声波互不相关时，听觉系统有可能分别对各声源进行定位。
当各声源产生相关的声波时，由声波的线性叠加原理可知，双耳声压是每个声源各自产生声压的线性叠加。
人耳的听音系统有可能将声音定位在其中一个声源的位置，而察觉不到其他声源的存在，也有可能定位在没有声源的空间位置。
这种主观感觉上形成的空间声源称为虚拟声源或声像。
多声源的合成定位感知与建立5.1声源空间感知原理05空间感知与声场建立人耳可以对声源所处的环境进行感知，从而形成空间印象（SpatialImpression）。
对于空间印象的感知可以分成以下几个方面：
对房间大小的感知对房间混响的感知对环绕感（空间感）的感知声源所处环境的感知室内声波传输和反射声衰减示意图5.2声场建立05空间感知与声场建立立体声拾音制式与声像定位常见的立体声拾音制式5.2声场建立05空间感知与声场建立拾音方式的比较-“强度差型”和“时间差型”强度差型时间差型声像定位:
准确、清晰不如强度差型。
但采用小间距复合型，如ORTF、DIN和三点、五点式，强度差与音色差所起的作用要多一些的，稍好一些空间感不如时间差型。
但用8字型指向90夹角的X/Y方式和M为全指向的M/S方式稍好一些。
开阔、真实、自然，表现力要比强度差型丰富音质发紧、发死、发硬松驰、活跃、柔和单声道兼容性好，特别是MS方式不如强度差型5.2声场建立05空间感知与声场建立多声道环绕声格式从4声道的矩阵环绕声开始起步，目前应用最为广泛的是5.1声道环绕声格式。
环绕声主拾音制式与声像定位5.1声道环绕声系统重放示意图多声道环绕声拾音系统的构成5.2声场建立05空间感知与声场建立L-C-R方式是当今使用较普遍的一种主传声器拾音系统，其使用三支传声器，彼此间隔一定的距离，形成两个子立体声拾音系统，即：
L-C立体声拾音系统与C-R立体声拾音系统，由此形成两个相邻的子立体声拾音区域。
声道隔离声道补偿环绕声主拾音制式的拾音原理两个子立体声拾音系统重放声像还原情况5.2声场建立05空间感知与声场建立目前现有的多声道环绕声拾音系统有几十种，由于不同拾音系统具有各自的特点，在应用领域存在较大的差异。
1.主传声器系统INA3OCTDecaTree2.环绕声传声器系统HamasakiSquareIRTCros环绕声主拾音制式与声像定位5.2声场建立05空间感知与声场建立延时器是模拟室内声场声音信号特性的专用设备，它可以在模拟的声场中传递时间、空间、方位、距离等重要信息，并且可以制作某些特殊效果，如：
模拟室内早期反射声、消除回声、声部加倍、回声效果、镶边效果、合唱效果等。
延时器数字延时器的工作原理5.2声场建立05空间感知与声场建立延时时间反馈调制其他参量数字延时器常见的工作参数声音信号的延时5.2声场建立05空间感知与声场建立混响器也是塑造声场空间的重要效果器设备。
利用混响器，不但可以调节声像的距离，还可以模拟出其他空间环境混响感。
混响器的具体作用如下：
改变厅堂的混响时间，对“干”信号进行再加工，以增强空间感和声音的丰满度。
通过调节直达声和混响声的比例，可以调节声音的远近感和深度感。
制造一些特殊效果，如“回声”。
混响器5.2声场建立05空间感知与声场建立数字混响器常见的工作参数数字混响器是把模拟音频信号由输入放大器及低通滤波器处理后，经过A/D转换，变为数字音频信号存储在移位寄存器（MOS）和随机存储器（RAM）中，经编码后的数字信号送到数字信号处理器，完成所选混响效果的处理过程。
其常见参数有：
混响时间（DecayTime或T60）高频信号的混响比例（Damping）扩散（Difusion）初始延时或预延时（PreDelay）混响延时（Latency）反射声密度（Density）效果电平与直达声电平的比例（Wet/Dry）5.3声场定位与声像畸变05空间感知与声场建立双声道立体声的反相畸变声像反向示意图在进行双声道立体声声像听辨的过程中，可能会出现反相问题。
反相问题会对声音信号的质量产生较大的影响。
对双声道立体声节目而言，反相通常包括两种类型，一种是声像反向，另一种是相位反相：
声像反向相位反相相位同相与反相5.3声场定位与声像畸变05空间感知与声场建立拾音范围=声源宽度，重放声像定位准确拾音范围声源宽度，重放声像集中拾音范围声源宽度，中空效应拾音制式的声像定位与畸变双声道立体声拾音系统的声像定位与畸变5思考题05空间感知与声场建立人耳对单声源如何定位？
双声道立体声如何形成声像左右定位？
人耳对距离的感知受到哪些因素影响？
什么是中空效应及声像集中？
是由什么原因引起的？
阐述产生双声道立体声相位反相的原因。
如何消除环绕声主拾音制式的三重幻像声源？
思考题06音质主观评价与实验心理学1.了解心理实验的基本要素2.掌握音质主观评价的流程3.了解常用的音质主观评价术语6.1实验心理学概述06音质主观评价与实验心理学实验心理学是在实验控制条件下研究心理和行为规律的科学，即“实验的”心理学。
实验法是现代心理学研究中普遍应用的研究方法，而且应用范围正日益扩大。
1.目的性强。
2.可以经济、迅速有效地获得数据。
3.可重复性。
4.实验者可以控制一切条件使之恒定，通过改变某一条件，同时控制无关变量，检验实验结果是否是该条件引起的，从而进行因果关系的判断。
实验心理学概述6.2心理实验的基本要素06音质主观评价与实验心理学1.心理实验的两个主体主试：
主试是实验的设计者，他发出刺激给被试，通过实验收集心理学的资料被试：
被试是实验对象，接受主试发出的刺激并做出反应2.心理实验的三个变量自变量：
自变量即刺激变量，它是由主试选择、控制的变量，决定着被试行为或心理的变化。
因变量：
因变量即被试的反应变量，它是自变量造成的结果。
额外变量：
额外变量也叫控制变量，无关变量，是在刺激作用到被试的过程中，除了自变量以外作用到被试身上，对其产生影响的变量。
心理实验的基本要素6.2心理实验的基本要素06音质主观评价与实验心理学3.心理实验的结果表示心理实验的本质是根据某一法则将心理量数量化，即在一个定有参照点和单位的连续体上把心理属性表现出来，这个连续体称为心理量表。
等级量表等距量表比率量表4.心理实验的两个评价指标信度和效度是评价心理实验结果的两个指标。
信度：
指听觉心理实验结果的可靠程度效度：
即有效性，表示一个实验实际测量出所测特性或功能的真实性程度，或者说是指一个实验真正确实地测量到它所欲测量的东西的程度心理实验的基本要素6.4音质主观评价的流程06音质主观评价与实验心理学音质主观评价的流程音质主观评价的流程图实验设计是决定音质主观评价实验成功与否的关键步骤，包括确定评价对象、挑选被试和选择评价方法三个方面。
实验开展部分则是影响音质主观评价效度的重要环节，而数据统计分析是决定音质主观评价结论正确与否的最后环节，包括信度检验、效度分析和有效数据统计三个部分。
6.5音质主观评价的术语06音质主观评价与实验心理学语言音质的主观属性见表。
其中最重要的是语言清晰度和可懂度。
语言音质的主观评价术语主观属性主观评价客观参数或属性响度合适、不够、太轻声压级清晰度、可懂度听得清，听不清声压级、混响、STIPA丰满度丰满、干涩低频讲话者自我感受不费劲、费劲反应及时性回声无回声、有回声回声干扰噪声安静、太吵噪声干扰6.5音质主观评价的术语06音质主观评价与实验心理学评价音乐的音质效果，要比语言复杂得多，这是因为对音乐的音质评价涉及人们的主观因素，例如习惯、爱好、文化修养和欣赏能力等。
音乐音质的主观评价术语属性主观描述客观属性或参数响度（力度）声音的听感坚实有力声压级、动态范围丰满度声音融会贯通，响度适宜、听感温暖、厚实有弹性，反之“单薄”、“干瘪”。
在100Hz至300Hz附近有足够的电平，混响时间合适清晰度声音层次分明，有清澈见底之感，有细节、透明、清澈、不混浊，反之模糊、浑浊宽而平直的频响，良好的瞬态响应，非常低的失真和噪声融合度各声部融合平衡感各声部比例协调，高、中、低音搭配得当响度平衡；频率平衡空间感体现声源所处的厅堂，有包围感混响时间、房间大小立体感声像分布连续、定位精确、有宽度感、方位感和纵深感拾音方式、声像处理圆润度优美动听、饱满润泽而不尖噪，反之粗糙频带宽，有一定的响度和亮度，低音不浑，中音不硬，高音不刺耳柔和度声音温和，不尖不破，听感舒服、悦耳，反之为“尖利”、“生硬”高频和中高频没有被夸大或衰减明亮度声音明亮、活跃，反之灰暗高频成分丰富，而且衰减较慢，有丰富的高阶谐音临场感使人感到声源就在你面前发出的那种感觉，也就是“身临其境”的感觉中高频的提升有助于加强现场感真实感保持声音原有的音色和音质噪声没有受到电噪声的干扰信噪比6.5音质主观评价的术语06音质主观评价与实验心理学音乐厅音质主观评价术语主要包括以下内容：
音乐厅音质主观评价术语1.活跃度2.丰满度3.亲切感4.温暖感5.明亮度6.响度7.清晰度8.平衡感9.扩散度10.协同性11.空间感12.音质缺陷6.5音质主观评价的术语06音质主观评价与实验心理学扬声器音质主观评价术语主要包括以下内容：
1.清晰度2.明亮度3.丰满度4.圆润度5.力度6.临场感扬声器音质主观评价术语6思考题06音质主观评价与实验心理学心理实验的两个主体是什么？
音质主观评价实验中对他们有什么要求？
心理实验的三个变量是什么？
举例说明音质主观评价中可能对应的变量。
心理实验的结果如何表示？
有几种类型，分别是什么？
音质主观评价的流程分为几个步骤？
请举出不少于10个音质主观评价的术语。
思考题07音质主观评价方法本章要点1.绝对阈限和差别阈限2.恒定刺激法3.对偶比较法4.系列范畴法5.等级打分法6.双盲三刺激法7.MUSHURA7.1恒定刺激法07音质主观评价方法主观评价方法适用范围恒定刺激法绝对阈限（人耳的听觉范围）/差别阈限（音高辨别域）对偶比较法比较细微差别样本系列范畴法等级法（Mushra）比较差异比较大的样本常用的主观评价方法7.1恒定刺激法07音质主观评价方法1.恒定刺激法主要用于对感觉阈限的测定。
感觉阈限简称阈限，包括绝对阈限和差别阈限。
恒定刺激法又称为次数法、常定刺激差别法等。
2.对偶比较法又称为比较判断法，是通过被评价对象的两两比较关系来间接的估计所有评价对象的相对心理尺度。
3.系列范畴法也称为评定尺度法，是直接让被试对每一个评价刺激在给定的一组范畴上进行评价，适合于评价样本比较长的场合。
4.等级打分法此方法在国内及国际的主观评价标准中都有涉及，该方法因应用目的不同，具体的设置存在一定差异，主要可用于声音节目录制技术质量评奖或者声音音质损伤的评判。
常用主观评价方法的特点7思考题07音质主观评价方法什么是绝对阈限和差别阈限？
阐述恒定刺激法进行绝对阈限测量的过程。
阐述对偶比较法的数据处理过程。
阐述系列范畴法的适用研究对象。
阐述几种不同标准的等级法的差异性。
思考题08实验的信度与效度检验本章要点1.理解信度和效度的含义2.掌握重测信度的计算方法3.了解音质主观评价实验过程中提高信度和效度的方法8.1实验的信度检验08实验的信度与效度检验实验的信度检验1.信度的操作定义实验信度是指实验结论的可靠性和前后一致性程度。
实验结果的可靠性是指实验结果接近或等于实际真值或多次测量结果，才认为是可靠的。
2.影响音质主观评价实验信度的因素被试与评价内容评价分数分布范围的影响评价难度的影响3.实验信度的计算8.1实验的信度检验08实验的信度与效度检验实验的效度检验1.效度的定义实验效度是指一个实验对所测量特性测量到什么程度的估计，也就是实验结果的准确性和有效性程度。
2.影响效度的因素影响效度的因素很多，包括实验本身的因素以及实验的环境和被试等方面的因素。
实验情境，如场地的布置、材料的准备等都会影响到实验的效度。
此外，在实施实验的过程中，是否遵照实验使用手册的各项规定进行标准化的施测，指导语是否已将答题方式说明清楚，是否按要求进行时间限制等，也会影响到实验的效度。
3.效度的检验8思考题08实验的信度与效度检验什么是信度？
分成哪几种类型？
音质主观评价实验中常采用哪种信度检验?
如何操作?
什么是效度？
影响效度的因素有哪些，举例说明。
思考题09实验数据的统计分析本章要点1.假设检验2.相关分析3.聚类分析4.因子分析5.回归分析9.1假设检验09实验数据的统计分析方差分析9.1假设检验09实验数据的统计分析1.组间设计组间设计也称为完全随机实验设计（Completerandomizeddesign），通常被试被随机分成若干组，然后根据实验目的对各组被试进行不同的实验处理。
2.组内设计组内设计也称为重复测量实验设计（Repeatedmeasuredesign），即每个被试都要接受所有自变量水平的实验处理。
如果被试样本组取代单个被试时，该设计又称为随机区组设计（Randomizedblockdesign）。
基于方差分析的实验设计9.1假设检验09实验数据的统计分析1.方差的基本假设方差分析虽然精度高，但是对数据有一定的条件限制，数据必须满足以下的基本假设：
数据总体符合正态分布各实验组内部的方差要一致2.方差的事后检验进一步进行事后检验（Posthoctest），也称为事后多重比较（Multiplecomparisonprocedures）。
有多种方法可用于事后多重比较，例如Tukey真实显著性差异检验（Honestsignificantdifference，HSD），Bonferroni检验，Newman-Keuls检验，Duncan的多距检验，Scheff检验和最小显著差异检验（Leastsignificantdifference，LSD）等方法。
方差分析的基本假设和事后检验9.2相关分析09实验数据的统计分析统计学中所讲的相关是指具有相关关系的不同现象之间的关系程度，相关有以下三种:
正相关负相关零相关用一些合理的统计指标对相关现象的观测值进行的统计分析叫相关分析。
相关分析是研究不同变量间密切程度的一种常用统计方法。
相关系数是两个变量之间相关程度的数字表现形式。
相关系数是描述相关强弱程度和方向的统计量，通常用R表示。
相关系数的取值情况为:
-1R1相关分析9.2相关分析09实验数据的统计分析偏相关分析9.3聚类分析09实验数据的统计分析聚类分析（Clusteranalysis）是根据事物本身的特性研究个体分类的方法。
当对样品进行聚类时，往往靠某种距离为依据;当对指标聚类时，根据相关系数或某种关联度量来聚类。
计算距离或相似性的方法主要有如下几种:
欧几里得距离（欧氏距离）欧氏距离平方明可斯基距离余弦相似性测度皮尔逊相关聚类分析9.3聚类分析09实验数据的统计分析在诸多聚类方法中最常用的是分层聚类法（Hierarchicalcluster）。
根据聚类过程不同又分为分解法和凝聚法。
分解法聚类开始时把所有个体都视为属于一大类，然后根据距离和相似性逐层分解，直到参与聚类的每个个体自成一类为止。
凝聚法聚类开始时把参与聚类的每个个体视为一类，根据两类之间的距离或相似性逐步合并，直到合并为一个大类为止。
分层聚类法9.3聚类分析09实验数据的统计分析实现分层聚类的方法有多种，各种方法的区别在于如何定义和计算两项（两个个体、两类或个体与类）之间的距离或相似性。
定义两项间距离和相似性的方法，主要包括：
最短距离法最长距离法类平均法重心法离差平方和法组间连接法组内连接法。
实现分层聚类的方法9.4因子分析09实验数据的统计分析因子分析（Factoranalysis）是一种通过降维技术把多个变量化为少数几个综合因子的多变量统计分析方法。
最常用的因子分析包括R型和Q型。
R型因子分析针对变量所做的因子分析，其基本思想是通过对变量的相关系数矩阵内部结构的研究，找出能够控制所有变量的少数几个随机变量取描述多个随机变量之间的相关关系。
是心理学中最常用的分析方法。
Q型因子分析是针对样本所做的因子分析。
它的思想与R型因子分析相类似，但出发点不同。
因子分析基本思想与模型9.4因子分析09实验数据的统计分析因子分析的数学原理与过程1.计算相关矩阵因子分析的基础是变量之间的相关。
因此，因子分析的第一步是计算变量之间的两两相关性，详细检验相关矩阵代表的含义。
用来探讨这些相关系数是否适当的方法有两种：
巴特莱球形检验（Bartettstestofsphericity）偏相关矩阵2.因子抽取的方法决定共性因子个数的方法包括主成分法、主轴因子法、最小平方法和最大似然法等。
主成分法3.因子数目的确定及因子旋转9.5回归分析09实验数据的统计分析回归分析（Regressionanalysis）是研究一个或几个变量的变动对另一个变量变动影响程度的方法。
如果研究的是两个变量之间的关系，则称为一元回归分析;如果研究的是一个变量和一个以上的解释变量之间的相关关系，称为多元回归分析。
线性回归模型的建立线性回归模型的检验回归分析9思考题09实验数据的统计分析如何进行聚类分析的相似性度量？
用于计算皮尔逊积矩相关系数的数据资料应具备哪些条件？
因子分析中的因子抽取有哪些方法？
如何进行回归分析的模型检验？
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