CN107123427B - 一种确定噪声声品质的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种确定噪声声品质的方法及装置，其中所述方法包括：获取待检测噪声的1/3倍频程频谱及FFT频谱；遍历所述1/3倍频程频谱中的每个频段，并计算每个频段对应的相对凸出量；当计算的每个相对凸出量均满足第一预设条件时，判断所述FFT频谱中单个频率点的最大峰值与频谱总值之间的关系；根据所述频谱总值与所述频谱单个频率点的最大峰值的差值的判断结果，确定所述待检测噪声的声品质。本发明实施例提供的一种确定噪声声品质的方法及装置，能够解决当前无法对噪声进行量化分析的问题。

Description

一种确定噪声声品质的方法及装置

技术领域

本发明涉及声品质确定技术领域，具体而言，涉及一种噪声声品质的方法及装置。

背景技术

噪声评价包括噪声的大小和噪声的声品质，噪声大小可用声压级来界定，而声品质无法通过量化的方法来评价。目前噪声的客观评价指标包含粗糙度、尖锐度、响度等心理声学指标，但这些指标也只能反映声音的特性，难以对声品质进行量化的评价。

目前，对于噪声品质的评价都是以评审团人耳的主观听觉评判，由于个体之间的听觉差异，对于同样的声音可能给出不同的评价结果。特别是对于噪声的品质介于可接受与不可接受之间的情况，评价受主观影响较大。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方式。

发明内容

本发明实施例提供了一种噪声声品质的确定方法，以解决当前无法对声品质进行量化分析的问题，该方法包括获取待检测噪声的1/3倍频程频谱和FFT频谱；遍历所述1/3倍频程频谱中的每个频段，并计算每个频段对应的相对凸出量；当计算的每个相对凸出量均满足第一预设条件时，判断所述FFT频谱中的最大峰值与频谱总值之间的关系；根据所述FFT频谱的最大峰值与频谱总值的判断结果，确定所述待检测噪声的声品质。

在一个实施例中，遍历所述1/3倍频程频谱中的每个频段，并计算每个频段对应的相对凸出量具体包括：按照下式计算所述1/3倍频程频谱中每个频段对应的单峰凸出量：

t_i＝f_i-(f_i-1+f_i+1)/2

按照下式计算所述1/3倍频程频谱中每个频段对应的复峰凸出量：

T_i＝(f_i+f_i+1)/2-(f_i-1+f_i+2)/2

其中，t_i代表所述1/3倍频程频谱中第i个频段对应的单峰凸出量，T_i代表所述1/3倍频程频谱中第i个频段对应的复峰凸出量，f_i代表第i个频段对应的噪声值。

在一个实施例中，在遍历所述1/3倍频程频谱中的每个频段，并计算每个频段对应的相对凸出量之后，所述方法还包括：当计算的每个相对凸出量中存在不满足所述第一预设条件的第一相对凸出量时，将所述第一相对凸出量与预设声压级进行对比；当所述第一相对凸出量和所述预设声压级满足第二预设条件时，判断所述FFT频谱中的最大峰值与频谱总值之间的关系。

在一个实施例中，所述方法还包括：当所述第一相对凸出量和所述预设声压级不满足所述第二预设条件时，确定所述待检测噪声的声品质不合格。

在一个实施例中，根据所述FFT频谱最大峰值与所述频谱总值的判断结果，确定所述待检测噪声的品质具体包括：当所述FFT频谱总值与最大峰值的差值小于或者等于预设阈值时，确定所述待检测噪声的品质不合格；当所述FFT频谱总值与最大峰值的差值大于所述预设阈值时，确定所述待检测噪声的声品质合格。

本发明实施例还提供了一种确定噪声声品质的装置，以解决当前无法对声品质进行量化分析的问题，该装置包括：1/3倍频程频谱及FFT频谱获取单元，用于获取待检测噪声的1/3倍频程频谱；相对凸出量计算单元，用于遍历所述1/3倍频程频谱中的每个频段，并计算每个频段对应的相对凸出量；第一判断单元，用于当计算的每个相对凸出量均满足第一预设条件时，判断所述FFT频谱中的最大峰值与频谱总值之间的关系；声品质确定单元，用于根据所述FFT频谱的最大峰值与频谱总值的判断结果，确定所述待检测噪声的声品质。

在一个实施例中，所述相对凸出量计算单元具体包括：第一计算模块，用于按照下式计算所述1/3倍频程频谱中每个频段对应的单峰凸出量：

t_i＝f_i-(f_i-1+f_i+1)/2

第二计算模块，用于按照下式计算所述1/3倍频程频谱中每个频段对应的复峰凸出量：

T_i＝(f_i+f_i+1)/2-(f_i-1+f_i+2)/2

其中，t_i代表所述1/3倍频程频谱中第i个频段对应的单峰凸出量，T_i代表所述1/3倍频程频谱中第i个频段对应的复峰凸出量，f_i代表第i个频段对应的噪声值。

在一个实施例中，在所述相对凸出量计算单元之后，所述装置还包括：对比单元，用于当计算的每个相对凸出量中存在不满足所述第一预设条件的第一相对凸出量时，将所述第一相对凸出量与预设声压级进行对比；第二判断单元，用于当所述第一相对凸出量和所述预设声压级满足第二预设条件时，判断所述FFT频谱中的最大峰值与频谱总值之间的关系。

在一个实施例中，所述装置还包括：不合格品质确定单元，用于当所述第一相对凸出量和所述预设声压级不满足所述第二预设条件时，确定所述待检测噪声的声品质不合格。

在一个实施例中，所述声品质确定单元具体包括：第一确定模块，用于当所述FFT频谱总值与最大峰值的差值小于或者等于预设阈值时，确定所述待检测噪声的声品质不合格；第二确定模块，用于当所述FFT频谱总值与最大峰值的差值大于所述预设阈值时，确定所述待检测噪声的声品质合格。

根据本发明的一种确定噪声声品质的方法及装置，通过对待检测噪声的1/3倍频程频谱进行分析，从而可以确定出每个频段对应的相对凸出量。该相对凸出量可以体现某个频段与周边频段的差异性，当噪声出现异常时，其频谱中往往会存在异常凸起，而该异常凸起可以通过相对凸出量进行量化表现，这样便可以对产生异常的噪声声品质进行量化分析。在确定出频段对应的相对凸出量之后，可以进一步判断FFT频谱的最大峰值对频谱总值的影响，从而可以量化分析异常频率点对总体声品质的影响程度，从而可以确定出待检测噪声的声品质。由此可见，本发明实施例提供的一种确定噪声声品质的方法及装置，能够解决当前无法对噪声进行量化分析的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种确定噪声声品质的方法流程图；

图2为本申请实施例提供的一种确定噪声声品质的装置功能模块图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本申请保护的范围。

图1本申请实施例提供的一种确定噪声声品质的方法流程图。虽然下文描述流程包括以特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些过程可以包括更多或更少的操作，这些操作可以顺序执行或并行执行(例如使用并行处理器或多线程环境)。如图1所示，所述方法可以包括：

S1：获取待检测噪声的1/3倍频程频谱和FFT频谱。

在本申请实施例中，为了便于量化分析待检测噪声的声品质，可以对所述待检测噪声进行1/3倍频程和FFT分析，得到1/3倍频程频谱和FFT频谱。

S2：遍历所述1/3倍频程频谱中的每个频段，并计算每个频段对应的相对凸出量。

在获取了待检测噪声的1/3倍频程频谱后，便可以针对该频谱中的每个频段进行分析。为了衡量某个频段与周围相邻的频段之间的量化差异，本申请实施例可以计算每个频段对应的相对凸出量。

具体地，所述相对凸出量可以由单峰凸出量和复峰凸出量来联合确定。在本申请实施例中，所述单峰凸出量可以按照下式进行确定：

t_i＝f_i-(f_i-1+f_i+1)/2

其中，t_i代表所述1/3倍频程频谱中第i个频段对应的单峰凸出量，f_i代表第i个频段对应的噪声值。

所述复峰凸出量可以按照下式进行确定：

T_i＝(f_i+f_i+1)/2-(f_i-1+f_i+2)/2

其中，T_i代表所述1/3倍频程频谱中第i个频段对应的复峰凸出量，f_i代表第i个频段对应的噪声值。

由上式可见，频段对应的单峰凸出量与其相邻的多个频段的噪声值相关。这样，当某个频段的噪声值相对于周边相邻频段的噪声值较为凸出时，其对应的相对凸出量也会较大。这样，通过相对凸出量的大小便可以量化分析某个频段的差异程度。

当待检测噪声中出现刺耳的音效时，其在频域往往反映为某个频段出现了较高的噪声值，这样，通过量化分析每个频段对应的相对凸出量，从而可以确定待检测噪声中是否出现异常。

S3：当计算的每个相对凸出量均满足第一预设条件时，判断所述FFT频谱中的最大峰值与频谱总值之间的关系。

在本申请实施例中，已预先设置相对凸出量的阈值，那么当计算出的相对凸出量小于或者等于该阈值时，便可以视为计算出的相对凸出量满足第一预设条件。从而可以确认出待检测噪音中的各个频段对应的噪声值均正常。在实际应用场景中，可以通过分析大量实验数据，从而可以得出声品质合格的声音各频段的相对凸出量限值，根据所述个频段的相对凸出量限值，从而可以确定出衡量声品质的标准控制线。接着，便可以将计算出的相对凸出量与所述标准控制线进行对比，从而可以确定计算出的相对凸出量是否满足第一预设条件。另外，对于窄带离散噪声而言，除了需要衡量计算出的相对凸出量，还需要对单峰噪声值进行限定。存在单个离散噪声的峰值较高，FFT频谱上表现为窄带峰值。判断单个离散峰值噪声的影响。

具体地，在计算出的每个相对凸出量均满足第一预设条件时，可以判断所述FFT频谱中的单个最大峰值与频谱总值之间的关系。频谱总值可以代表待检测噪音的整体音强，那么当所述FFT频谱中的单个最大峰值越逼近频谱总值时，其对频谱总值的影响就越大。而FFT频谱中的最大峰值往往对应着最恶劣的异常噪声，那么当单个频谱峰值逼近频谱总值时，在听觉系统中整个待检测噪声的音效就会被该峰值对应的异常噪声取代，给人带来十分糟糕的音质体验。

S4：根据所述FFT单个频谱的最大峰值与频谱总值的判断结果，确定所述待检测噪声的品质。

在本申请实施例中，当对FFT频谱的最大峰值和频谱总值进行判断后，可以根据判断的结果，确定所述待检测噪声的声品质。具体地，本申请实施例可以预先设置用作确定噪声声品质的阈值，当所述FFT频谱总值与最大峰值的差值小于或者等于该阈值时，则可以确定所述待检测噪声的声品质不合格；相反地，当所述FFT频谱总值与最大峰值的差值大于所述阈值时，则可以确定所述待检测噪声的声品质合格。需要说明的是，所述阈值需要根据不同的声学特性进行选择。

上面讨论的是计算的每个相对凸出量均满足第一预设条件，也就是每个相对凸出量均小于或者等于预先设置的阈值的情况。那么在本申请另一实施例中，还会出现计算的每个相对凸出量中存在不满足所述第一预设条件的第一相对凸出量的情况。然而出现这样的情况并不能简单地认为某个频段的相对凸出量过高，而认定所述待检测噪声的声品质不合格。原因在于，在1/3倍频程频谱的起始位置和终止位置，频段之间的差值较大，从而会出现噪声较小而相对凸出量较大的情况。此时，尽管相对凸出量较大，但是该频段的绝对凸出量却可能较小。在这种情况下，可以将所述第一相对凸出量对应的第一绝对凸出量与预设声压级进行对比所述第一绝对凸出量可以为该频段对应的噪声值。在本申请该实施例中，所述预设声压级可以根据人耳的听觉等响曲线进行确定。因此，当所述第一绝对凸出量小于或者等于所述预设声压级时，则可以视为所述第一绝对凸出量和所述预设声压级满足第二预设条件，此时，可以继续判断所述FFT频谱中的最大峰值与频谱总值之间的关系。

另外，当所述第一绝对凸出量和所述预设声压级不满足所述第二预设条件时，则可以确定所述待检测噪声的声品质不合格。

由上可见，根据本发明的一种确定噪声声品质的方法，通过对待检测噪声的1/3倍频程频谱进行分析，从而可以确定出每个频段对应的相对凸出量。该相对凸出量可以体现某个频段与周边频段的差异性，当噪声出现异常时，其频谱中往往会存在异常凸起，而该异常凸起可以通过相对凸出量进行量化表现，这样便可以对产生异常的噪声进行量化分析。在确定出频段对应的相对凸出量之后，可以进一步判断FFT频谱的最大峰值对频谱总值的影响，从而可以量化分析产生异常噪声的频率点对噪声声品质的影响程度，从而可以确定出待检测噪声的声品质。由此可见，本发明实施例提供的一种确定噪声声品质的方法，能够解决当前无法对噪声进行量化分析的问题。

本申请实施例还提供一种确定噪声声品质的装置。图2为本申请实施例提供的一种确定噪声声品质的装置功能模块图。如图2所示，所述装置可以包括：

频谱获取单元100，用于获取待检测噪声的1/3倍频程频谱和FFT频谱；

相对凸出量计算单元200，用于遍历所述1/3倍频程频谱中的每个频段，并计算每个频段对应的相对凸出量；

第一判断单元300，用于当计算的每个相对凸出量均满足第一预设条件时，判断所述FFT频谱中的最大峰值与频谱总值之间的关系；

品质确定单元400，用于根据所述FFT频谱最大峰值与频谱总值的判断结果，确定所述待检测噪声的声品质。

在本申请一优选实施例中，所述相对凸出量计算单元200具体包括：

第一计算模块，用于按照下式计算所述1/3倍频程频谱中每个频段对应的单峰凸出量：

t_i＝f_i-(f_i-1+f_i+1)/2

第二计算模块，用于按照下式计算所述1/3倍频程频谱中每个频段对应的复峰凸出量：

T_i＝(f_i+f_i+1)/2-(f_i-1+f_i+2)/2

其中，t_i代表所述1/3倍频程频谱中第i个频段对应的单峰凸出量，T_i代表所述1/3倍频程频谱中第i个频段对应的复峰凸出量，f_i代表第i个频段对应的噪声值；

在本申请一优选实施例中，在所述相对凸出量计算单元200之后，所述装置还包括：

对比单元，用于当计算的每个相对凸出量中存在不满足所述第一预设条件的第一相对凸出量时，将所述第一相对凸出量对应的第一绝对凸出量与预设声压级进行对比；

第二判断单元，用于当所述第一绝对凸出量和所述预设声压级满足第二预设条件时，判断所述FFT频谱中的最大峰值与频谱总值之间的关系。

其中，所述装置还包括：

不合格声品质确定单元，用于当所述第一绝对凸出量和所述预设声压级不满足所述第二预设条件时，确定所述待检测噪声的声品质不合格。

在本申请一优选实施例中，所述声品质确定单元400具体包括：

第一确定模块，用于当所述FFT频谱总值与最大峰值的差值小于或者等于预设阈值时，确定所述待检测噪声的声品质不合格；

第二确定模块，用于当所述FFT频谱总值与最大峰值的差值大于所述预设阈值时，确定所述待检测噪声的声品质合格。

需要说明的是，上述各个功能模块的具体实现方式均与步骤S1至S4一致，这里便不再赘述。

由上可见，根据本发明的一种确定噪声声品质的装置，通过对待检测噪声的1/3倍频程频谱进行分析，从而可以确定出每个频段对应的相对凸出量。该相对凸出量可以体现某个频段与周边频段的差异性，当噪声出现异常时，其频谱中往往会存在异常凸起，而该异常凸起可以通过相对凸出量进行量化表现，这样便可以对产生异常的噪声进行量化分析。在确定出频段对应的相对凸出量滞后，可以进一步判断FFT频谱的峰值对频谱总值的影响，从而可以量化分析产生异常频率点对声品质的影响程度，从而可以确定出待检测噪声的声品质。由此可见，本发明实施例提供的一种确定噪声声品质的装置，能够解决当前无法对噪声进行量化分析的问题。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种确定噪声声品质的方法，其特征在于，包括：

获取待检测噪声的1/3倍频程频谱及FFT频谱；

遍历所述1/3倍频程频谱中的每个频段，并计算每个频段对应的相对凸出量；

当计算的每个相对凸出量均满足第一预设条件时，判断所述FFT频谱中单个频率点的最大峰值与频谱总值之间的关系；

根据所述FFT频谱的最大峰值与频谱总值的判断结果，确定所述待检测噪声的声品质；

其中，遍历所述1/3倍频程频谱中的每个频段，并计算每个频段对应的相对凸出量，具体包括：

按照下式计算所述1/3倍频程频谱中每个频段对应的单峰凸出量：

t_i＝f_i-(f_i-1+f_i+1)/2

按照下式计算所述1/3倍频程频谱中每个频段对应的复峰凸出量：

T_i＝(f_i+f_i+1)/2-(f_i-1+f_i+2)/2

其中，t_i代表所述1/3倍频程频谱中第i个频段对应的单峰凸出量，T_i代表所述1/3倍频程频谱中第i个频段对应的复峰凸出量，f_i代表第i个频段对应的噪声值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在遍历所述1/3倍频程频谱中的每个频段，并计算每个频段对应的相对凸出量之后，所述方法还包括：

当计算的每个相对凸出量中存在不满足所述第一预设条件的第一相对凸出量时，将所述第一相对凸出量对应的第一绝对凸出量与预设声压级进行对比；

当所述第一绝对凸出量和所述预设声压级满足第二预设条件时，判断所述FFT频谱中单个频率点的最大峰值与频谱总值之间的关系。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述第一绝对凸出量和所述预设声压级不满足所述第二预设条件时，确定所述待检测噪声的声品质为不合格品质。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述FFT频谱的最大峰值与频谱总值的判断结果，确定所述待检测噪声的声品质具体包括：

当所述FFT频谱总值与所述频谱最大峰值的差值小于或者等于预设阈值时，确定所述待检测噪声的声品质不合格；

当所述频谱总值与所述频谱最大峰值的差值大于所述预设阈值时，确定所述待检测噪声的声品质合格。

5.一种确定噪声声品质的装置，其特征在于，包括：

频谱获取单元，用于获取待检测噪声的1/3倍频程频谱及FFT频谱；

相对凸出量计算单元，用于遍历所述1/3倍频程频谱中的每个频段，并计算每个频段对应的相对凸出量；

第一判断单元，用于当计算的每个相对凸出量均满足第一预设条件时，判断所述FFT频谱中的最大峰值与频谱总值之间的关系；

声品质确定单元，用于根据所述FFT频谱最大峰值与频谱总值的判断结果，确定所述待检测噪声的声品质；

其中，所述相对凸出量计算单元具体包括：

第一计算模块，用于按照下式计算所述1/3倍频程频谱中每个频段对应的单峰凸出量：

t_i＝f_i-(f_i-1+f_i+1)/2

第二计算模块，用于按照下式计算所述1/3倍频程频谱中每个频段对应的复峰凸出量：

T_i＝(f_i+f_i+1)/2-(f_i-1+f_i+2)/2

其中，t_i代表所述1/3倍频程频谱中第i个频段对应的单峰凸出量，T_i代表所述1/3倍频程频谱中第i个频段对应的复峰凸出量，f_i代表第i个频段对应的噪声值。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，在所述相对凸出量计算单元之后，所述装置还包括：

对比单元，用于当计算的每个相对凸出量中存在不满足所述第一预设条件的第一相对凸出量时，将所述第一相对凸出量对应的第一绝对凸出量与预设声压级进行对比；

第二判断单元，用于当所述第一绝对凸出量和所述预设声压级满足第二预设条件时，判断所述FFT频谱中的最大峰值与频谱总值之间的关系。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

不合格声品质确定单元，用于当所述第一绝对凸出量和所述预设声压级不满足所述第二预设条件时，确定所述待检测噪声的声品质不合格。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述声品质确定单元具体包括：

第一确定模块，用于当所述FFT频谱总值与最大峰值的差值小于或者等于预设阈值时，确定所述待检测噪声的声品质不合格；

第二确定模块，用于当所述FFT频谱总值与最大峰值的差值大于所述预设阈值时，确定所述待检测噪声的声品质合格。

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