相位均衡對(duì)耳機(jī)重放影響的研究
耳機(jī)作為最常用的聲重放設(shè)備，在現(xiàn)代通信、家用音頻播放器、虛擬現(xiàn)實(shí)、智能硬件、聽力康復(fù)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。均衡耳機(jī)到鼓膜的傳遞函數(shù)對(duì)增強(qiáng)耳機(jī)聲重放效果具有重要意義。目前已有的研究大部分聚焦在如何進(jìn)行耳機(jī)傳遞函數(shù)的幅度均衡,而沒有考慮相位均衡的影響。
對(duì)此，中科院聲學(xué)所南海研究站的李光炬與聲學(xué)所的李曉東研究員、桑晉秋副研究員等人深入研究了相位均衡方法對(duì)耳機(jī)重放的影響，尤其是相位均衡對(duì)聲品質(zhì)的影響。
相關(guān)研究成果近期在線發(fā)表于Applied Acoustics。
研究人員分析了幅頻特性和相頻特性對(duì)耳機(jī)主觀評(píng)估的影響，對(duì)同一款耳機(jī)采用了不同的均衡方式，包括幅度相位都不均衡、幅度相位同時(shí)均衡、只均衡幅度和只均衡相位，并加以橫向比較。在這四種方式中，均衡后的相位逼近線性相位，均衡后的幅頻響應(yīng)逼近平直的幅頻響應(yīng)。通過該研究可以考察線性相位和平直幅頻響應(yīng)分別對(duì)耳機(jī)主觀性能的影響，還可以研究相位特性與耳機(jī)瞬態(tài)響應(yīng)的關(guān)系。
客觀指標(biāo)表明，相比于幅度均衡，相位均衡對(duì)耳機(jī)瞬態(tài)響應(yīng)的影響更大，尤其當(dāng)系統(tǒng)相位為線性時(shí)，瞬態(tài)響應(yīng)衰減更快。圖中表示四種方法均衡后的主觀測(cè)聽效果。四種方法分別為幅度相位不均衡（I）、幅度相位同時(shí)均衡（II）、只均衡幅度（III）、只均衡相位（IV）。主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，線性相位對(duì)耳機(jī)重放音色的提升顯著，而以平直幅頻響應(yīng)為目標(biāo)的幅度均衡對(duì)耳機(jī)重放音色提升有限。因此，耳機(jī)均衡時(shí)不僅需要設(shè)計(jì)合適的幅頻響應(yīng)目標(biāo)，還要考慮相位均衡對(duì)耳機(jī)重放的影響。
本研究為耳機(jī)頻響設(shè)計(jì)提供了重要的實(shí)踐指導(dǎo)價(jià)值。
本研究得到國家自然科學(xué)基金（11504404，11604362）、聲學(xué)所青年人才項(xiàng)目（619QN265）等資助。
均衡主觀評(píng)估
關(guān)鍵詞：
耳機(jī)傳遞函數(shù)；相位均衡；線性相位；耳機(jī)重放
參考文獻(xiàn)：
LI Guangju, ZHENG Chengshi, LI Xiaodong, YU Teng, Bleeck Stefan, SANG Jinqiu. Evaluation of headphone phase equalization on sound reproduction. Applied Acoustics, 2019, 156, 208-216. DOI: 10.1016/j.apacoust.2019.07.017.
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https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2019.07.017
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