数字音频技术(第6版) 393

文本阅读：
　　366数字音频技术（第6版
　　10.5.1扩散函数
　　很多心理声学模型都使用扩散函数来计算听觉频谱。使用临界频带中的一个成分来估算这个临界频带的遮蔽声级是很直接的。不过，遮蔽通常都不仅限于单个临界频带中，它的效果会扩散到其他频带中。扩散函数表示的是整个基膜的遮蔽响应，并且描述了跨越几个临界频带的遮蔽，也就是说，在距离遮蔽信号几巴克的地方遮蔽是如何发生的。在粗糙的（同时也是最保守的）模型中，扩散函数就是一个非对称的三角形。如前所述，下方斜坡大约为27dB/巴克；上方斜坡可以在-20~-5dB/巴克之间变化。一个纯音的遮蔽轮廓线可以用两段斜坡近似，其中S1为下方斜坡，S2为上方斜坡，按SPL每临界频带率进行绘图。这条轮廓线是独立于遮蔽音频率的
　　27dB/巴克
　　S2=【24+0.23（f/1000）-0.2L/dB】dB/巴克其中f是遮蔽音的频率，单位为Hz，L为遮蔽音的声级，单位为dB通过0231000项，S2的斜率在低频变得更陡，这是由于听觉门限的缘故，而当遮蔽频率高于100Hz时，斜率几乎是与频率无关的。S2也取决于SPL。有一个更为复杂的扩散函数，但它没有考虑遮蔽音的声级，它可以用下式表olg SF（dz）=15.81+7.5（dz+0474）-17.5【1+（dz+0474）2】2dB其中dz是被遮蔽音与遮蔽音之间的频率差，单位为巴克为了使用扩散函数，音频频谱被分割成各个临界频带，并对每个频带中的能量进行计算。
　　这些能量值与扩散函数进行卷积，得到听觉频谱。当把偏置与绝对听觉门限考虑进来以后，就得到了最终的遮蔽门限。当计算全局的遮蔽门限时，必须考虑多个遮蔽音的影响。比模型可以使用两个门限中较高的那个，或是把不同成分的遮蔽门限强度加在一起。作为另一种选择，也可以使用介于这两种方法之间的一个平均值，或是采用另一种非线性的方法如，在MPEG-1心理声学模型1中，各个强度是被加总在一起的。不过，MPEG-1的模型则选择了全局遮蔽门限与绝对门限两者数值较高的一个。这些模型将在第1章讨论。
　　10.5.2纯音度
　　对于大多数心理声学模型来说，区分纯音和非纯音成分是一项重要的功能，因为纯音和非纯音成分需要进行不同的遮蔽仿真。比如，如前所述，噪声能比乐音产生更好的遮蔽。人已经设
　　多方法来检测和
　　频信号中的纯音度。例如，在MPEG-1模型1中，纯音度通过检测音频频谱中的局部极大值来确定。一个临界频带中的所有非纯音成分用位于个频率上的一个数值表示。在MPEG-1模型2中，采用频谱平坦度来衡量平均纯音度或总体