王杰 嚴(yán)志豪 楊喬赫 陸錫坤 陳運(yùn)達(dá) 桑晉秋

(1 廣州大學(xué)電子與通信工程學(xué)院 廣州 510006)

(2 中國科學(xué)院聲學(xué)研究所 噪聲與振動(dòng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京 100190)

(3 中國科學(xué)院大學(xué) 北京 100049)

0 引言

聽覺系統(tǒng)產(chǎn)生聲音的方式分為氣傳導(dǎo)和骨傳導(dǎo)(Bone conduction,BC)兩種。氣傳導(dǎo)中聲音依次經(jīng)過外耳、中耳和內(nèi)耳，最終刺激基底膜并且在神經(jīng)元上產(chǎn)生聽覺。骨傳導(dǎo)則是利用頭骨振動(dòng)接收和傳遞聲音信號(hào)，骨導(dǎo)設(shè)備的核心器件為骨導(dǎo)振子，是將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲振動(dòng)信號(hào)的換能器。骨傳導(dǎo)具有抗干擾能力強(qiáng)、在空氣中聲音不易泄漏等特點(diǎn)，因此在軍事、民用化學(xué)、緊急救援等復(fù)雜危險(xiǎn)的環(huán)境中有明顯的優(yōu)勢(shì)。骨傳導(dǎo)傳播的路徑主要有以下5種[1]：(1)骨導(dǎo)振動(dòng)在耳道中產(chǎn)生輻射聲；(2)骨導(dǎo)振動(dòng)引起中耳聽小骨運(yùn)動(dòng)從而產(chǎn)生聲音；(3)骨導(dǎo)振動(dòng)引起耳蝸液的慣性運(yùn)動(dòng)；(4)骨導(dǎo)振動(dòng)使耳蝸壁伸縮引起耳蝸液流動(dòng)；(5)腦脊液的壓力傳遞。人體頭部相當(dāng)于一個(gè)復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)[2]，具有多種振動(dòng)模式和非線性等特性。聲音經(jīng)過骨導(dǎo)振子在頭部傳輸時(shí)，在不同位置的傳輸特性和衰減不同，所以骨導(dǎo)振子的不同佩戴位置會(huì)影響骨傳導(dǎo)聲重放的音質(zhì)和清晰度，從而影響聽音者檢測(cè)和識(shí)別聲音的能力。目前骨傳導(dǎo)助聽器和耳機(jī)已受到越來越多的關(guān)注和應(yīng)用。骨傳導(dǎo)耳機(jī)可以避免因耳道長(zhǎng)期封閉而對(duì)耳膜帶來的損傷，也讓使用者在接收耳機(jī)信號(hào)的同時(shí)能保持對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境聲信息的敏感性，因此，在很多場(chǎng)合如運(yùn)動(dòng)、駕駛、公共場(chǎng)所以及軍事領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。尋找骨導(dǎo)振子的最佳位置可以減少設(shè)備功耗和增長(zhǎng)設(shè)備使用時(shí)間，減輕長(zhǎng)時(shí)間使用中因音質(zhì)不佳和清晰度不足帶來的疲勞感，提升用戶的體驗(yàn)。

聽力閾值是指人感知聲音的最小響度，測(cè)量骨導(dǎo)振子在人體頭部不同位置耦合下的聽力閾值可表明不同位置間的靈敏性差距。語言清晰度是衡量信號(hào)可理解程度的評(píng)價(jià)指標(biāo)，與氣傳導(dǎo)耳機(jī)相比，骨傳導(dǎo)耳機(jī)在語言清晰度存在差距。音質(zhì)對(duì)于骨導(dǎo)耳機(jī)的推廣和應(yīng)用而言也非常重要，不同位置耦合下的骨導(dǎo)耳機(jī)會(huì)產(chǎn)生不同的音質(zhì)。本文將圍繞這3個(gè)方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，為探究骨導(dǎo)振子的最佳佩戴位置提供依據(jù)。

近年來骨傳導(dǎo)的非臨床研究獲得了一定的發(fā)展，一些研究者在骨傳導(dǎo)的聽力閾值和清晰度方面進(jìn)行了相關(guān)研究。Studebaker[3]測(cè)量了前額、乳突和頂點(diǎn)3個(gè)位置的純音聽力閾值；McBride等[4]基于軍事應(yīng)用需求研究骨導(dǎo)耳機(jī)在11個(gè)位置的聽力閾值，結(jié)果顯示髁骨位置聽閾總體最低；Tran等[5]研究骨傳導(dǎo)傳聲器在頭部11個(gè)位置和鎖骨佩戴時(shí)錄制的信號(hào)強(qiáng)度，結(jié)果表明信號(hào)強(qiáng)度明顯依賴于骨導(dǎo)傳聲器佩戴位置。Dobrev等[6]研究骨傳導(dǎo)助聽器在不經(jīng)皮傳輸時(shí)不同位置佩戴的效果，發(fā)現(xiàn)髁骨位置比乳突能產(chǎn)生更低閾值和更高耳蝸鼓岬速度。上述研究?jī)H考慮位置因素對(duì)骨傳導(dǎo)靈敏性的影響，沒有考慮對(duì)語言清晰度和主觀音質(zhì)的影響。Gripper等[7]利用呼號(hào)測(cè)試方法在髁骨位置上進(jìn)行骨傳導(dǎo)語聲清晰度測(cè)試，發(fā)現(xiàn)信噪比因素影響語言清晰度得分；Osafo-Yeboah等[8]同樣采用呼號(hào)測(cè)試方法，實(shí)驗(yàn)表明髁骨和乳突在清晰度得分上沒有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；Stanley等[9]采用診斷押韻測(cè)試方法，實(shí)驗(yàn)顯示髁骨和頂點(diǎn)位置在清晰度得分上存在顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。Fujimoto等[10]使用日本音節(jié)字表作為清晰度的測(cè)聽材料，發(fā)現(xiàn)在堵耳條件下的骨傳導(dǎo)清晰度得分比氣傳導(dǎo)高。呼號(hào)測(cè)試方法的語聲材料是數(shù)字和軍事術(shù)語組成，診斷押韻測(cè)試的語聲材料是由英語對(duì)話組成，以上骨傳導(dǎo)語言清晰度研究主要針對(duì)軍事術(shù)語或者其他外語，目前對(duì)于漢語的測(cè)試尚未見有報(bào)道。

本文將進(jìn)行3部分實(shí)驗(yàn)，首先對(duì)不同佩戴位置測(cè)試聽力閾值，分析靈敏性和傳輸性能；然后采用漢語清晰度測(cè)試音節(jié)表探討不同佩戴位置情況下的信噪比因素、背景噪聲類型對(duì)骨傳導(dǎo)語言清晰度的影響；最后利用對(duì)偶比較法對(duì)不同佩戴位置下的骨導(dǎo)振子進(jìn)行重放聲效果的主觀音質(zhì)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)。綜合3個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選擇最佳骨導(dǎo)振子佩戴位置。

1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境、設(shè)備和人員

本文實(shí)驗(yàn)在聽音室內(nèi)進(jìn)行，房間大小為6.78 m×3.51 m×2.26 m，混響時(shí)間約為250 ms，背景噪聲大小為21 dB SPL。實(shí)驗(yàn)測(cè)量?jī)x器包括計(jì)算機(jī)、聲卡(型號(hào)為Fireface UFX II)和骨導(dǎo)振子(RadioEar B81)。選取頭部6個(gè)佩戴位置，分別為乳突、髁骨、前額、耳廓上方、下頜骨和太陽穴，如圖1所示。所有實(shí)驗(yàn)均為單耳測(cè)試，分別對(duì)6個(gè)位置的全部或部分進(jìn)行了測(cè)試。受試者均為聽力正常的11名研究生，能夠熟練地讀寫漢語，年齡范圍23～25歲。參加測(cè)試人員都沒有進(jìn)行過主觀聽音訓(xùn)練和測(cè)試。

2 聽力閾值測(cè)量實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)方案

人體頭部各個(gè)位置上的皮膚厚度和頭骨結(jié)構(gòu)都不相同，導(dǎo)致骨導(dǎo)振子在頭部不同位置耦合會(huì)引起聲信號(hào)的傳輸效率不同。聽力閾值是指人耳感知聲音的最小響度，可用于分析骨導(dǎo)振子在不同位置間的靈敏性差距。本實(shí)驗(yàn)主要目的是通過比較接收純音信號(hào)的能力來確定骨導(dǎo)振子B81在受試者頭部的最佳耦合位置和不利的接觸點(diǎn)。選取圖1中的6個(gè)位置佩戴骨導(dǎo)振子。

圖1 頭部位置示意圖Fig.1 Head position diagram

聽力閾值測(cè)量的國際標(biāo)準(zhǔn)共有兩種，分別為上升法和升降法[11]，本文采用升降法進(jìn)行閾值測(cè)量，圖2為升降法測(cè)量的過程。實(shí)驗(yàn)測(cè)量選取250 Hz、500 Hz、1000 Hz、2000 Hz、4000 Hz和8000 Hz共6個(gè)頻點(diǎn)。相鄰的峰和谷記為一個(gè)測(cè)量流程(上升過程或者下降過程)，一個(gè)測(cè)量流程內(nèi)步長(zhǎng)不變，圖2中每個(gè)實(shí)心圓點(diǎn)代表一個(gè)步長(zhǎng)。一次聽力閾值測(cè)量共需10次測(cè)量流程，其中步長(zhǎng)在第1、第2、第4、第6、第8個(gè)流程后減半，初始的步長(zhǎng)為32 dB。

圖2 升降法測(cè)量過程Fig.2 Lifting method measurement process

具體步驟如下：首先進(jìn)行熟悉實(shí)驗(yàn)，調(diào)整輸出音量至合適大小，使測(cè)試者能清晰聽見并且做出反應(yīng)，確定該音量為初始值；測(cè)試者做出反應(yīng)后，以規(guī)定的步長(zhǎng)降低音量，若測(cè)試者依然能聽到，則繼續(xù)按步長(zhǎng)降低音量，直到測(cè)試者聽不見，記為下降測(cè)量流程；然后以規(guī)定步長(zhǎng)提高輸出音量，直到做出反應(yīng)，記為上升測(cè)量流程；反復(fù)進(jìn)行下降和上升測(cè)量流程，取最后兩次的上升過程的峰和下降過程的谷的平均作為聽力閾值。

2.2 不同位置下聽力閾值的對(duì)比和分析

圖3為6個(gè)位置的平均聽力閾值的測(cè)量結(jié)果曲線，橫坐標(biāo)表示測(cè)量頻率，縱坐標(biāo)表示聽力閾值相對(duì)于聲卡內(nèi)部電壓的相對(duì)電平，單位為聽力閾值相對(duì)級(jí)。每個(gè)佩戴位置點(diǎn)的聽力閾值的頻率曲線存在相似的變化范圍特征，250～1000 Hz為下降趨勢(shì)，1000～4000 Hz相對(duì)平坦，4000～8000 Hz為上升趨勢(shì)。低頻段(250 Hz,500 Hz)聽力閾值高于中高頻段，一部分原因可能是骨導(dǎo)振子在低頻的振動(dòng)容易產(chǎn)生的觸覺，影響到聽力閾值的判斷。聽力閾值在1000～4000 Hz范圍內(nèi)相對(duì)較低，表明在產(chǎn)生同樣響度的條件下骨導(dǎo)振子需要較低的電輸入信號(hào)，傳輸效率更高。

圖3 骨傳導(dǎo)6個(gè)位置的平均聽力閾值Fig.3 Average hearing threshold of 6 positions of BC

由圖3也可以看出，髁骨的聽力閾值最低，乳突位置次之。乳突位置是美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ANSI)進(jìn)行BC聽力測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)放置位置。將乳突位置測(cè)量值作為參考點(diǎn)，與其他位置的結(jié)果進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示在測(cè)試頻域內(nèi)髁骨位置的聽力閾值均低于乳突位置，平均每個(gè)頻率點(diǎn)低8.7 dB；在大部分頻率點(diǎn)上，其余4個(gè)位置聽力閾值均高于乳突。這與文獻(xiàn)[4]和文獻(xiàn)[12]中的結(jié)論是一致的：文獻(xiàn)[4]的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了髁骨位置在各個(gè)頻率點(diǎn)上總體最低；文獻(xiàn)[12]表明在耳道開放和堵塞的情況下，髁骨位置的聽力閾值比乳突位置的低，聽力閾值測(cè)量曲線總體也呈現(xiàn)“U”的形狀，其中開放耳道時(shí)乳突位置在4000 Hz處閾值最低，髁骨位置在1000 Hz處閾值最低，這與本文的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。不同佩戴位置產(chǎn)生不同的聽力閾值的原因，可能是髁骨和乳突位置距離耳蝸?zhàn)罱蚨曅盘?hào)能量的衰減較其他位置少，前額其他位置最遠(yuǎn)所以衰減較大。另外骨導(dǎo)振子佩戴在髁骨時(shí)，可能也會(huì)引起耳廓附近空氣振動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致一部分聲音信號(hào)進(jìn)入耳內(nèi)，從而降低聽力閾值，因此髁骨位置聽力閾值最低。

3 骨傳導(dǎo)語言清晰度實(shí)驗(yàn)

3.1 實(shí)驗(yàn)方案

本文的語言清晰度實(shí)驗(yàn)研究在不同背景噪聲類型和信噪比情況下骨導(dǎo)聲的清晰度，通過骨導(dǎo)聲清晰度得分可以進(jìn)一步驗(yàn)證骨導(dǎo)設(shè)備佩戴位置是否合適。與西方語言屬于無聲調(diào)語言不同，漢語是由聲母、韻母和聲調(diào)組成的聲韻調(diào)結(jié)構(gòu)。漢語在聽感上有拼合感，西方語言如英語則更有滑動(dòng)感。漢語的音素和聲調(diào)都具有不同的時(shí)頻特點(diǎn)，能攜帶不同的信息量。復(fù)雜的環(huán)境中，聲母更容易受到噪聲干擾。本文清晰度實(shí)驗(yàn)的語聲材料使用國家標(biāo)準(zhǔn)GB15508—1995的漢語清晰度測(cè)試音節(jié)表—KXY表[13]。

標(biāo)準(zhǔn)的KXY表一共有10張，每張75個(gè)音節(jié)(每個(gè)音節(jié)對(duì)應(yīng)一個(gè)漢字)，選取其中一張的片段如表1所示。為避免測(cè)試時(shí)記憶和熟悉度影響測(cè)試結(jié)果，每次實(shí)驗(yàn)都需要將平衡字節(jié)表隨機(jī)亂序組合再生成測(cè)試信號(hào)。3個(gè)音節(jié)為一組，生成時(shí)需要使用引導(dǎo)語句，如“第一組是：xxx”，x代表一個(gè)音節(jié)。利用Neospeech TTS語聲庫生成語聲測(cè)試材料，采樣率為16 kHz。語聲測(cè)試材料考慮兩種背景噪聲類型(白噪聲和babble噪聲，來自NOISEX-92噪聲庫)和3種信噪比(5 dB、0 dB、?5 dB)。

考慮實(shí)際情況中可佩戴的部位，本實(shí)驗(yàn)中受試者僅在圖1中選取3個(gè)測(cè)量位置(髁骨、乳突、太陽穴)佩戴骨導(dǎo)振子，并且和氣傳導(dǎo)耳機(jī)(森海塞爾IE800)進(jìn)行對(duì)比。測(cè)試時(shí)隨機(jī)播放測(cè)試音節(jié)表，受試者記錄所聽到的音節(jié)。語言清晰度得分為正確音節(jié)數(shù)占測(cè)試音節(jié)總數(shù)的百分比。

表1 一張語言清晰度測(cè)試音節(jié)表Table 1 Fragment of syllable table of sp eech intelligibility test

3.2 骨傳導(dǎo)語言清晰度實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析

為了探究在不同信噪比下的骨傳導(dǎo)的語言清晰度得分的差異，同時(shí)比較與氣傳導(dǎo)的差距，將白噪聲分別在5 dB、0 dB和?5 dB三種信噪比條件下加入純凈語聲，并測(cè)量髁骨、乳突、太陽穴以及氣傳導(dǎo)佩戴方式下得到的主觀漢語語言清晰度得分，如圖4所示。在3種信噪比下，骨傳導(dǎo)的清晰度得分均比氣傳導(dǎo)低。當(dāng)信噪比為5 dB時(shí)，氣傳導(dǎo)的清晰度得分較太陽穴、乳突和髁骨高22.4%、8.5%和4.7%；信噪比為0 dB時(shí)，較3個(gè)位置分別高26.6%，6.5%和4.1%；信噪比為?5 dB時(shí)為40.2%，15.4%和9.8%。這表明氣傳導(dǎo)的總體性能優(yōu)于骨傳導(dǎo)。骨傳導(dǎo)的漢語語言清晰度得分總體趨勢(shì)隨著信噪比的提高而上升。如圖5所示，babble噪聲也得到了類似的結(jié)論。

圖4 白噪聲下漢語語言清晰度得分Fig.4 Chinese speech intelligibility score under white noise

圖5 babble噪聲下漢語語言清晰度得分Fig.5 Chinese speech intelligibility score under babble noise

白噪聲信噪比由?5 dB變化為0 dB時(shí)，3個(gè)測(cè)量位置的平均清晰度得分提升31.3%，信噪比由0 dB變化為5 dB時(shí)提升了8.7%，同理babble噪聲，分別提升17.7%、5.9%。在信噪比變化相同的情況下，白噪聲比babble噪聲對(duì)骨傳導(dǎo)的清晰度得分影響更大。

進(jìn)一步，為更好地觀察骨導(dǎo)振子3個(gè)佩戴位置的清晰度差異，表2給出不同位置間漢語語言清晰度得分的變化。

表2 不同測(cè)量位置下漢語語言清晰度得分變化Table 2 Changes in Chinese language intelligibility scores under different p ositions

由表2可知，髁骨在3個(gè)測(cè)量位置中清晰度得分最高，乳突位置次之，太陽穴位置最低。測(cè)量位置從太陽穴到髁骨變化時(shí)，白噪聲下信噪比分別為5 dB、0 dB和?5 dB時(shí)，清晰度得分提升了16.8%、21.6%和27.7%；在babble噪聲同樣情況下，提升13.9%、14.7%和15.4%。測(cè)量位置從乳突到髁骨變化時(shí)，白噪聲下信噪比分別為5 dB、0 dB和?5 dB時(shí)，清晰度得分提升3.6%、2.3%和5.1%；在babble噪聲同樣情況下，提升3.5%、1.5%和4.2%。相同的信噪比和背景噪聲時(shí)，測(cè)量位置的改變會(huì)影響清晰度得分。太陽穴位置變化到髁骨時(shí)，清晰度得分提升明顯，乳突到髁骨變化時(shí)，清晰度提升相對(duì)較小。這表明骨導(dǎo)振子的位置對(duì)語言清晰度影響較大。

探究骨傳導(dǎo)佩戴位置因素對(duì)語言清晰度得分的影響，以及比較不同佩戴位置與氣傳導(dǎo)是否存在顯著性差異，對(duì)如圖4所示白噪聲的3種信噪比的清晰度得分進(jìn)行ANOVA方差因素分析，結(jié)果如表3所示。乳突、髁骨、太陽穴和氣傳導(dǎo)的清晰度得分在3種信噪比下均為顯著性差異。事后檢驗(yàn)(Post hoc test)采用最小顯著性差異法(Least signif icant difference,LSD)，結(jié)果顯示在5 dB(P=0.342)、0 dB(P=0.529)和?5 dB(P=0.484)三種條件下，髁骨和乳突的清晰度得分不存在顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，髁骨和太陽穴在3種信噪比下則均存在顯著差異。方差分析結(jié)果與已有文獻(xiàn)[8]和文獻(xiàn)[9]的結(jié)論類似：文獻(xiàn)[8]使用呼號(hào)測(cè)試方法也發(fā)現(xiàn)髁骨和乳突不存在顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；文獻(xiàn)[9]在黑鷹直升機(jī)背景噪聲下使用診斷押韻測(cè)試方法，發(fā)現(xiàn)位置因素(髁骨、乳突、頂點(diǎn))在統(tǒng)計(jì)學(xué)上存在顯著的總體影響，事后多重比較表明髁骨和頂點(diǎn)存在顯著差異，髁骨和乳突不存在顯著差異。由上述分析可知，測(cè)量位置對(duì)清晰度得分在統(tǒng)計(jì)學(xué)上存在顯著的總體影響，但需進(jìn)行事后多重比較分析具體測(cè)量位置組別之間的差異。

表3 乳突、髁骨、太陽穴和氣傳導(dǎo)清晰度得分的方差分析Table 3 ANOVA of the intelligibility scores at different p ositions of the BC vibrator

4 骨傳導(dǎo)音質(zhì)主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)

4.1 實(shí)驗(yàn)方案

聽覺的主觀心理實(shí)驗(yàn)是通過實(shí)驗(yàn)用統(tǒng)計(jì)分析的方法將模糊的主觀感覺量化，總結(jié)出其所蘊(yùn)含的規(guī)律[14]。常用的心理尺度構(gòu)造方法有對(duì)偶比較法、排序法、語義細(xì)分法和分級(jí)評(píng)分法等。在主觀音質(zhì)評(píng)價(jià)領(lǐng)域，通常采用如下兩種方式進(jìn)行：語義細(xì)分法和對(duì)偶比較。語義細(xì)分法是用若干語義不同的形容詞描述被評(píng)價(jià)對(duì)象；對(duì)偶比較法則是隨機(jī)抽取一對(duì)被評(píng)價(jià)對(duì)象讓測(cè)試者進(jìn)行偏好選擇。與語義細(xì)分法相比，對(duì)偶比較法可以避免測(cè)試者對(duì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中的形容詞不確定性引起的影響。因此本文音質(zhì)主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)采用對(duì)偶比較法研究骨導(dǎo)聲在不同位置的音質(zhì)效果。

對(duì)偶比較法是通過被評(píng)價(jià)對(duì)象的兩兩比較關(guān)系來間接地估計(jì)出所有被評(píng)價(jià)對(duì)象地相對(duì)心理尺度。具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：分別生成3種測(cè)聽音樂材料，包含男女聲流行音樂和弦樂。對(duì)圖1頭部的6個(gè)位置點(diǎn)進(jìn)行兩兩配對(duì)共15組，佩戴B81骨導(dǎo)振子，每組根據(jù)骨導(dǎo)聲重放的音質(zhì)效果，進(jìn)行偏愛選擇。3種測(cè)聽音樂材料按照相同響度進(jìn)行播放，每次骨傳導(dǎo)音質(zhì)主觀評(píng)價(jià)需進(jìn)行45次實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行比較時(shí)不考慮兩兩配對(duì)的先后順序組合。

4.2 骨傳導(dǎo)主觀音質(zhì)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析

圖6為在男聲、女聲和弦樂3種測(cè)試音樂下6個(gè)位置的音質(zhì)心理尺度得分。對(duì)偶比較法構(gòu)造心理尺度的基本原理是認(rèn)為心理量是符合正態(tài)分布的隨機(jī)變量[15]。具體操作為先兩兩比較后統(tǒng)計(jì)出偏愛度選擇概率；然后通過正態(tài)分布(方差為1，均值為0)將偏愛度選擇概率轉(zhuǎn)換為偏愛度正態(tài)變量，設(shè)最偏愛評(píng)價(jià)對(duì)象的心理尺度是100，最不偏愛的心理尺度為0；最后運(yùn)用線性變換求出其他評(píng)價(jià)對(duì)象的心理尺度。在男聲、女聲和弦樂中，髁骨的心理尺度均為最高分?jǐn)?shù)，乳突位置次之，下頜骨表現(xiàn)最差。男聲的測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)髁骨的評(píng)價(jià)尺度得分與乳突評(píng)價(jià)尺度得分相差31，與太陽穴相差39；女聲的測(cè)試條件下髁骨和乳突、太陽穴分別相差35、94；弦樂測(cè)試條件下髁骨和乳突、太陽穴分別相差49、78。當(dāng)佩戴位置變化時(shí)，女聲和弦樂評(píng)價(jià)尺度變化范圍比男聲大。位置因素對(duì)女聲和弦樂的骨傳導(dǎo)重放的音質(zhì)影響更加明顯，男聲對(duì)于位置因素敏感性相對(duì)較低。骨導(dǎo)聲的傳輸是通過頭部的顱骨、軟組織和體液的振動(dòng)傳播。測(cè)量位置不同顱骨和軟組織密度也不相同，聲信號(hào)的失真也不相同，這可能是引起不同位置間的音質(zhì)評(píng)價(jià)不同的原因。

圖6 主觀聽音評(píng)價(jià)得分Fig.6 Subjective sound quality evaluation score

5 結(jié)論

本文對(duì)不同佩戴位置下的骨傳導(dǎo)設(shè)備進(jìn)行聽力閾值測(cè)量、骨傳導(dǎo)音質(zhì)主觀評(píng)價(jià)和語言清晰度實(shí)驗(yàn)，研究位置因素對(duì)骨導(dǎo)重放聲的影響。由聽力閾值測(cè)量實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，髁骨是靈敏度最高的測(cè)量位置，乳突次之，骨導(dǎo)振子在1000～4000 Hz范圍內(nèi)傳輸效率相對(duì)較高。由語言清晰度實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，氣傳導(dǎo)在清晰度的總體性能優(yōu)于骨傳導(dǎo)，背景噪聲類型和信噪比影響骨傳導(dǎo)語言清晰度得分，不同位置的骨傳導(dǎo)語言清晰度得分也存在差異，其中髁骨得分最高。主觀音質(zhì)評(píng)價(jià)中，髁骨在3種測(cè)試音樂下得分最高，下頜骨表現(xiàn)最差，位置變化對(duì)女聲和弦樂的骨傳導(dǎo)重放的音質(zhì)影響明顯。本文的研究可為骨導(dǎo)振子佩戴位置的選擇及骨傳導(dǎo)耳機(jī)/助聽器的設(shè)計(jì)提供依據(jù)，為聲重放質(zhì)量的改進(jìn)提供參考，有助于提升骨傳導(dǎo)聲重放的性能。