30、音色感知：从呼吸感、明亮度到尖锐度的探索

音色感知：从呼吸感、明亮度到尖锐度的探索

在声音的世界里，音色感知是一个复杂而有趣的领域。它涉及到多个方面，包括声音的粗糙度、呼吸感、明亮度或尖锐度等。这些属性不仅影响着我们对声音的感受，还在产品声音设计、语音交流等方面发挥着重要作用。

1. 粗糙度在产品声音设计中的作用

粗糙度在产品声音设计中具有重要意义。虽然通常人们可能认为在产品声音设计中应避免粗糙度，但实际上，对于闹钟和一些其他警告声音来说，粗糙度是其重要属性。这表明粗糙度在特定类型的声音设计中具有独特的价值。

2. 呼吸感的定义与相关研究

呼吸感是声音音色中与噪声和音调成分比例相关的属性。直观地说，声音中噪声越多，呼吸感越强。呼吸感常与谐波 - 噪声比（HNR）相关，以下是几种估算HNR的方法：
- Yumoto、Gould和Baer以及Ferrer等人的方法 ：基于声音谐波求和会产生周期性信号的事实，通过对持续元音中多个连续基音周期进行平均来估算信号的周期性部分。该平均值的能量即为谐波能量$E_H$，剩余能量则为噪声部分的能量$E_N$。HNR（以dB为单位）可通过$10 · log_{10}(\frac{E_H}{E_N})$计算。此方法仅适用于持续音素，主要是元音。
- De Krom的方法 ：基于倒谱（信号功率谱的逆傅里叶变换，常用于基音估计）。该方法只需几个基音周期，可应用于音节不同位置的语音段。De Krom将语音信号各频段内的HNR与专家对语音呼吸感的判断进行比较，发现这些频段内的HNR能解释75 - 80%的呼吸感判断差异。
- Yegnanarayana、d