Estudo da influência de diferentes técnicas de auralização na avaliação da qualidade sonora de produtos

Abstract

Este trabalho teve como objetivo analisar as incertezas relacionadas aos tipos diferentes de gravação e apresentação de sinais de ruído de sistemas de refrigeração para análises subjetivas. Cinco diferentes configurações de instrumentos foram testadas para gravação e reprodução dos sinais. Concluiu-se que a gravação de sinais com microfone pode substituir as gravações biauriculares com Manequim de Gravação Biauricular (HATS) sem grandes perdas de qualidade. Entretanto, para sinais anecoicos convoluídos com a Resposta ao Impulso da Sala (RIR) ou com a Resposta Impulsiva Biauricular da Sala (BRIR), observou-se divergências espectrais que ultrapassam 10~dB em determinadas bandas de frequência ao comparar com os mesmos sinais gravados no ambiente de interesse. Isso ocorre principalmente devido às diferenças no padrão de radiação sonora entre a fonte sob estudo e a fonte utilizada para pedir a RIR e BRIR. A partir disso, concluiu-se que as gravações \textit{in situ} são preferíveis quando se deseja sinais com alta fidelidade aos efeitos de interação entre fonte e ambiente. Observou-se também que a convolução apresenta melhores resultados quando o ambiente não proporciona Relação-Sinal-Ruído (SNR) adequada em relação à fonte sob estudo. No processo de reprodução biauricular, foi observada uma divergência significativa, chegando a ultrapassar 20~dB nas curvas da Função Resposta em Frequência (FRF) de três sistemas distintos de gravação reprodução. Porém, ao analisar o processo de correção da FRF em malha fechada e posterior gravação de um sinal corrigido, foi constatada ótima concordância entre sinal original e medido. As diferenças espectrais máximas entre sinal original e gravado foram de aproximadamente 5~dB em determinadas bandas e contatou-se que a principal fonte de divergência é o ruído de fundo no ambiente de reprodução, uma vez que os testes não foram realizados em sala controlada acusticamente. Disso, concluiu-se que uma calibração do sistema de gravação e reprodução em malha fechada deve ser efetuada sempre que possível.

Abstract: The goal of this work is to analyze the uncertainty related to the different recording and playback techniques used in Juri tests for refrigerator sound quality evaluation. Five different configurations of instruments were tested for recording and playback the signals. It was concluded that signal recording with microphones can replace the binaural one using a Head and Torso Simulator (HATS) without significant quality loss. Nevertheless, for anechoic signals convolved with the Room Impulse Response (RIR) or Binaural Room Impulse Response (BRIR), it was observed significant spectral discrepancies, exceeding 10~dB, in comparison with \textit {in situ} recordings. This discrepancy happens because of the differences in the radiation patterns between the sound source under study and the source used to measure the RIR and BRIR. So, it was concluded that the \textit{in situ} recordings are preferable if a high fidelity target is desirable. However, the convolution with the RIR or BRIR optimizes the signal-to-noise ratio. So, the technique is attractive if the environment presents background noise issues. Related to the binaural reproduction, three systems were measured and It was found significant spectral differences, exceeding 20~dB, between the frequency response of the instruments. However, analyzing the procedure of equalization of the individual systems in closed mesh and posterior recording was observed very excellent concordance between original and measured signals with maximum spectral divergences close to 5~dB. These small divergences happen because the experiment was conducted in a room without acoustic treatment, so the main discrepancy source was the background noise. Thus, is desirable a calibration of the recording-playback system always if possible.