Impulsstøj

9. Mål for impulsers tydelighed, P (predicted prominence)

Som nævnt i det foregående afsnit er der udført regressioner med både log (onset rate × niveaudifferens) og med hver af størrelserne log (onset rate) og log (niveaudifferens).

Da
k × log (onset rate × niveaudifferens) = k × log (onset rate)+ k × log (niveaudifferens)

ses, at regressioner med log (onset rate × niveaudifferens) blot er et specialtilfælde af regressioner, hvor størrelserne log (onset rate) og log (niveaudifferens) indgår hver for sig. I dette specialtilfælde "tvinges" de to størrelser til at have samme konstant k i regressionen. Som nævnt var forskellen ikke stor, hvilket illustreres af Figur 9.1.

Figur 9.1
Illustration af data bag regressionerne 11 (venstre(øverste) figur: log (onset rate × level diff.)) og 13 (højre figur(nederste): log (onset rate) og log (level diff.)), jf. teksten og Tabel 7.3. Abscissen angiver lytternes respons på parameteren "tydelig", og ordinaten er de beregnede værdier ud fra de der angivne formler. Signaturer: LAeq=40 dB og LAeq = 60 dB.

Generelt kan Y-vædien i de to figurer i Figur 9.1 beskrives som:

Y = k1 × log (onset rate) + k2 × log (niveaudifferens)

At forskellen mellem højre og venstre figur er lille, betyder altså, at modellen og R2 ikke er særligt følsom over for konstanternes størrelse inden for visse grænser.

Det åbner mulighed for at optimere konstanterne k1 og k2 ud fra viden, hensyn og erfaringer, der ikke er indeholdt i de lydeksempler, der indgår i lyttetesten.

Der er foretaget en optimering af k1 og k2 ud fra følgende hensyn:

R2-værdien må ikke falde væsentligt under den nu opnåede værdi på hhv. 0,74 for L- og H-gruppen af data og 0,58 for L-, H- og P-gruppen af data (de nævnte punktgrupper har ikke samme maksimum for R2 i afhængighed af k1 og k2).
Forholdet mellem Y-værdien for en skarp, kraftig puls (som blev brugt i demo-eksemplerne) og Y-værdien for lyden fra en bil, der passerer med 50 km/h i 7,5 m afstand, skal være stort.
k1 og k2 fastsættes som heltal, idet det underliggende materiale og følsomheden af påvirkningen på R2-værdien ikke berettiger til en mere detaljeret optimering.
Y-værdien skal have en maksimalværdi, der under normale praktiske forhold ikke overstiger ca. 15 (størrelsen 15 er valgt for at få en nogenlunde overensstemmelse mellem P og lytternes svar på de 15 cm lange svarakser.

Resultatet (Y-værdien) af denne optimering kaldes "beregnet tydelighed" af impulserne (eller på engelsk "predicted prominence") og er:

P = 3 × log (onset rate/[dB/s]) + 2 × log (niveaudifferens/[dB])

Sammenhængen mellem lytternes vurdering af "tydelig" (prominent) og parameteren P, "beregnet tydelighed" (predicted prominence) er vist på Figur 9.2.

Figur 9.2
Sammenhængen mellem lytternes respons på størrelsen "tydelig" i cm og værdien af "beregnet tydelighed"(predicted prominence), P. Abscissen angiver lytternes respons, og ordinaten er de beregnede værdier af P. Regressionslinien i den venstre(øverste) figur kan beskrives ved: y = 0,72x + 1,81. Signaturer: LAeq = 40 dB , LAeq = 60 dB  og 7. samml. .

Det ses, at der er opnået en samlet R2-værdi på 0,73 for grupperne L og H. Det vil sige, at den beregnede tydelighed, P, forklarer 73% af den variation, der optræder i lytternes vurdering af impulsernes tydelighed. Dette anses for tilfredsstillende, når man ikke går efter de psykoakustisk relaterede mål, hvor den højest opnåede værdi (uden åbenlyst redundante variable) var 80%.

Inden for hver af punktgrupperne var R2-værdierne L: 0,61, H: 0,75 og P: 0,08, og regressionslinierne er næsten sammenfaldende for grupperne L og H.

Uden at R2-værdierne ændres, vil formlen

P’ = 1,4 × [3 × log (onset rate/[dB/s]) + 2 × log (niveaudifferens/[dB])] – 2,5

give regressionslinien i Figur 9.2 (venstre) hældningen 1 og få den til at gå gennem (0,0). Da tydeligheden, P, alligevel senere transformeres til et tillæg, KI, er det dog uden praktisk betydning at "komplicere" formlen i forhold til den førnævnte formel for P.

På trods af at lyttetestens resultater alene kun viste en ringe sammenhæng mellem "tydelig" og "gene", jf. Afsnit 5.5.3, og på trods af at værdien af laboratoriemålt gene kan betvivles, er der alligevel foretaget en sammenligning mellem "gene" og "beregnet tydelighed", P, se Figur 9.3.

Figur 9.3
Sammenhængen mellem lytternes markeringer på geneskalaen og den beregnede tydelighed, P. Andelen af forklaret varians, R2 var for de tre punktgrupper: L: 0,13, P: 0,22 og H: 0,02. Signaturer: LAeq = 40 dB, LAeq = 60 dB og 7. samml. .

Figurens tre punktgrupper minder i høj grad om punktgrupperne i lyttetestens Figur 5.5. Når der allerede i lyttetestens resultater kun er en svag sammenhæng mellem lytternes vurdering af "tydelighed" og "gene", kan der heller ikke forventes nogen udpræget sammenhæng mellem den beregnede tydelighed, P, og lytternes angivelser på geneskalaen.