MATLAB实现的基于心理声学掩蔽效应的音频编码质量评估工具

资 源 简 介

该MATLAB项目实现了完整的心理声学音频评估系统，包含巴克刻度映射、掩蔽阈值计算、听力阈值建模等核心功能。系统通过频域掩蔽效应仿真，为音频编码器提供优化的比特分配建议，提升编码效率与音质保真度。

详 情 说 明

基于心理声学掩蔽效应的音频编码质量评估系统

项目介绍

本项目是一个实现心理声学模型1（MPEG Psychoacoustic Model 1）的音频编码质量评估系统。通过模拟人耳的听觉特性，系统能够计算心理声学掩蔽阈值，分析音频信号的感知特性，并为音频编码提供比特分配优化建议。该系统可应用于音频编码算法开发、音频质量评估和听觉感知研究等领域。

功能特性

• 巴克刻度映射：实现人耳频率响应特性的巴克频率尺度转换与临界频带计算
• 心理声学建模：计算时频域的心理声学掩蔽阈值，建立绝对听力阈值模型
• 掩蔽效应仿真：实现频域掩蔽效应的建模与仿真分析
• 编码优化：生成基于掩蔽效应的比特分配优化建议
• 质量评估：提供感知熵、PSNR等客观音频质量评估指标
• 可视化分析：生成掩蔽阈值与信号频谱的对比图谱

使用方法

输入配置

• 音频输入：支持WAV格式单声道音频，采样率44.1kHz/48kHz
• 帧参数：帧长1024样本，帧重叠50%
• 环境参数：可配置静音阈值和参考声压级
• 模型参数：可调节掩蔽扩展参数和预加重系数

输出结果

• 时变掩蔽阈值矩阵
• 信号掩蔽比(SMR)曲线
• 感知熵数值
• 比特分配映射建议
• 音频质量评估报告
• 频谱与掩蔽阈值对比图表

基本操作流程

1. 准备符合要求的音频文件
2. 配置系统参数（如需要调整默认参数）
3. 运行主程序进行分析
4. 查看生成的评估报告和可视化结果

系统要求

软件环境

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱
• 音频处理工具箱

硬件要求

• 内存：至少4GB RAM
• 处理器：Intel Core i5或同等性能以上
• 存储空间：500MB可用空间

文件说明

主程序文件整合了整个系统的核心处理流程，实现了从音频信号输入到质量评估输出的完整功能链。具体包括音频数据的读取与预处理、心理声学模型的关键算法执行、掩蔽阈值的计算与分析、比特分配策略的生成以及评估结果的可视化展示。该文件通过模块化设计将复杂的心理声学计算过程组织为清晰的逻辑流程，确保系统各项功能的协调运行和结果输出的完整性。