夏 雪 罗夏云

（1.91388部队41分队 湛江 524000）（2.海军工程大学 武汉 430000）

1 引言

目标识别是现代海战中的重要环节，主要通过声纳员听声辨识或者机器识别实现。由于水下环境的复杂性以及目标声学特征的多变性，实际上在现阶段，水下目标的识别主要依靠声呐员听音并结合谱图进行分析判断［1］。

声纳员对目标的听音判断主要是从心理声学角度进行的，主观上，人可以感觉声音的响度、音调和音色［2］。对于能够定量描述的响度和音调，已经在水下目标识别的研究中取得了一定的进展，但这两类特征不能完全反映人耳主观感知不同声音信号的差别程度，并且非常依赖于样本的选取［3］。

音色目前主要用于评价语音和乐音的声品质，它囊括了除音调和响度外的所有的声音主观属性，无法用一维尺度定量表述［4］。目前已参数化的听觉感知特征主要分为频域特征和时域特征两类［5］，前者包括谱质心、谱通量、谱下降值等；后者包括时域质心，零交点比率、上升时间、下降时间等［6］。上述这些具有明确听觉感知含义的信号特征已被应用于乐器和语音识别中。1999年，Mcadams等发现利用谱结构中的包络特征可以区分乐器声［7］；2000年，Eronen等利用共44维的谱特征和时域特征实现对乐器的音色识别［8］；随后，Brown等在2001年利用多维倒谱特征识别木管乐器达到75%，利用一维谱质心识别木管乐器达到50%［9］；2003年，Giulio等利用谱质心、谱质心带宽、不和谐性和谐波能量的偏斜度实现了对乐器的音色识别［10］。

对于音色属性的建模，是模仿听觉特征提取水面目标辐射噪声特征量的主要途径。……