语言传输指数 STIPA
教室,会议厅,购物中心,体育场馆,机场,火车站或剧院等建筑中的公共广播系统,应该具备“让人听清”这一基本素质。尤其在发生紧急情况时,必须能清晰的通知处在危险中的人群有关逃生和方向的信息。因此,需要通过可重现和精确的方法验证这些场所的语言清晰程度。
语言传输指数 STI(Speech Transmission Index)是最受认可的评估语言清晰度的参数。
概览
基础知识
通过广播系统播放一个确定的信号(STIPA 测试信号),再在待测点测量其到达后的质量即可。IEC 60268-16 标准中定义通过单一值表示清晰度结果,0 表示完全无法理解,1 表示完美理解。测量单位是 STI(语言传输指数)或 CIS(通用清晰度指数)。
影响语言清晰度的因素
- 声压级(足够大却不能过大)
- 环境噪声(人群或交通工具等发出)
- 混响时间 RT60(光滑平面反射声:我们需要一定量的反射却不能过量)
如果使用扩声系统,那影响因素还有
- 系统频率响应(如,低音太多)
- 信噪比(广播系统品质)
还有如心理声学掩蔽效应(通知被另外更大的声音掩盖)等。
测试信号源
STIPA 测试信号是一个经调制的正弦粉红噪声,从 125 Hz 至 8 kHz,倍频程分辨率。这个信号模拟了人的语音,且强度随时间变化。不过,STIPA 测试信号听上去和人声毫无关系,它就是一个调制粉红噪声。
没有扩声系统的房间
对于没有扩声系统的房间,STIPA 测试信号因通过合适的扬声器在说话人位置播放,声压级大小与说话人一致。对此类扬声器的要求在 IEC 60268-16 标准中有明确定义,它应能模拟人类讲话者的声音大小,即距离一米处声压级达到 60 dBA。
ITU-T P.51 标准中还进一步要求该扬声器能模拟人嘴讲话时的声音辐射特性。
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具备语音麦克风的扩声系统
对于那些需要使用麦克风讲话或播音,再通过扩声系统播放的场所,STIPA 信号必须对着麦克风发出。因此,也必须依据 IEC 60268-16 等标准,使用扬声器模拟人类讲话者发出测试信号。这样配置才能覆盖整个链路,考虑了麦克风和环境因素,精确测量语言清晰度。
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不含语音麦克风的扩声系统
如果扩声系统通过播放器播放音频,则需要通过外部信号发生器将 STIPA 信号输入至系统中。信号发生器必须能持续播放大小可调的 STIPA 测试信号。
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STIPA 报告生成工具
测量完成后,你还需要根据标准出具最终报告:
- AS 1670.4
- CEN/TS 54-32:2015
- DIN EN 50849:2017
- IEC 60268-16
- ISO 7240-19:2007
- VDE V 0833-4-32:2016
- VDE 0828-1:2017-11
你需要专门的工具生成这样的报告。
优化语言清晰度
声压级在 70 - 80 dB 之间时通常能获得更好的语言清晰度。声压级再大的情况下,人耳的自我保护功能就会介入,造成 STI 的降低。假设你在一个房间以 70 dB 的声压级测得了完美的语言传输指数为 1.00 STI,这时将声压级增大到 90 dB,那你能测到的最佳 STI 将降低到 0.90.
4 步测量语言传输指数 STIPA
1.
测量满场时的背景噪声。
2.
空场时(往往在夜晚),在语音麦克风前放好声学信号发生器。
3.
按下开始键测量 STI 值。
4.
打印报告。