起伏噪声情况下建筑厅堂言语可懂度客观评价方法研究

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“言语可懂度”是评价建筑室内音质水平的重要指标之一。在对其进行客观度量的众多方法之中,语音传输指数(speech transmission index, STI)被证明在很多条件下是非常有效的,因此得到国际社会的接受,但是STI应用于起伏噪声情况下有一定的局限性。对于起伏噪声情况下的言语可懂度的评价问题,国际上最新的研究成果主要包括对现有评价方法进行修正和提出新的评价方法两类。本文的主要工作为:沿着对现有方法进行修正的研究思路,对STI方法进行修正,提出ESTI方法,并对ESTI方法对起伏噪声情况下的言语可懂度评价能力进行实验验证。提出ESTI方法的过程通过理论分析完成,首先,在分析起伏噪声情况下STI局限性原因和“短时”思路的合理性后,确定了对STI的修正思路。其次,对于核心修正步骤,计算时间段长度值的确定和向上掩蔽效应的修正,分别使用人耳GAP阈值乘以系数的方法和Ludvigsen提出的掩蔽效应修正公式的方法,以确定ESTI计算中需要的真正的噪声“瞬时”声压级;再次,根据STI框架整理出对其修正的ESTI的测量方法和计算过程。基于上述工作,建立了对STI进行修正的ESTI方法。通过实验来验证ESTI方法对起伏噪声情况下言语可懂度的评价能力。总的检验过程为:在进行了言语可懂度的客观测量与主观评价的基础上,对数据结果进行关系曲线的拟合,通过拟合曲线的标准偏差对ESTI方法的评价能力进行量化分析。具体到实际操作:在实验设计方面,使用的噪声基本涵盖了起伏噪声的所有特点;测试房间的选择也考虑了不同混响条件对言语可懂度的影响;采用具有汉语频谱特征的测试信号,从而使主客观实验条件一致。测量过程中,对测试系统采用一系列措施以保证实验的准确性。为了数据对比,同时采用了原始STI方法进行同条件的测量。本次实验主客观关系曲线的标准偏差为5.79%,在可接受的范围之内,表明ESTI方法能够作为评价起伏噪声情况下言语可懂度情况较准确的方法。通过全文的论述过程,本文的最终结论为:对STI方法进行了修正的ESTI方法能够有效的提高起伏噪声情况下的言语可懂度进行评价的稳定性和准确性。
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