语言清晰度的评价及辅助测量

语言清晰度的评价及辅助测量

语言清晰度的重要性不言而喻，建筑群中的公共广播系统必须具有在紧急情况下指导人群逃生方向的能力。这些建筑群包括机场，火车站，购物中心或者音乐厅等。尽管如此，如果由于音响系统及广播系统质量差而导致人群不能听清楚播放的通知，而不能安全逃离，由此导致的后果可能非常悲惨。会议系统没有足够的语言清晰度将导致人们无法听清发言者的讲话内容。因此设计，安装并且验证音响系统及公共广播系统的语言清晰度是必不可少的。此外，还有很多其他应用（比如法律和医疗方面），也会应用到语言清晰度为其提供佐证。

做工程的朋友们会经常碰到剧院及政府会议这样的场所，规格及功能要求很过，主要是语言扩声，所以语言清晰度是很重要的。要想有较好的语言清晰度，首先要做好建筑声学的设计，随着现在科技的进步我们已经有了很成熟的建筑声学设计及模拟软件如EASE，通过预先设计模拟我们可以提前了解建筑物内的声学缺陷，通过建筑声学装饰手段来弥补这些缺陷。接下来就是现场扩声，如果现场扩声没有做好的话，那么就没有很好的语言还原度及可懂度。

主观评价方法可参阅GB/T15485-1995该标准规定了清晰度指数AI方法和步骤并给出了AI与音节清晰度的函数关系是主观评价方法，客观评价可参阅GB/T14476-1993该标准适用于厅堂用或不用扩声系统时的语言传输质量。该标准里阐述了利用转移传递函数的MFT法对语言清晰度进行客观的评价和预测。标准在附录中还给出了语言传输质量和RASTI指数的关系即评分等级。我国大部分语言

清晰度的评分等级都按照此附录图标进行大多将最小标准定在RASTI大于等于0.6.

语言清晰度的辅助测量

首先我们要了解语言清晰度的理论依据，根据语言清晰度和辅音清晰度损失率进行测量计算。

RASTI=0.9482-0.1845*LnAL% （1）

LnAL%=（200D2^2*T60^2*N）/(Q*M*V) （2）

ASTI 语言可懂度

LnAL%辅音清晰度损失率百分比

D2音响至最远听众的距离

T60 混响时间

N功率比

Q扬声器的指向性因子

V 房间的溶积

M 临界距离的修正值，通常取1

时间和理论证明AL%值越小语言清晰度就越高。荷兰声学专家Poutz指出：

AL%<6%较好的清晰度

AL%<7-12% 好的清晰度

AL%<=15% 尚可的清晰度，使用的临界值

AL%>25% 差的清晰度

有了这个参考数据，我们只需要有一台能测试语言辅音清晰度损

失率百分比的设备就OK了。当然要提高这个数据除了做好建筑声学以改善墙面的声波反射及RT60混响时间外，还要做好现场扩声工作.

1.保证系统有好的频率响应，音响系统有好的频率响应才能不正语言还原度，降低语言损失率，下面是我在试音室里用YAMAHA SP3测量的频率响应

图1 YAMAHA SP3监听音响

图2 YAMAHA SP3的频率响应曲线

该款音响100HZ以下的测量数据可以忽略不计，相对来说频响曲线还算过得去，因为FFT是比较精细的测量工具，所以有这样的曲线已经可以了，

2.足够的响度，一般来说扩声的响度高于等级噪声25个dB，才能获得良好的语言清晰度，这个等级噪声可以选择在一定时间内的测量平均值，

图3 等级连续噪声测量

在确保前两条都能达标的情况下我们来看看在不同扩声环境下辅音清晰度百分比的变化。我先介绍一下辅音清晰度百分比AL%，要测量这个就必须要保证测量设备具有拾取音响系统扩声信号和原信号对比，以直观的方式看原始信号经扩声系统到听音者位置所丢失的成分及受外界干扰所损失的成分。测试对象为YAMAHA SP3有源监听音箱，测试环境为12平米的办公室和35平米的试音间。下图分别为两个房间混响时间

图4 办公室的混响时间

图5 试音室的混响时间

图4和图5可以看出两个房间的混响时间分别为0.46秒和0.155秒（在这里试音室的混响时间我们取平均值）接下来我们再看两个房间损失

率百分比.两个数据都是距音响2-3米之间测量的。

图6 试音间的损失率

图7 办公室的损失率

图中可以看出混响时间小的试音室的损失率数据比混响时间大的办公室的数据要小，两个房间AL%<6%那么就有着非常好的清晰度，把办公室数据1.267%带入公式（1）中可以算出RASTI指数为0.91，

因为办公室面积较小，有一组布艺沙发和满是书籍的书柜，而试音室

4面墙及房顶地面都有吸引装饰物，所以有着较高的语言清晰度。这个数据的具体测量方法是在音响系统中播放正玄波，让设备拾取信号和原信号进行对比。正玄波的频率可由自己选择，在这里我建议大家在测量的时候一定要取多个频率测量并取平均值。

下午3点的时候由于办公室隔壁正在装修，在办公室能清楚听到隔壁电锯发出的嗡嗡声，接下来我们接着在办公室内测量，同样的设备同样的电平。测试点距音响距离为3米，测量环境噪声变得较大。

图8办公室的数据

办公室的隔壁由于在装修，所以受外界噪音干扰辅音语言损失率为9.18%有着尚可语言清晰度，RASTI指数为0.54低于国家标准。测量完这组数据办公室隔壁的工人开始用电锤砸墙了，这时候噪音较大，两人交谈几乎听不清楚在说些什么，心血来潮决定再测量一组数据，

测量结果如下

图9办公室的测量数据

测量结果AL%>25%有着较差的语言清晰度。在把音响分贝逐渐的提

升过程中损失率也随之减小。

通过此次的测量验证了，混响时间、信噪比。环境噪声都与语言清晰

度有着密不可分的关系。