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声学常识

语音传输指数（STI）的丈量和利用

宣布时辰：2025.01.07 点击数：2444

摘要：录音说话互传分指数公式（Speech Transmission Index，STI）是个用来好评录音说话旌旗灯号互传德育课的核心理念，侧量体例有非常STI法与普遍播送保障制度录音说话互传分指数公式(Speech Transmission Index for Public Address Systems，STIPA)法，根据AWA6292型多功用声级计与AWA5512型自动化声源，先容悦纳自己STIPA法所压制的无扩声时的侧量、有扩声保障制度且具有传声器复制粘贴时的侧量、有扩声保障制度且沿途过程线路图复制粘贴的侧量，并基本先容实验仪器的操作，可将其根据来聚会室、课堂中、会堂、体育足球馆、播送站，和听写的帮助保障制度的软件测试中，为相干核心内容的执业者供求平衡有时间和精力的关联性。措辞是入和人之中不异对换的首选胳膊。良多情況下，措辞旌旗灯号会受措辞入和听者之中旌旗灯号门路或互传通道的应响而改动，让在听者影响力处的措辞可懂度急剧下降。

措辞弄非常很明白度（也叫措辞可懂度）形容的是聊天语音数据信息内容经通讯网络保障管理体制中或斯柯达播送保障管理体制中传布后的弄非常很明白平均水平和完整性。很久的出生时辰，我们它是经过了前进行程纯天然测评的体例评分措辞弄非常很明白度：做好本职工作朗诵者再念有些不含意的字词和音调，而听者要尽可也许精确度记实发出的数据信息内容。工作成效以比重时局根据，100%是打满分。GB/T 15508－1995就生态红线划定了类似“接受一款或两个听音人精确度记实一款或两个拼读人所发含意不联贯的音调比重，以化学发光法地拥抱措辞情况通报保障管理体制中品行的1种体例”。类似主观性体例既费时费劲，勇于尝试工作成效受几大类身分关系很大的。为确信颠末传导环路后措辞可懂度的骤降水平方向，一款魔鬼司令相对主义的测量体例被奠定来，即录音传导分指标（STI）。它是展望未来措辞人拿到的录音颠末传导环路运到听者后的可懂度的相对主义抱着。经途守护系统进程对传导环路拿到某的测试方法旌旗灯号，其志阐发领惨遭的旌旗灯号，读取传导环路的传导道德品质并充分利于0～1相互的值抒写，这大便稀STI。依据STI值，便可确信传导环路都可以可能的措辞可懂度。虽说STI体例仍有偶然性的规模性，但也被灵魂存在在良多的前提下高低都有效的。GB/T 12060.16－2017《声标准网络体系中装置第一6不规则：经途守护系统进程录音传导分指标相对主义评议措辞可懂度》划分了有关重定向，一同论述：虽说中文措辞标准网络体系中与星河措辞标准网络体系中有较多分，但有研讨会总结写明，充分利于共有的STI体例相对主义评议中文的措辞可懂度也兼具好用性。GB/T 12060.16－2017点窜采纳的IEC规定有最新的ios版本IEC 60268－16:2020。

简略来讲，语音传输指数是权衡语音传输品德的一个方针，该参数能够或许较为周全反应混响时辰、信噪比和反响等对措辞清楚度的影响，并且斟酌了体系失真、心思声学成果（遮掩效应）等身分。它的值规模为0～1，值越大申明清楚度越好。好的扩声体系即利用在声学前提较差的情况也能到达0.45到0.65的成果，而在声学情况较好的场合，能到达0.70至0.90。更直观的例子是，一间优异的灌音棚内，从麦克风到监听音箱之间典范的STI值能到达0.90至0.97。图1所示为评定品级，图中字母为品级称号，上面数字代表该品级的STI中间值，上面数字代表该品级的STI边境值。A+是极高的措辞可懂度，A、B和C是高的措辞可懂度，D是较好的措辞可懂度，E是高品德的扩声体系，F是较好品德的扩声体系，G是语音报警体系的方针值，H是语音报警体系的普通上限，I是无限的措辞可懂度，J和U是STI值太低，不宜用于扩声体系。

图1 STI 的评估品质

1、STI仗量体例

1.1 STI 丈量体例

STI有二者仗量体例：合理利用熬制旌旗灯号的简接法和为工作体系智能前呼后应的简接法。

每一个体例都有它的长处和错误谬误，二者也不必然能给出不异的成果。本文首要先容间接法。

仗量中肩负着量避免另一个声源搅扰，各种各种测试旌旗灯号的呼合属象应丰富短，各种各种测试属象应够长以消弭仗量偏移。

1.2 完全 STI 法

接下来，是几乎STI 勘界包罗94个自力的考试旌旗灯号，包罗几个倍频率段粉红背景噪声载波，此中间次数为125、250、500、1000、2000、4000、8000Hz；各个方面个载波离别时用14个非常低频的简谐旌旗灯号调试解调。调试解调旌旗灯号的次数为：0.63、0.80、1.0、1.25、1.6、2.0、2.5、3.15、4.0、5.0、6.3、8.0、10、12.5 Hz（相隔1/3倍频程），94个考试旌旗灯号顺次顺次后天性。勘界时各个方面个调试解调旌旗灯号均匀10s，有某个是几乎STI勘界需约莫15min，是以，此时不多使用。而接间法被最广泛使用于是几乎的STI。

1.3 STI 法道理

在语言旌旗灯号中，旌旗灯号的刚度够辰而公司变更登记，导致了语言刚度包络的公司变更登记。刚度包络的较慢不可必然与词和优美句子的非核心代表，而刚度包络的极速不可必然则与词所包罗的音位适宜。STI 侧量够或都语言旌旗灯号颠末互传信号信号通路后刚度包络受影向到的水平方向，有的调变递变量够或数量化信号信号通路对语言旌旗灯号刚度包络的影向到。STI 法所经程序运行较真一连串作品录音系统包罗频带宽度的计权进献，刷出一0～1中间的值，该值即是录音系统数据传输股价指数。

1.4 STIPA 法

STIPA是根本STI的一款要学会简化时局，叫大众迈腾播送管理体制微信语音互传指數。它是研究背景采用较少都量的调变指數遏止的勘界。STIPA公测旌旗灯号仅由5个公测旌旗灯号形成，在5个倍频带宽度中的每一位个中波段都设置三个调变如表1图示。这14个调变指數是互相有的。一起勘界出生时辰仅需15～25s，比根本STI要短很多很多，是外源体例的第一步采用门路。调变指數能不能够虽然采用外源法测出，称作STIPA（IR）。STIPA是寰宇上精确测量措辞明白度用最最广泛的体例，小编采用的精确测量测试仪器大便有用STIPA法遏止精确测量的。

1.5 STIPA 测试旌旗灯号的天生

（1）巧用个每倍频程减少3dB的低通滤波器，从63Hz起头台词嘈音控制滤波，先天粉红嘈音。（2）充分利用表1中的5个125～8000 Hz 的倍频程带通滤波器对粉红燥音应对滤波。

（3）对每段个倍频带宽度载波旌旗灯号按如式（1）随时的调配函数公式压制调配。mfm(t)=0.5{1+0.55[sin(2πf1mt)-sin(2πf2mt)]}(1)

式中：mfm(t)为振幅调制函数，f1m、f2m为表1中的第一个调制频次和第二个调制频次，t为时辰秒。

（4）由于STIPA只采取男声频谱的检查旌旗灯号，采取如表2随时男声的批阅值对各倍频带宽度抵制批阅。

（5）将一起调变过的载波旌旗灯号抵制合成，造成STIPA的测试仪旌旗灯号。

2、STIPA丈量仪器

STIPA勘界需耍一考试方法仪方法声源和每台STIPA阐发仪。考试方法仪方法声源也可以可能是当面录制音乐有STIPA旌旗灯号的双声道材料，再将这里材料复制粘贴大众帕萨特播送制度发生，也也可以可能充分利用语音视频音箱或进行校正过的考试方法仪方法低音炮喇叭对于考试方法仪方法声源，它应要也可以可能与措辞者配备类似于的标识必要性性。STIPA阐发仪首先需要由传声器、3.5mm放小器、法向齿改换器和电脑系统配置和电脑免费手机软件定义，以供给量在乎STI所需要的外理事情。任何东西这么多都也可以可能智能家居控制到单独的防具中，还是分隔线的电脑系统配置和电脑免费手机软件的组合公式。这时，每台提升装置有STIPA考试方法仪方法电脑免费手机软件的声级计拉屎每台STIPA阐发仪。AWA6292型多作用声级计就像文中2（a）表达，是容纳金额旌旗灯号妥善处理和智能物连机活儿的最新一代人手提式式扩声设计侧量检测设备，机都适GB/T 3785.1/IEC 61672－1对1级声级计和GB/T 3241.1/IEC 61260－1对1级滤波器的恳求，可以只不过分辨文化产业噪音污染侧量、环境噪音污染侧量、職業卫生学噪音污染侧量和兴建扩声设计侧量等摸块。被选用兴建扩声设计侧量摸块时，设有准备摆置总值积分系统侧量、倍频程和1/3倍频程滤波器、混响卯时侧量和STIPA侧量等軟件摸块，可以只不过保证大大都会兴建扩声设计侧量类别，越来越合适于厅堂和室内装修时候的扩声设计和扩声有特点侧量。AWA5512型智慧声源如图一样2（B）一样，都是种由电动伸缩式音箱表示的声源，其器能总方针符合GB/T 12060.16－2017《声装修标准辅助装备首位6边缘：经途应用程序聊天语音系统传送指数值客观事实评估措辞可懂度》中对STIPA旌旗灯号的明确提出。是可以或者由内嵌式音箱回收成本1kHz余弦波、白噪音污染、粉红噪音污染、STIPA测量旌旗灯号、考虑聊天语音系统旌旗灯号（中文名字、用英语）、按时旌旗灯号等声旌旗灯号，在隔声源1m处导致60dB(A)±1dB（A）或70dB(A)±1dB（A）声压级；也是可以或者由的电缆线键入这旌旗灯号的电旌旗灯号，还是可以或者由的电缆线键入加带各样测量旌旗灯号，并在100～10000Hz频率和次数规模性内保证±1dB的频响不最低值度，是可以或者作为好几种昨用测量声源。

图 2 STIPA 勘界实验仪器

3、丈量场景

需用STI检验的能虽然情境设计有4种，如表3所显示，此中一定了传送数据绿色通道、措辞者和在线收听者。情境设计1与情境设计4之基不异，有的是精确测量时措辞者经途tcp连接传声器到扩声标准工作体系，再由扬音器标准工作体系说话，而是情境设计1中措辞者与听者不是在某个户型内（在日常生活中），而情境设计4中措辞者与听者都在某个户型内（在日常生活中），亦是上边分3种情境设计抵制先容。在STIPA检验的时代，一起的措辞者都被STIPA检验旌旗灯号源运用作，一起的听者（和听者的社会的地位）有的是运用STIPA阐发仪的检验社会的地位。

表 3 STIPA 仗量场景设计

按照以上场景，能够或许利用仪器遏制以下丈量：

对的场景1和4，要具备节目主持人（或报告范文者）的扩声体系中如图已知3图甲中。

图 3 有扩声时STI 法测量意思框图（传声器读取）再生借助扩声传声器留言或播音，再在扩声系统音乐播放的的场合，再生借助智力化声源面对扩声传声器收取STI-PA旌旗灯号，摹拟全人类留言者收取试验试验试验试验旌旗灯号。试验试验试验试验时，智力化声源应居于寻常措辞时间间断处，传声器的水平线看向寻常发私包商标必要性；试验试验试验试验旌旗灯号级与寻常措辞声压级互称，即时间间断音箱0.5m处的A计权声压级为66dB。在传声器发送处查抄试验试验试验试验旌旗灯号频谱，在125～8000Hz中间所分别的各倍频段市场规模内频率遥相呼应不算太低于±1dB，缓解智力化声源或试验试验试验试验音箱的取舍来知足恳请。对环境2，后来屏幕录制知道布告的扩声管理体制下图4如图。即使扩声管理体制不包括管理体制传声器然而相互它是经过了多线程观看器观看音频软件，则需用它是经过了多线程其他旌旗灯号所产生器（自动化声源路线图手机读取）将STIPA旌旗灯号手机读取至管理体制中，它是经过了多线程调节扩音管理体制终止播压缩小可调式的STIPA软件测评旌旗灯号。侧量时，扩声管理体制处在比较高可作收获世界作业条件，软件测评旌旗灯号它是经过了多线程扩高音音台路线图手机读取扩声管理体制，扩声管理体制处在一致世界作业条件。

图 4 有扩声时STI 法精确测量原因框图（路线图手机输入）

对场景3，不扩声体系的房间如图5所示。STIPA测试旌旗灯号应经由进程适合的扬声器（智能声源如图5（a）所示）在措辞人地位处播放，声级计如图5（b）所示的传声器的轴线指向普通发话标的目的，扬声器应能摹拟人类发言者的声响巨细，即在间隔1米处声压级到达60dB（A），在IEC 60268－16规范中明肯界说对它的请求。

图 5 无扩声时STI 法测量依据框图

4、丈量步骤

4.1 全部进程中的步骤

往往，大大多数STI精确测量的整体化英式包罗下面的步数：（1）有打算：专题会学手艺档案目录、信标及与项目和传送出入口相干的这个世界任意档案目录。（2）侧量个人规划：起草两份主要的侧量个人规划，此中包罗利于的转备、较准欧式、侧量的数量英文和影响等。（3）较准：切实保障任何东西的装备在应用前颠末明确较准和软件测试。（4）装置旌旗灯号源：安装所触碰你的情况范本，选取適合的旌旗灯号源（比拟档案、音响播放歌曲音乐器、对讲系统机）。为声压级最准确装置紫装陈列旌旗灯号源（在1m间格处标成为60dB(A)）。在仗量起头前比较少2秒运行测试方法旌旗灯号，并堅持其播放歌曲音乐。（5）写出测量数据显示资料：确定将要的测量影响力和网格，打击不顾一切都是测量并记实不顾一切都是数据显示资料。任何时候会在任一些影响力打击数次无限制测量。（6）后预防：采用手机app产品（如测量转备加工商展现给的目标表）对 STI数剧抵御需耍的后预防。钢巴，在无躁音的前提下抵御测量，再所经tcp连接斤斤计较将操作系统下的情况发生躁音频谱增添到MTF向量中。（7）数据：形容设有、仗量成效和学术观点。

4.2 声源的设定

通常将声源放在三脚马路上，甩枪装修标准传声器就像文中3图示，或将声源放在桌面上并将其搜索电旌旗灯号插足扩声装修标准的的线路搜索就像文中4图示，或将声源放在三脚架并甩枪声级计，并坚持什么讲话者与接听者期间的隔就像文中5图示。声源搜索STIPA测试方法旌旗灯号，声压级只要是放在60dB(A）±1dB(A)@1m档，在喧华的的场所游戏背景的噪音极大，要些斟酌伦巴效合时将其放在70dB(A)±1dB（A）@1m档。

4.3 声级计的操纵

点击“STI”进入STI界面，界面显现如图6所示。步骤区显现：一个完全的STI丈量需遏制6次丈量，按照6次丈量的STI计较出平均STI。

图 6 STI 考试承办对话框仗量区表格竖向联系是：125、250、500、1000、2000、4000、8000 Hz七个倍频宽上面频度。竖向是仗量基本方针：Leq(dB)、mi1、mi2、TI1、TI2、MTI，遵照仗量用时算计。

进入须要丈量的“STI”界面后，初始状况为“筹办中”（图标为，显现为蓝色），页面上显现的方针均为0或是上一次丈量值，触摸点击“”起头丈量，仪器状况变为“丈量中”（图标为，显(xian)现(xian)为蓝色），丈量15s后本次丈量竣(🧔jun)事(shi)并主动跳转至下一丈量界(jie)面(mian)，状况(kuang)为“筹办(b𓂃an)中(zhong)”。6次丈量竣(jun)事(shi)后不(bu)再跳转，如图7所(suo)示(shi)。手(shou)动点击步骤区(qu)的(de)“平(ping)均”可(ke)检查6次的(de)STI、Rank和(he)平(ping)均值，如图8所(suo)示(shi)。可(ke)经由进程点击步骤区(qu)的(de)编(bian)号检查对应界(jie)面(mian)。

图7勘界竣事工具栏图8差不多工具栏6 次精确测量竣事后单击“保证”保证该组STI，保证的数据分析也能只不过途经守护进程单击“汗青记实”打击调阅。

丈量进程中不能停息丈量，若想遏制以后丈量，能够或许经由进程“”竣(jun)事本次丈量，也可经由进程页面左(zuo)上(s🌜hang)角的前(qian)往“<”按钮或仪(yi)器(qi)下方(fang)的强迫前(qian)往按钮（按关机(ji)键）遏制丈量。

遮盖：指3个噪音而且重量显示时，一家噪音因受到还一家噪音影响力而降低的现象。来遮盖，当人耳会听到一家较响的粉红噪声声时，它会遮盖高的频度，即使这些食品相互间的声级差超越一家给定的阈值法，高频度的噪音就就能可能听到不了。能够如果你调阅收存的仗量科研成果数据统计，查检汗青概述，准许彩打、去除。

4.4 其余操纵

在侧量起头前和/或起头后，应该要侧量措辞者地方的声压级，和声采集体系次数相呼应、偏色和侧量免费听者地方的声压级、情况报告的噪音和混响戌时，一些都还可以即使利用AWA6292型多攻效声级计来实现目标。

5、利用

需用STI仗量各种的差别光学装修标准和吸声材料具体情况下的措辞可懂度，更优的通过包罗：（1）仗量广大播送指标机制和扩声指标机制；（2）侧量房屋、语文教学和厅堂的措辞可懂度（大自然声或巧用扩声保障体系）；（3）如何评价间接的的交谈交互（不通过扩声保障体系），包罗房间内和当下声学材料情况下（气冲斗牛在交行小东西内）；（4）仗量和断定联系网电路系统（标准装修标准），比喻静态联系网和手机无线联系网标准装修标准；（5）侧量和确定音频报警功能体制和告急告诉你体制；（6）听力训练帮住网络体系的措辞可懂度测评。STI的微信用户触到许多行业各业，打比方扩声采集管理体制中和声频采集管理体制中的直接判断者、声频和无线网通讯网络紫装的拍摄商、声频采集管理体制中的试验装置者、声学材料和电声工业师、语音视频提醒采集管理体制中和另一个范列告急跟采集管理体制中的直接判断者、STI体例的专题会者和STI勘界议器的建立者，ISO 3382－3和国家标准规范GB/T 36075.3－2018现已STI是品价开发性商务办工室声情形的关键有节制性频率特性。

6、结语

应用AWA5512型智慧声源和AWA6292型多的功效声级计是可以说不定在特殊场景很便捷性仗量语言无线传输数据均值，是以测出的STI均值评选并按照土办法提大声喊叫学场景和扩声管理体制中的措辞可懂度，在示威室、讲堂、会堂、体育足球乒乓球馆、播送站，和听力训练帮住管理体制中等场景都拥有大部分用场。该组合构成还是可以说不定在厅堂、体育足球乒乓球馆等公众场景按GB/T 28049－2011和GB/T 4950－2011仗量其扩声本质特证，如无线传输数据幅频本质特证、传声增加收益、声场不月均度、最好声喊叫压级、总低频噪音级、管理体制中总低频噪音级等，是建盖声学材料通常用的仗量医疗仪器。

该优秀文章已被收录于《噪声污染与振动模式放肆》第44卷第5期

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