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语言传输指数 STIPA

客观评价语言清晰度
Stipa Dev Img

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。STIPA 是简化的 STI 测量方法。

  • 基于语言传输指数 STI 的标准方法
  • 客观评价语言清晰度/言语可懂度
  • 符合 IEC 60268-16,GB/T 12060.16 等
  • 15 秒测量,自动平均结果
  • 环境噪声修正,独立调制函数
  • 标准化报告

基础知识

通过广播系统播放一个确定的信号(STIPA 测试信号),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)。

Sti Cis Scale Zhcn

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。

测试信号源和仪器

测试系统

STIPA 测试信号是一个基于人类语音信号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
Users

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。

Nti Talkbox

Talkbox 声学信号发生器专为此类应用打造。

具备语音麦克风的扩声系统
Phone

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。

Nti Talkbox

Talkbox 声学信号发生器专为此类应用打造。

不含语音麦克风的扩声系统
Whmcs

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。

MR-PRO 音频信号发生器专为此类应用打造。

STI 测量
Rocket

要对 STIPA 信号进行分析,就需要 STI 分析仪。推荐使用便携式设备。因为评估 STI 时,通常需要对多个位置进行测量,每个点测量 15 秒。

测得数据后,还可以选择进行环境噪声修正,结果即时可见。有助于你立刻进行整改和再次测量。

XL2 分析仪和 XL3 分析仪都为此打造。

Nti Waves
Teaser Speech Intelligibility Measurements 1200

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
  • GB/T 12060.16
  • ISO 7240-19:2007
  • VDE V 0833-4-32:2016
  • VDE 0828-1:2017-11

你需要专门的报告工具生成这样的报告。

STIPA 报告生成工具可以依据标准创建测量报告。它可以综合安静环境下测量的 STIPA 值和白天的实际环境噪声。这样就可以得到真实情形下的客观 STIPA 值。直接从 XL2 或 XL3 导入测量数据,包括测得的环境噪声,得到对应的语言清晰度STI 或 CIS 值。报告会计算实际情况下所需的语言清晰度值。

系统要求:

  • 运行Windows XP,7, 8 和 10
  • Excel 2010,2013 或 Excel 2016
    (32 位或 64 位版本)
Nti Waves
Stipa Reporting

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

  • 测量满场时的背景噪声。

  • 空场时(往往在夜晚),在语音麦克风前放好声学信号发生器。

    Talkbox Durchsage Mikrofon 410
  • 按下开始键测量 STI 值。

    Stipa Measure 410
  • 打印报告。

    Stipa Report Your Logo 410
Airport With Exit

语言清晰度测量方法的前世今生

拓展阅读

视频课程:语言传输指数 STIPA 测量

观看视频
Nti Waves

常见问题

  • 我如何确保在现场进行准确的声压级测量?

    在测量前后,使用 XL3 或 XL2 搭配合适的量测麦克风,并使用声校准器进行快速声学校准(通常是 1 kHz 94 dB 时)。这有助于获得可追溯的结果,并及早发现设置或麦克风问题。

  • MR-PRO 通常如何与 NTi 分析仪一起用于 STIPA 和系统优化等任务?

    对于语言传输指数 STIPA 而言,MR-PRO 通常用于电输入法将 STIPA 测试信号注入到扩声(PA)和生命安全系统的线路输入端,而像 XL3 这样的 NTi 分析仪则用于测量和评估可懂度。在日常优化中,MR-PRO与 NTi 测量仪器一起提供稳定的测试信号,用于追踪信号链、设置电平、检查极性以及快速排除系统故障等。

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