【摘 要】
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语音传输指数(STI)作为评价教室言语可懂度最重要的客观声学参量,可以综合考虑混响和噪声对语音信号的失真影响。将STI作为教室声学设计的参照声学参量,可确保教室实现良好的言语可懂度。但通常STI需要进行实际测量、复杂的评估才能得到,而这在工程早期设计阶段很难实现。因此,精确、快速的STI预测方法对于工程早期声学设计阶段的应用非常重要。本文使用6间高校教室(36个测点)空场实测声学数据对已有的三种S
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语音传输指数(STI)作为评价教室言语可懂度最重要的客观声学参量,可以综合考虑混响和噪声对语音信号的失真影响。将STI作为教室声学设计的参照声学参量,可确保教室实现良好的言语可懂度。但通常STI需要进行实际测量、复杂的评估才能得到,而这在工程早期设计阶段很难实现。因此,精确、快速的STI预测方法对于工程早期声学设计阶段的应用非常重要。本文使用6间高校教室(36个测点)空场实测声学数据对已有的三种STI预测方法进行了验证及对比,并提出使用混响时间(RT或T30)和信噪比(SNR)的STI快速预测方程,主要研究内容如下:本文首先使用音质仿真软件ODEON对基于仿真脉冲响应的STI预测方法进行研究,对影响预测精度的因素进行了探讨,包括吸声材料吸声系数的折减处理、仿真声源的选择等问题,发现在仿真声场与实际声场等效良好的前提下,预测值与实测值误差较小;之后对Houtgast等人提出的STI预测方法(需要输入RT、SNR值)进行验证,分别使用教室的实测与预测的RT、SNR对STI进行预测,对影响STI预测精度的RT与SNR估算流程提供了使用建议,可确保预测误差在可接受范围之内。上述两种STI预测方法虽然可以有效的对STI进行预测,但使用流程复杂、计算时间长,无法满足设计人员在调整声学设计方案时快速获取STI值的需求。针对上述两种STI预测方法存在的问题,有相关学者提出了使用RT快速预测STI的简化方程。本文选取了6个方程进行验证与分析,发现已有STI预测方程会低估距离声源较近测点的STI、高估距离声源较远测点的STI、只能对教室的平均STI进行粗略的估计。针对已有STI快速预测方程存在的问题,本文引入SNR作为修正STI预测结果的参量,基于6间高校教室的声学实测数据,尝试使用RT和SNR建立了STI快速预测方程,并使用另外三间样本教室对方程的预测精度进行了验证,STI预测值与实测值的误差都在1个JND之内。本文对三种STI预测方法进行了系统的验证与分析,针对影响预测精度的问题进行了研究,并给出了对应的解决办法,可为相关研究人员提供可靠的使用经验;本文使用RT和SNR建立的STI快速预测方程,有助于设计人员在实际工程应用中快速获取更为精确的STI值,具有一定的实用意义。
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