STIPA测试原理简介

王杰 钟恭良

摘要：本文介绍了组成语言的“音位”的结构，以及语言在传输过程中清晰度恶化的原因。进而，在这个基础上，介绍一种语言清晰度的客观测量方法——STI法和STIPA法。

关键词：音位 phoneme；调制转移函数 modulation transfer function (MTF)；语言传输指数speech transmission index (STI) ； STIPA法 the method of STIPA

连续的语言信号可以认为是一系列被称为“音位phoneme”的语音碎片组成的。而“音位”又可以认为是一个窄带噪声被发音器官的极低频运动所调制而形成，在时域上表现为一个以某种窄带噪声为载波的调幅波。因而，每一个音位都有自己的包络函数，语言所传递的信息就包含在该调幅波的包络之中。图1（A）示一个音位的包络，（B）是该包络的频谱，其频率F约在0.2~12.5Hz之间。频谱的相对量值是用调制指数表示的，m是各调制分量对载波的调幅度。

2 STI法

STI法，即“语言传输指数speech transmission index”法。

该法用人工合成的测量信号进行测量。其信号在模拟一个“音位”的基础上，考虑到以下诸因素：平均语声谱、频率计权、听觉掩蔽效应、听觉门槛、由非线性和非线性互调引起的谐波分量（正确的设计可以使这些分量变成干扰测试信号的噪声而不是无法从当前测试信号中分离的谐波）等。

测量信号的载波是以125、250、500、1000、2000、4000、8000Hz 为中心的倍频程窄带噪声，其强度同语声谱相当；各窄带噪声之间留出一定的隔离带，以便信号分离[2]。用IVIE公司IE-35频谱分析仪测量得到的载波如图4所示[3]。

包络调制信号为极低频的简谐波，其频率从0.63 Hz到1.25Hz，每1/3 oct取1个，共14个。测量系统示意于图5[1]。

式中

α_n 倍频程窄带噪声计权因子

β_n  冗余校正因子

α_n、β_n的取值见表1。

显然，式（1）中的第一项，是98个MTI （经过处理的MTF）的加权“和”，第二项则是冗余校正项。

3  扩声系统语言传输指数（STIPA）

由STI法派生出3种简缩版(condenced version):

STITEL—适用于长途通信(STI for telecommunication systems);

RASTI—适用于不用电声设备的、仅由房间声学特性决定的清晰度测量(room acoustics STI)；

STIPA—适用于扩声系统(STI for pubblic address systems)。

扩声系统语言传输指数（STIPA）是语言传输指数（STI）的简化形式，适用于评价包括扩声系统的房间声学的语言传输质量。IVIE公司IE-35频谱分析仪可用于直接测量STIPA[2]。

扩声系统使用STIPA方法受下列条件的限制：

1         系统中不能引入频移或频率倍乘

2         系统不包括声码器（例如线性预测编码LPC，码激励线性预测编码CELP，剩余激励线性预测编码RELP等）；

3         背景噪声中不含脉冲特征

4         系统不引入较强的非线性失真

上述条件中的一个或多个不满足时，最好使用STI法。

与STI法不同的是，STIPA法只选用12个调制频率和6个倍频程窄带噪声载波，每个载波各有2个调制频率，其构成见表2[1]。

表2：STIPA测量信号矩阵

倍频程带 Hz	125-250	500	1k	2k	4k	8k
第一调制频率 Hz	文章:lizhihong [1970/01/01 19:04] 评论 相关文章 公共广播系统工程技术规范--条文说明 《公共广播系统工程技术规范》中最大声压级的定义和测量方法的讨论 公共广播系统的音质评价 声雅厂区公共广播系统声学特性测试报告 公共广播系统的应备声压级 《公共广播系统工程技术规范》编写过程汇报提纲 制定公共广播国家标准的意义 公共广播系统语言清晰度客观评价指标的讨论 STIPA测试原理简介 公共广播系统声学设计及其相关标准 《公共广播系统工程技术规范》 有关强制性条款的论证 定压式公共广播传输线路的衰耗问题 可供公共广播国标参考和引用的标准 关于公共广播标准的一般规范 公共广播国标0807送审稿简要说明 《公共广播系统工程技术规范》简介 协和中学公共广播系统声学特性测试报告 公共广播工程部分声学特性测量报告 公共广播技术网 © 2008-2012 Mail:dsppa#dsppa.com 请将[#]转换成[@]后发送 粤ICP备05077917号