厅堂语言清晰度评价的研究与实现

发布时间：2020-06-21 00:32

【摘要】：随着我国基础建设的大力发展,大型场馆和厅堂建筑也越来越多。厅堂建筑往往有着巨大的容积,也伴随着密集的人群,所以厅堂内的语言传输质量是非常重要的。为了衡量厅堂内的语言传输质量,人们提出了厅堂语言清晰度的概念。我国在火灾报警标准和多个建筑标准中,都将语言清晰度作为声学环境验收的一项重要指标。为了实现对厅堂语言清晰度方便、准确的测量,本文提出了一种基于包络回归的厅堂语言清晰度评价方法。本文首先对厅堂语言清晰度评价的研究背景、国内外发展现状以及影响厅堂语言清晰度的主要因素进行分析和介绍。其次对当前使用比较广泛的语言清晰度评价方法进行了研究,比较它们的优缺点。然后对基于包络回归的语言清晰度评价方法进行了重点分析,主要分为信号预处理,频带分割,包络计算,语言清晰度估计和利用最小二乘法估计权重因子。同时利用Gammatone滤波器组对原有算法进行改进,仿真分析改进后的效果。接着进行系统软件设计,就是根据实际应用场景,设计一个用于厅堂语言清晰度评价的系统软件。在VS2012环境上,完成语音信号接收,语言清晰度算法计算以及上位机显示界面。最后,将本文提出的基于改进包络回归的厅堂语言清晰度评价方法(GER-STI)在现场环境中进行测试。利用AWA6221B型声校准器对系统数据接收的完整性进行校验。在测试时,将GER-STI测试结果与主观语言清晰度和扩声系统的语言传递指数(STIPA)作比较,发现GER-STI方法与主观清晰度得分和语言传递指数都有着较高的相关性。表明本文提出的评价方法可以用于厅堂语言清晰度评价。
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN912.3
【图文】：

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能做到重复测量，也很难成为厅堂建筑的测试标准。逡逑客观语言清晰度评价方法则是使用仪器对信号进行采集与分析。其评价过程一般是通过逡逑播放一段固定的测试信号，将厅堂内采集到的信号与原始信号对比。如图１．４就是厅堂语言逡逑清晰度客观测量的示意图，图中标有扩声器控制台、扩声器与清晰度测试点。其测试步骤如逡逑下：逡逑（１）

测量软件,不适合,测试仪,平台

果计算流程。该标准提到的厅堂扩声系统清晰度的客观测量方法，得到了普遍的认可。许多逡逑建筑与消防标准都将语言清晰度作为其中的一项指标。许多公司根据ＩＥＣ邋６０２６８标准，开始逡逑推出语言清晰度测量仪。美国ＮＴＩ公司推出了邋ＸＬ２手持便携式声级计音频分析仪，如图１．５逡逑所示。美国ＢＥＤＲＯＣＫ公司推出ＳＭ５０型号的ＳＴＩＰＡ测量仪，如图１．６所示。美国Ｓｔｕｄｉｏ邋Ｓｉｘ逡逑Ｄｉｇｉｔａｌ公司也开发了基于ＩＯＳ平台的语言清晰度测量软件，如图１．７所示。逡逑Ｈ逦Ｉ逦｜W逡逑＿逦＠逦Ｉ逦ｍ逡逑图１．５邋ＸＬ２型分析仪逦图１．６邋ＳＭ５０型测试仪逦图１．７邋ＩＯＳ平台测量软件逡逑由于ＳＴＩ使用的是类语音信号，其比较刺耳，不适合用在现场环境。２０世纪末，研究人逡逑员开始尝试使用语音信号替代ＳＴＩ方法的类语音信号，如Ｐａｙｔｏｎ的基于语音的语言传递指数逡逑（ＳＢ－ＳＴＩ）邋［１６］和幅度交叉功率谱法（ＣＰＳ）［１７］，邋Ｌｕｄｖｉｇｓｅｎ的包络回归方法（ＥＲＭ）［１８］，Ｈｏｌｕｂｅ逡逑和Ｋｏｌｌｍｅｉｅｒ的归一化协方差法（ＮＣＭ）邋［１９］。２０１０年，ＣｅｅｓＨ等提出针对时频加权噪声语音逡逑的短时目标可懂度评价方法（ＳＴＯＩ）邋［２Ｇ］。实验结果证明，这些基于语音的测试方法都能用于逡逑评估语言清晰度。逡逑随着机器学习技术的推动

【参考文献】