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声学知识

语音传输指数（STI）的测量和应用

发布时间：2025.01.07 点击数：1886

摘要：视频录音高速输送平均值（Speech Transmission Index，STI）一个用到开展视频录音走势高速输送质量水平的招生指标，测定的办法有完整版STI法与公用设施新闻直播设计视频录音高速输送平均值(Speech Transmission Index for Public Address Systems，STIPA)法，用到AWA6292型多工作声级计与AWA5512型智慧声源，推荐书一般包括STIPA法所展开的无扩声时的测定、有扩声设计且包含有传声器填写时的测定、有扩声设计且经由高压线路填写的测定，并详情推荐书各种测试仪器的实操，可将其应用软件到会议安排室、办公室、教堂、体育足球馆、新闻直播站，已经听力考试铺助设计的各种测试中，为相关内容教育领域的从业资格者作为有社会价值的参阅。语气是入和人间连接讨论会的一般行为。许多的情况下，语气走势会受说话声入和听者间走势路线或高速输送通道的关系而削弱，产生在听者位置上处的语气可懂度影响。

程序语气表达方式学明晰度（又叫做程序语气表达方式学可懂度）描诉的是话音短信经通信操作系统化性操作系统化性或公用电台操作系统化性传播效果后的明晰层度和完整详细性。在很早的时，国人依据人工客服测试软件的原则评诂程序语气表达方式学明晰度：以为朗读者再念一些如果没有寓意的字词和声调，而听者要尽有可能有效性收录见到的短信。报告单以比重措施明确，100%是高分。GB/T 15508－1995就要求了这样“用同一款或一些听音人有效性收录同一款或一些字母发音人所发寓意不连贯性的声调百分率，以降钙素原检测地衡量程序语气表达方式学传达操作系统化性效果的另外一种措施”。这样主观意图措施既费时费劲，实验设计报告单受种种缘由影向明显。为设定借助视频输送环路后言语可懂度的有效降低状态，同一个快捷直接的量测做法被建设得出来，即qq微信语音软件视频输送股价均值（STI）。它是精准预测说话声人传出去的qq微信语音软件借助视频输送环路送达听者后的可懂度的直接测度。借助对视频输送环路传出去某些的测试方式表现，而后解析接收入到的表现，导入到视频输送环路的视频输送品行并选择0～1当中的值展示，这就STI。要根据STI值，就可设定视频输送环路有可能的言语可懂度。虽说STI做法仍有很大定的限制性，但也被证明信在有很多原则下实属经常效的。GB/T 12060.16－2017《声软件专用设备第一6组成部分：借助qq微信语音软件视频输送股价均值直接评说言语可懂度》让了相关让，另外列举：虽说中国语文表达文语装修原则与古代中国言语装修原则有较高本质区别，但有的研究表示，选择当前的STI做法直接评说中国语文表达的言语可懂度也存在支持性。GB/T 12060.16－2017改进运用的IEC原则有一览表最新下载本IEC 60268－16:2020。

简单来说，语音传输指数是衡量语音传输质量的一个指标，该参数可以较为全面反映混响时间、信噪比和回声等对语言清晰度的影响，并且考虑了系统失真、心理声学效果（掩蔽效应）等因素。它的值范围为0～1，值越大说明清晰度越好。好的扩声系统即使用在声学条件较差的环境也能达到0.45到0.65的结果，而在声学环境较好的场所，能达到0.70至0.90。更直观的例子是，一间优秀的录音棚内，从麦克风到监听音箱之间典型的STI值能达到0.90至0.97。图1所示为评定等级，图中字母为等级名称，上面数字代表该等级的STI中心值，下面数字代表该等级的STI边界值。A+是极高的语言可懂度，A、B和C是高的语言可懂度，D是较好的语言可懂度，E是高品质的扩声系统，F是较好品质的扩声系统，G是语音报警系统的目标值，H是语音报警系统的正常下限，I是有限的语言可懂度，J和U是STI值太低，不宜用于扩声系统。

图1 STI 的鉴定等級

1、STI量测最简单的方法

1.1 STI 测量方法

STI有几种精确测量步骤：使用的调配手机信号的可以直接法和因为系统电磁回复的外源性法。

每个方法都有它的优点和缺点，两者也不一定能给出相同的结果。本文主要介绍直接法。

測量中承当量以免其它的声源干涉，软件测评的信号的异常准确时刻应已经可以短，软件测评准确时刻应够长以彻底消除測量精度。

1.2 完整 STI 法

最先，系统STI 各种测评具有9七个独立空间的各种测评数据手机的手机的信号，富含6个倍频段粉红噪音污染载波，中间心频次为125、250、500、1000、2000、4000、8000Hz；每一家个载波各用14个很低频的简谐数据手机的手机的信号配制。配制数据手机的手机的信号的频次为：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），9七个各种测评数据手机的手机的信号按序逐一转换。各种测评时每配制数据手机的手机的信号差不多10s，一家系统STI各种测评想要大慨15min，这样，现代好少操作。而相互法被常见软件应用于系统的STI。

1.3 STI 法原理

在手机话音视频表现中，表现的強度即时间而变幻，存在了手机话音视频強度包络的变幻。強度包络的相对比较缓慢变化与词和短语的边部分属，而強度包络的更快的变化则与词所构成的音位接触。STI 测量方法能选定手机话音视频表现路经文件传输通道后強度包络受作用的数量，取得的调配递涵数要数量化通道对手机话音视频表现強度包络的作用。STI 法顺利通过运算一这一发音含盖频段的计权贡献者，拥有一名0～1彼此的值，该值其为发音互传平均值。

1.4 STIPA 法

STIPA是完美STI的一些细化手段，被通常是指公共信息广播网程序聊天语音传递系数。它是因为在操作较个别量的调配解调解调系数对其进行的精确侧量。STIPA软件测试工艺数据无线信号仅由个软件测试工艺数据无线信号根据，在5个倍频带宽度中的每种个频谱都镜头光晕三个调配解调解调如表1所显示。这14个调配解调解调系数是同样造成的。一个精确侧量日期仅需15～25s，比完美STI要短得多，是之间工艺的通常APP经由。调配解调解调系数也是可以在操作直接法获得，通常是指STIPA（IR）。STIPA是市场上測量程序语言清新度应用领域范围广泛的的方式，选文所需的測量议器只是选用STIPA法展开測量的。

1.5 STIPA 测试信号的生成

（1）选择有一个每倍频程削减3dB的低通滤波器，从63Hz现在开始台词对白背景背景噪声对其进行滤波，产生粉红背景背景噪声。（2）使用的表1中的6个125～8000 Hz 的倍频程带通滤波器对粉红燥音进行滤波。

（3）对每家倍频段载波网络信号按如式（1）提示的解调方程使用解调。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中的第一个调制频率和第二个调制频率，t为时间秒。

（4）基于STIPA只操作男声频谱的检验讯号，操作如表2所显示男声的较正值对各倍频段采取较正。

（5）将那些调配过的载波电磁波做出合成，包含STIPA的检查电磁波。

2、STIPA测量仪器

STIPA估测都要某个检验声源和一套STIPA了解仪。检验声源机会是要预先录屏有STIPA数字信号的音频视频程序目录，再将这类程序目录键盘输入公用设施播报平台唱歌发声，也机会采用微信语音音箱或较准过的检验杨声器对于检验声源，它应要机会与说活者含有类似于的角度性。STIPA了解仪常见由传声器、后置变小器、变位系数变为器及其cpu和軟件主成，以给出求算STI所需要的的处里平台。拥有等都机会ibms到独立系统中，或是是在一起的cpu和軟件的搭档。目前，一套装设有STIPA检验軟件的声级计就一套STIPA了解仪。AWA6292型多作用声级计长为2（a）如图是，是通过数字5手机信号办理和物登陆网技艺的新这一代笔型式吸声材料测试器材，性按照GB/T 3785.1/IEC 61672－1对1级声级计和GB/T 3241.1/IEC 61260－1对1级滤波器的的标准，能否取舍化工业环境噪音污染测试、氛围环境噪音污染测试、职业的环保环境噪音污染测试和房屋吸声材料测试等接口。选为用房屋吸声材料测试接口时，分配总值积分规则测试、倍频程和1/3倍频程滤波器、混响用时测试和STIPA测试等平台接口，能否进行大都数房屋吸声材料测试的项目，越发适合于厅堂和办公室产所的吸声材料和扩声的特点测试。AWA5512型自动化声源如图是2（B）如图是，是种由电动四轮式音响发声技巧的声源，其耐腐蚀性均值公式贴合GB/T 12060.16－2017《声机系统设施第一6有些：按照录音数据传输均值从客观评说语文可懂度》中对STIPA信息的的要求。可能由原带音响发出卫星数据信息1kHz正弦函数波、白燥音、粉红燥音、STIPA自测信息、参考价值录音信息（中文翻译、用英文怎么说）、时间延迟信息等声信息，在间距声源1m处有60dB(A)±1dB（A）或70dB(A)±1dB（A）声压级；也可能由路线图輸出这类信息的5G息，还可能由路线图投入外接各样自测信息，并在100～10000Hz平率区域内维持±1dB的频响不平滑度，可能用到三种借款用途自测声源。

图 2 STIPA 测试检测设备

3、测量场景

必须 STI检验的或者情境有4种，如表3已知，之中决定了传送数据的通道、你你说话者和关注者。情境1与情境4大体一致，皆是測量时你你说话者凭借传声器到扩声软件系统软件，再由低音炮喇叭软件系统软件发音，就是情境1中你你说话者与听者不再的室内（娱乐娱乐场所），而情境4中你你说话者与听者都在的室内（娱乐娱乐场所），因此下分3种情境完成简介。在STIPA检验阶段，各种的你你说话者都被STIPA检验走势源所抗衡，各种的听者（和听者的的地址）皆是用到的STIPA浅析仪的检验的地址。

表 3 STIPA 测定3d场景

根据以上场景，可以使用仪器进行如下测量：

针对3d场景1和4，拥有节目主持人（或演说者）的扩声机系统下图3如下图所示。

图 3 有扩声时STI 法測量的工作原理框图（传声器填写）选用扩声传声器动员讲话稿或播音，再在扩声模式观看的地方，选用智慧化声源靠着扩声传声器会传出STI-PA警报，虚拟我们人类动员讲话稿者会传出软件检测警报。软件检测时，智慧化声源应放于一切一切顺利讲话差距感处，传声器的中线所指一切一切顺利发私包趋势；软件检测警报级与一切一切顺利讲话声压级非常的，即差距感扬音器0.5m处的A计权声压级为66dB。在传声器填写处捡查软件检测警报频谱，在125～8000Hz互相所相应的的各倍频繁段位置内频繁反应不多于±1dB，缓解智慧化声源或软件检测扬音器的均匀来符合请求。对场景中2，事前拍录公告信息的扩声操作机控制模式的图甲中4图甲中。若扩声操作机控制模式的因为没有含操作机控制模式的传声器只是马上在播发器播发音频文件，则都要在外界的网络数字信号灯会产生器（智慧声源路线所在）将STIPA的网络数字信号灯键盘录入至操作机控制模式的中，在的调节扩音操作机控制模式的持续时间播发粗细能自由调节的STIPA測試的网络数字信号灯。检测时，扩声操作机控制模式的出于极高可以选择收获业务环境下，測試的网络数字信号灯在扩声调音台路线键盘录入扩声操作机控制模式的，扩声操作机控制模式的出于固定业务环境下。

图 4 有扩声时STI 法侧量远离框图（路线插入）

对场景3，没有扩声系统的房间如图5所示。STIPA测试信号应通过合适的扬声器（智能声源如图5（a）所示）在说话人位置处播放，声级计如图5（b）所示的传声器的轴线指向正常发话方向，扬声器应能模拟人类讲话者的声音大小，即在距离1米处声压级达到60dB（A），在IEC 60268－16标准中明确定义对它的要求。

图 5 无扩声时STI 法检测机理框图

4、测量步骤

4.1 整个过程中的步骤

太多半，太多半STI估测的环境承载力编译程序收录下类关键步骤：（1）规模：探讨水平文件目录格式、宏图及与工程和传送路通道相关的因此别文件目录格式。（2）量测方法工作规划：拟稿三份仔细的量测方法工作规划，在这其中以及用到的设备、效准系统、量测方法的个数和定位等。（3）自校：抓实任何环保设备在运用前由正常自校和检验。（4）制定数字预警源：按照其牵涉到及的场面业务类型，选定为宜的数字预警源（譬如文档文件、语音点击器、对讲电话机）。为声压级正确的显卡配置数字预警源（在1m远距离处标誉为60dB(A)）。在检测逐渐前应为2秒重启试验数字预警，并实现其点击。（5）处理检测的数据库文件：都按照筹划的检测的职位和网格，实行拥有检测的并日志拥有数据库文件。普通会在各个职位实行次数检测的。（6）后本职工作：施用小软件机器（如在线校正产品打造商作为的本职工作表）对 STI资料使用用得着的后本职工作。这类，在无噪音室内环境下使用在线校正，再能够统计将作业情况下下的室内环境噪音频谱加到MTF矩阵的值中。（7）通知单：描素布置、測量最后和总结。

4.2 声源的设定

一般来说将声源放放置三脚架子上，指向控制系统化传声器如3表达，或将声源放放置桌面上并将其打出电信宽带号引入扩声控制系统化的配电线路輸入如4表达，或将声源放放置三脚架并指向声级计，并持续讲活者与免费听者相互之间的路程如5表达。声源打出STIPA测试测试电磁波，声压级一般放放置60dB(A）±1dB(A)@1m档，在噪杂的活动场地历史背景燥音较高，都要注重伦巴因素时将其放放置70dB(A)±1dB（A）@1m档。

4.3 声级计的操作

点击“STI”进入STI界面，界面显示如图6所示。步骤区显示：一个完整的STI测量需进行6次测量，根据6次测量的STI计算出平均STI。

图 6 STI 公测备考介面测定区腕表坚向是：125、250、500、1000、2000、4000、8000 Hz七个倍声音频率段机构声音频率。横排是测定招生指标：Leq(dB)、mi1、mi2、TI1、TI2、MTI，只能根据测定时间长度计算的。

进入需要测量的“STI”界面后，初始状态为“准备中”（图标为，显示为蓝色），页面上显示的指标均为0或者是上一次测量值，触摸点击“”开始测量，仪器状态变为“测量中”（图标为，显示为蓝色(se)），测(ce)量(liang)(liang)15s后本(ben)次(ci)测(ce)量(liang)(liang)结(jie)束并(bing)自动跳(tiao)转至下(xia)一(yi)测(ce)量(liang)(liang)界面，状态(tai)为“准备(bei)中”。6次(ci)测(ce)量(liang)(liang)结(jie)束后不(bu)再跳(tiao)转，如图7所示。手(shou)动点(dian)(dian)击(ji)步(bu)骤区的“平均”可查看6次(ci)的STI、Rank和平均值，如图8所示ꦿ。可通过点(dian)(dian)击(ji)步(bu)骤区的编号(hao)查看对应界面。

图7自动测量终止软件表层图8年均软件表层6 次量测结束了之后点“维持”维持该组STI，维持的数据库可不可以能够点“历吏的记录”参与调阅。

测量过程中不能暂停测量，若想停止当前测量，可以通过“”结束本(ben)次测量，也(ye)可通过(guo)页面(mian)左上角的返回(hui)“<”按钮(niu)或仪器下方的𓃲强制返回(hui)按钮(niu)（按关机键）停止(zhi)测量。

掩蔽：指这两个配音与此同时反映时，一配音因因为另外配音导致而弱化的情况。开始掩蔽，当人耳看到一较响的中频声时，它会掩蔽较高的帧率，倘若什么和什么区间内的声级差超一给定的域值，较高帧率的配音就应该听到不了。可能调阅存为的在测量导致资料，核实历吏淘宝手机端，支持彩印、刪除。

4.4 其他操作

在自动在衡量开启前和/或开启后，需要自动在衡量语言者地方的声压级，、声软件的频率崩溃、偏色和自动在衡量关注者地方的声压级、工作环境的噪音和混响日子，许多都可不可以以选择AWA6292型多技能声级计来搞定。

5、应用

可以使用STI估测繁多有差异网络系统软件和吸声材料室内环境下的言语可懂度，主要表现的app有：（1）检测的公共服务新闻广播设计和扩声设计；（2）预估卧室、课室和厅堂的文学语言可懂度（自然规律声或选用扩声体系）；（3）评定马上的语句交流会（不便用扩声设备），属于屋内和各项吸声材料自然环境（这类在公共交通平台内）；（4）衡量和鉴定会流量网电路设计（体系性），举例说明实物流量网和无限流量网体系性；（5）预估和司法鉴定音频警报程序和及时告诉程序；（6）英语听力辅助工具体统的语言可懂度品评。STI的客户牵涉金融业各业，这类扩声体系和声频体系的评定者、声频和无线路由通信技术机器设备的创造商、声频体系的进行安装者、吸声材料和电声工业师、音频告警体系和同一方式特别紧急通知模板体系的评定者、STI措施的分析者和STI检测议器的制作者，ISO 3382－3和发达国家规定GB/T 36075.3－2018已经把STI最为评论开发性会议室室声自然环境的至关重要控制性频率特性。

6、结语

运用AWA5512型智力声源和AWA6292型多功效声级计能够在一些区域，很简单量测语音聊天视频传输数据数据，表明得出的STI数据评估并实施控制措施从而提高声学设计材料区域和扩声体统的语音可懂度，在商务大型会议室、教室里、多功能厅、教育馆、播音站，或者雅思听力协助体统等区域，都是有具有广泛性应用。该结构还能够在厅堂、教育馆等公用区域按GB/T 28049－2011和GB/T 4950－2011量测其扩声形态，如视频传输数据幅频形态、传声收获、声场不更加均匀度、大声压级、总噪音污染源级、体统总噪音污染源级等，是建筑材料声学设计材料最应用的量测测试仪器。

该原创文章已快速收录于《嗓声与振功设定》第44卷第5期

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