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原创 语音传输指数(Speech transmission index STI )测试程序的验证

发表时间:2021-09-17 10:32作者:宁韵检测

1. IEC 60268-16:2020主要变化

我们在之前基于国标GB/T 12060.16-2017 《声系统设备 第16部分:通过语音传输指数客观评价言语可懂度 》(IEC 60268-16:2011),摘录介绍STI的基本原理和测试方法。但目前IEC 60268-16:2011已更新至IEC 60268-16:2020。应该说这新旧标准的测试原理、方法和计算程序都是一样的,但2020版相比11版而言,其变化主要体现在:

A. 输入信号的频谱幅值在低频125Hz和250Hz两个倍频段下降较多,具体为:

    新旧版与A计权语音声级相关的各倍频带声级(男声)

STI 新旧对比

A. 声输入中的扬声器纸盆直径由原来的100mm以内降低至65mm以内

对于声输入而言,虽然新旧两个标准都首先建议采用仿真嘴,但由于目前测量STI商业系统一般也都是采用扬声器。新版要求扬声器的纸盆直径也需要控制在65mm以内(2英寸左右)

B. 新增了STI计算程序的验证信息(附录C)

C. 给出了STI测试的不确定度(附录Q)

D. 取消了女声输入和STITEL方法

E. 介绍了各种STI测量场景(附录D)

F. 附录J给出的STI测试信号声级校准中,考虑到现场的混响等因素,建议测试声压级由1m处的60dB(A),调整至500mm处的66dB(A),并在附表J.1给出了STI信号A计权峰值因子。

2. STI测试验证程序

这次IEC 60268-16:2020给广大STI应用爱好者的一个福音是在www.stipa.info网站可提供5个验证计算程序。分别是:

A. Annex A.2.2 - weight factor test

B. Annex A.3.1.2 - filter bank phase test

C. Annex C.3.2

D. Annex C.3.3

E. Annex C.4.2

这样STI应用爱好者就可以通过自编程序与计算STI值上述5个验证程序给出的标准值进行比对,从而验证自编STI程序的可靠性。下面我们对直接法中的A,B,C,E四个部分开展程序验证。

其中A部分从125Hz开始,依次选取两个相邻频带进行信号调制,共计6组调制信号;要求自行程序计算STI结果与标定的STI值结果差值应不大于0.01。下表为该部分信号宁韵计算结果与STI标定值比对:

STI程序验证


B部分则是对125~8000Hz所有频带进行相同的调制比生成的测试信号,共计11组调制信号;要求自行程序计算STI结果与标定的STI值结果差值应不大于0.01。下表为该部分信号宁韵计算结果与STI标定值比对:

STI程序验证

由于计算STI最主要的其实就是计算测量信号的调制比m值。C部分则是对125~8000Hz所有频带进行相同的调制比(0.0:1.0,每次间隔0.1)生成的测试信号,且信号各个频带的幅值按照表1中的新版要求进行处理,共计11组调制信号;要求自行程序计算STI结果与标定的STI值结果差值应不大于0.01;计算的各调制比m差值不大于0.05。下表为该部分信号宁韵计算结果与STI标定值比对。

STI程序验证STI程序验证

注:表中m真实值为表中M*0.55

E部分则验证计算程序的滤波器特性。这次的测试信号每次仅调制一个频带;但在其相邻频带加一个比本频带大80倍的噪声信号,要求计算调制频带的调制比比相邻频带大0.5±0.05。下表为该部分信号宁韵计算结果。

STI程序验证


注:表中highslope为噪声信号比调制信号高一个频带,lowslope为噪声信号比调制信号低一个频带。所以无法计算Filtertest_highslope 800016k的调制比,也无法计算Filtertest_lowslope 63Hz的调制比。


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