Понятность и разборчивость речи. Основы психоакустики. Cлух и речь. Cубъективные и объективные методы оценки разборчивости речи

В помещениях, предназначенных для слушания речи, основное значение имеет ее разборчивость. Разборчивостью речи называют относительное или процентное количество правильно принятых слушателями элементов речи из общего количества произнесенных. Элементы речи - это слоги, звуки, слова, фразы. Соответственно этому различают слоговую, звуковую, словесную, смысловую разборчивость речи.

Определение разборчивости речи осуществляется с помощью специальных артикуляционных таблиц, читаемых диктором в исследуемом помещении. Поэтому данный метод исследования называют артикуляционным. Образцы артикуляционных таблиц слогов приведены в прил. IV (табл. I, 2). Количество слушателей определяется размерами помещения. Обычно в исследовании участвуют не менее 20 слушателей, равномерно распределяемых по всему помещению. Слушатели записывают, в бланки элементы речи так, как они их услышали. Затем слушатели меняются местами и записывают следующие артикуляционные таблицы. Статистическая обработка полученных результатов позволяет оценить разборчивость речи в различных местах помещения.

В помещениях, в которых слоговая разборчивость равна или более 85%, разборчивость речи считается отличной. Неудовлетворительной разборчивости речи (около 40%слоговой разборчивости) соответствует примерно 90%разборчивости фраз.

Разработан ускоренный метод оценки разборчивости речи - метод выбора. Он отличается тем, что сходные по звучанию слова сгруппированы в таблицы (см. прил. IV, табл. 3). Диктор зачитывает из каждой группы сходных слов только одно слово, а слушатели, имея таблицы, отмечают то слово, которое, по их мнению, было зачитано, затем определяют процент правильно принятых слов. Данный метод требует меньшей тренировки слушателей, но он менее точен, чем артикуляционный.

На разборчивость речи оказывают влияние следующие факторы: время реверберации, громкость речи, соотношение уровня постороннего шума (внутри помещения или проникающего снаружи) и уровня громкости речи, а также форма и размеры помещения. На учете данных факторов основан метод расчета разборчивости речи, предложенный Кнудсеном. Так, при времени реверберации около 0,5 с разборчивость речи наибольшая; при увеличении времени реверберации разборчивость речи ухудшается примерно на 10% на каждую секунду времени.



Лучшая разборчивость речи наблюдается при уровне речи 70¸80 дБ. Если уровни речи и мешающего шума примерно одинаковы, разборчивость речи снижается до 60%.

Исходя из сказанного, время реверберации Т не может увеличиваться неограниченно, так как разборчивость звуковых сигналов ухудшается. Поэтому для помещений в зависимости от источника звука должен быть установлен максимальный объем согласно табл. 2, а в зависимости от этого объема и времени реверберации - максимальная разборчивость речи (рис. 46).

Метод Кнудсена позволяет оценить разборчивость речи, не проводя артикуляционных испытаний, то есть на стадии проектирования.

Точность метода невысокая, и в последнее время предложен ряд более совершенных способов расчета разборчивости речи, авторами которых являются Рейхард, Низе и другие.

Четкость и разборчивость речи в зале, а также качество воспринимаемых музыкальных звуков зависит от силы прямого звука и первых полезных звуковых отражений. Таковыми считаются отражения, поступающие к слушателю с временем запаздывания, по сравнению с прямым звуком, не более 0,05 с для речи и 0,15 ¸ 0,20 с для музыки. Энергия ранних звуковых отражений, как и энергия прямого звука, относится к полезной звуковой энергии. К "бесполезной" относится вся остальная звуковая энергия, представляющая собой реверберирующий фон в помещении.



Рис. 46. Влияние времени реверберации Т на разборчивость речи Р в зависимости от объема помещения, м (по Кнудсену):

а - 707; б - 11300; в - 45200

Результирующий эффект восприятия звука в помещении с точки зрения его разборчивости зависит от величины относительного воздействия на слушателя полезной и "бесполезной" частей звуковой энергии. Это отношение называется коэффициентом разборчивости, величина которого определяется по формуле (15)

где - звукопоглощение при 100%-ном заполнении зала для частот 500-2000 Гц;

α - средний коэффициент звукопоглощения при тех же условиях;

Путь первых отражений от источника звука до точки наблюдения, пришедших в течение первых 0,05 (0,15¸0,20) с;

α 1 , α 2 , ... α n - коэффициенты звукопоглощения поверхностей, от которых пришли прямые полезные отражения.

Для определения К p сначала требуется вычислить время запаздывания первых отражении, поступающих в данную точку. В расчете К p учитываются только первые отражения с временем запаздывания до 0,05 (0,15 ¸ 0,20) с.

Время запаздывания первых отражений определяется по формуле

где l 1 - расстояние от источника звука до отражающей поверхности, то есть длина падающего на поверхность луча, м;

l 2 - расстояние от отражающей поверхности до рассчитываемой точки, то есть длина отраженного поверхностью луча, м;

r 0 - длина пути прямого звука, м; C=340 м/с - скорость распространения звука в воздухе.

По материалам статьи Пэта Брауна,
Live Sound International
Перевод Федора Баоса

По-настоящему понять, как происходит генерация и потребление электричества в аудиосистемах, можно, если оторваться от школьных учебников по физике и извлечь некоторые уроки из повседневного опыта работы. В данной статье мы подробно рассмотрим роль комплексного импеданса, то есть суммы резистивного, индуктивного и емкостного реактивных сопротивлений в системах усиления.

На этот раз концерт был без гостей, только два артиста в одном шоу - Владимир и Наталья. Поэтому задачи несколько упростились, но зато расширился состав музыкантов: прибавились духовая секция и 4 бэк-вокалистки в лице группы «Наоми».
Репетиции решили проводить «по-взрослому», сразу используя тот сетап, который потом был задействован на концерте – все мониторы, микрофоны, комбики, дибоксы и остальные мелочи прямо с репетиции уехали на сцену.

Не следует путать новые возможности дизайна активных помещений с «поддерживаемой реверберацией», которая с 1950-х годов использовалась в Королевском фестивальном зале (Royal Festival Hall), а позже в студиях «Лаймхаус» (Limehouse Studios). Это были системы, использующие настраиваемые резонаторы и многоканальные усилители для распределения естественных резонансов до нужной части помещения.

Кажется, что тема компьютерных акустических расчетов среди профессионалов в области звука никогда не исчерпает себя.
Несмотря на то, что фундаментальная наука не претерпевает изменений, а математические модели улучшаются эволюционно, среди коллег встречаются как совершенно разные взгляды на акустическое моделирование в целом, так и, порой противоположные трактовки одних и тех же абсолютных величин.

Тема нашей сегодняшней публикации «Как и кто формирует райдерность оборудования».
Это совместный проект «Клуба прокатчиков шоу-технологий» (см. страницу на Фейсбуке)
и сайта www.сайт. На этих ресурсах, а также в сети Colisium были проведены опросы,
их результаты - ниже. Участники «Клуба прокатчиков шоу-технологий» активно обсуждали эту тему.
Мы предложили ответить на несколько вопросов специалистам, которые уже не один годв нашем бизнесе,
и их мнение, безусловно, будет интересно нашим читателям.

Из 14 лет существования журнала «Шоу-Мастер», посвященного вопросам и ответам, связанным с технологиями нашей отрасли, последние четыре года однозначно могут быть охарактеризованы как наиболее динамичные. Каждый наш читатель, профессионал и любитель, весьма активен в своей области, эта активность растет и подтверждений тому масса. Одна из тем этого номера связана с микрофонами - основными инструментами нашей отрасли. Мы провели опрос, который выявил весьма любопытные тенденции, для иллюстрации которых мы приводим наиболее типичные ответы.

Андрей Шилов: "Выступая на 12 зимней конференции прокатных компаний в Самаре, в своем докладе я поделился с аудиторией проблемой, которая меня сильно беспокоит последние 3-4 года. Мои эмпирические исследования рынка проката привели к неутешительным выводам о катастрофическом падении производительности труда в этой отрасли. И в своем докладе я обратил внимание владельцев компаний на эту проблему как на самую важную угрозу их бизнесу. Мои тезисы вызвали большое количество вопросов и длительную дискуссию на форумах в соцсетях."

Что такое разборчивость речи

На сегодняшний день в мире существует более чем 500 000 000 человек, обладающих нарушением слуха. Именно поэтому проблема слухопротезирования является очень распространённой.

Слышать звуки и слушать речь — это совершенно два разных понятия, хоть и обладают одними и теми же физические характеристиками (частотный спектр, уровень акустического давления ). Когда говорят о понижении уровня слуховой активности человека, подразумевается определённое количество критериев, один из которых — это разборчивость речи человека. Поэтому слуховые аппараты обязаны обеспечить качественное усиление звуковых сигналов, а также — улучшить разборчивость человеческой речи .

Разборчивость речи — это совокупность непрерывной работы органов уха, слуховых нервов и центра слуха в коре головного мозга. Выход из строя хотя бы одного из этих компонентов влечёт за собой изменения в разборчивости речи. Не акцентируя внимания на мозге можно с уверенностью предположить, что верно подобранные и настроенные слуховые аппараты качественно компенсируют потерю слуха.

Наука, которая занимается проблемами слуха, установила, что в пространстве частот акустических колебаний человеческая речь имеет своеобразный спектр. После проведённых исследований были получены так называемые «пики разборчивости речи ». Благодаря таким данным стало возможно отличать речь человека от фоновых звуков, тем самым повышая качество общей разборчивости. Слуховые аппараты — это, в первую очередь вспомогательные средства при общении с людьми.

Улучшение разборчивости речи

Бытует распространенное заблуждение, что создание слуховых аппаратов ограничивается достаточно простым решением — микрофоном, усилителем и динамиком. Что может быть ещё проще? С какой целью производить сложные компьютерные модели, стоящие порядка десятка и даже сотен тысяч рублей? Поэтому находятся такие люди, которые обеспечивают себя и своих родных изделиями так сказать собственного или «домашнего » производства, чем, конечно же, наносят непоправимый урон и вред слуху слабослышащего человека. По схожей причине не рекомендуется приобретать слуховые аппараты на стороне или «с рук », а лишь в специализированных медцентрах.

В нашей стране можно встретить в продаже слуховые аппараты разных фирм-производителей от очень дешевых и до дорогих красивых. Слуховые аппараты компании «Widex » это оригинальные, удобные, качественные и простые в обращении устройства. Благодаря последним инновационным технологиям в области цифровой обработки сигнала и электроники, современные слуховые аппараты «Widex » представлены настолько миниатюрными, что они комфортно помещаются в слуховом проходе.

Слуховые аппараты «Widex » обладают возможностью смещения диапазона разборчивости речи человека. Такая возможность имеется у всех типов слуховых аппаратов «Widex »: как у заушных слуховых аппаратов , так и у внутриушных и внутриканальных .

Проблема слухового протезирования и увеличения разборчивости речи человека должна решаться под чутким контролем специалистов (врача-сурдолога) в специализированных центрах, где производиться учёт индивидуальных особенностей человека и самое главное — это желание человека вернуть утраченный слух.

РАЗБОРЧИВОСТЬ РЕЧИ

В помещениях, предназначенных для слушания речи, основное значение имеет ее разборчивость. Разборчивостью речи называют относительное или процентное количество правильно принятых слушателями элементов речи из общего количества произнесенных. Элементы речи - это слоги, звуки, слова, фразы. Соответственно этому различают слоговую, звуковую, словесную, смысловую разборчивость речи.

Определение разборчивости речи осуществляется с помощью специальных артикуляционных таблиц, читаемых диктором в исследуемом помещении. Поэтому данный метод исследования называют артикуляционным. Образцы артикуляционных таблиц слогов приведены в прил. IV (табл. I, 2). Количество слушателей определяется размерами помещения. Обычно в исследовании участвуют не менее 20 слушателей, равномерно распределяемых по всему помещению. Слушатели записывают, в бланки элементы речи так, как они их услышали. Затем слушатели меняются местами и записывают следующие артикуляционные таблицы. Статистическая обработка полученных результатов позволяет оценить разборчивость речи в различных местах помещения.

В помещениях, в которых слоговая разборчивость равна или более 85%, разборчивость речи считается отличной. Неудовлетворительной разборчивости речи (около 40%слоговой разборчивости) соответствует примерно 90%разборчивости фраз.

Разработан ускоренный метод оценки разборчивости речи - метод выбора. Он отличается тем, что сходные по звучанию слова сгруппированы в таблицы (см. прил. IV, табл. 3). Диктор зачитывает из каждой группы сходных слов только одно слово, а слушатели, имея таблицы, отмечают то слово, которое, по их мнению, было зачитано, затем определяют процент правильно принятых слов. Данный метод требует меньшей тренировки слушателей, но он менее точен, чем артикуляционный.

На разборчивость речи оказывают влияние следующие факторы: время реверберации, громкость речи, соотношение уровня постороннего шума (внутри помещения или проникающего снаружи) и уровня громкости речи, а также форма и размеры помещения. На учете данных факторов основан метод расчета разборчивости речи, предложенный Кнудсеном. Так, при времени реверберации около 0,5 с разборчивость речи наибольшая; при увеличении времени реверберации разборчивость речи ухудшается примерно на 10% на каждую секунду времени.

Лучшая разборчивость речи наблюдается при уровне речи 70¸80 дБ. Если уровни речи и мешающего шума примерно одинаковы, разборчивость речи снижается до 60%.

Исходя из сказанного, время реверберации Т не может увеличиваться неограниченно, так как разборчивость звуковых сигналов ухудшается. Поэтому для помещений в зависимости от источника звука должен быть установлен максимальный объем согласно табл. 2, а в зависимости от этого объема и времени реверберации - максимальная разборчивость речи (рис. 46).

Метод Кнудсена позволяет оценить разборчивость речи, не проводя артикуляционных испытаний, то есть на стадии проектирования.

Точность метода невысокая, и в последнее время предложен ряд более совершенных способов расчета разборчивости речи, авторами которых являются Рейхард, Низе и другие.

Четкость и разборчивость речи в зале, а также качество воспринимаемых музыкальных звуков зависит от силы прямого звука и первых полезных звуковых отражений. Таковыми считаются отражения, поступающие к слушателю с временем запаздывания, по сравнению с прямым звуком, не более 0,05 с для речи и 0,15 ¸ 0,20 с для музыки. Энергия ранних звуковых отражений, как и энергия прямого звука, относится к полезной звуковой энергии. К "бесполезной" относится вся остальная звуковая энергия, представляющая собой реверберирующий фон в помещении.

Рис. 46. Влияние времени реверберации Т на разборчивость речи Р в зависимости от объема помещения, м (по Кнудсену):

а - 707; б - 11300; в - 45200

Результирующий эффект восприятия звука в помещении с точки зрения его разборчивости зависит от величины относительного воздействия на слушателя полезной и "бесполезной" частей звуковой энергии. Это отношение называется коэффициентом разборчивости, величина которого определяется по формуле (15)

где - звукопоглощение при 100%-ном заполнении зала для частот 500-2000 Гц;

α - средний коэффициент звукопоглощения при тех же условиях;

Путь первых отражений от источника звука до точки наблюдения, пришедших в течение первых 0,05 (0,15¸0,20) с;

α 1 , α 2 , ... α n - коэффициенты звукопоглощения поверхностей, от которых пришли прямые полезные отражения.

Понятность речи - определяющая характеристика тракта передачи речи, так как если тракт не обеспечивает полной понятности ее, то никакие другие преимущества его не имеют значения - он не пригоден к эксплуатации.

Для непосредственного определения этой качественной характеристики есть только один метод: статистический с участием большого количества операторов (слушателей и дикторов). Разработан косвенный, количественный метод определения понятности речи через ее разборчивость.

Разборчивостью речи называют относительное или процентное количество принятых элементов речи из общего числа переданных по тракту. Элементы речи - это слоги, звуки, слова, фразы (команды), цифры. Соответственно этому есть слоговая, звуковая, словеснаяг смысловая и цифровая разборчивость. В практике используют преимущественно слоговую, звуковую и словесную разборчивость. Для измерений разборчивости разработаны специальные таблицы слогов,

звукосочетаний и слов с учетом их встречаемости в русской речи (аналогичные таблицы есть и для других языков). Звуковых таблиц нет, так как звуки, кроме гласных, отдельно не произносятся, а для измерений звуковой разборчивости пользуются слоговыми таблицами или таблицами звукосочетаний. Все эти таблицы называют артикуляционными.

Измеряют разборчивость с помощью группы тренированных слушателей и дикторов, называемой артикуляционной бригадой, поэтому метод измерений называют артикуляционным. Тренировка бригады необходима, так как иначе результаты измерений некоторое время будут расти при неизменных условиях, по мере натренированности артикулянтов. Тренировку проводят до тех пор, пока артикулянты не будут давать стабильные результаты при заданных условиях измерений. Дольше всего артикулянты тренируются на слоговых таблицах. Бригаду составляют из молодых людей без нарушений слуха и речи.

Артикулянты дают наибольшие возможные значения разборчивости речи в заданных условиях работы тракта. Поэтому для определения связи между разборчивостью, измеренной артикулянтами, и понятностью речи для обычных абонентов в тех же условиях были проведены массовые испытания. В этих испытаниях участвовали самые разнообразные люди из числа потенциальных абонентов общим числом более 2000 человек. Были взяты самые разнообразные тракты с различными условиями их работы. Разговор велся по специальным разговорникам в обе стороны, как при телефонных переговорах. При этом контролировалось понимание абонентами друг друга. Оценка ставилась по пятибалльной системе: отлично, если понятность была полная, без каких-либо переспросов; хорошо, если были отдельные переспросы редко встречающихся слов или неизвестных названий, фамилий и т. п., о которых нельзя догадаться по смыслу; удовлетворительно, если требовались частые переспросы и слушатели сообщали, что трудно разговаривать; предельно допустимо, если требовались неоднократные переспросы одного и того же материала с передачей отдельных слов по буквам с полным напряжением слуха; срыв связи, если абоненты не могли понять друг друга и отказывались от разговора. Одновременно для каждого из условий испытаний и каждого тракта были измерены величины

Таблица 10.1 (см. скан)

разборчивости речи с помощью тренированной бригады. В табл. 10.1 приведены градации понятности речи и соответствующие им величины разборчивости. Одновременно с указанными испытаниями были измерены статистические зависимости между слоговой, словесной, звуковой и смысловой разборчивостью для русской речи.

Кроме этого, был разработан ускоренный метод измерения разборчивости речи - метод выбора. Он основан на следующем. Каждая таблица составлена из нескольких групп слов. В каждой группе подобраны слова, по звучанию сходные между собой. Диктор передает из каждой группы только одно слово. Слушатели имеют перед собой таблицу и должны отметить то слово, которое, по их мнению, было передано. Чередование слов изменяется в случайном порядке. Определяется процент правильно принятых слов. Между количеством принятых слов по этому и артикуляционному методам установлена статистическая связь. Этот метод не требует длительной тренировки слушателей, но точность его ниже артикуляционного.

Зависимость между понятностью речи и ее разборчивостью, приведенная в табл. 10.1, справедлива, когда идет прием самой разнообразной информации. В тех же случаях, когда идет обмен информацией с гораздо меньшим объемом (т. е. при ограниченном словаре), понятность речи будет выше, чем в общем случае при той же разборчивости речи. Например, для диспетчерской связи полная понятность речи получается при слоговой разборчивости речи около 40%, что соответствует удовлетворительной понятности в общем случае. Поэтому при расчете устройств, подобных диспетчерской связи, ориентируются на меньшие величины разборчивости речи, чем при расчетах систем широкого

применения. Но в каждом случае необходимо предварительно знать величину разборчивости, при которой будет полная понятность передаваемой информации.

Поделиться