Page 156 - 《应用声学》2021年第1期

152 2021 年 1 月

低于乳突位置，平均每个频率点低8.7 dB；在大部分 阳穴) 佩戴骨导振子，并且和气传导耳机 (森海塞尔
频率点上，其余4个位置听力阈值均高于乳突。这与 IE800) 进行对比。测试时随机播放测试音节表，受
文献 [4] 和文献 [12] 中的结论是一致的：文献 [4] 的 试者记录所听到的音节。语言清晰度得分为正确音
实验验证了髁骨位置在各个频率点上总体最低；文 节数占测试音节总数的百分比。
献 [12] 表明在耳道开放和堵塞的情况下，髁骨位置
表 1 一张语言清晰度测试音节表
的听力阈值比乳突位置的低，听力阈值测量曲线总
体也呈现 “U” 的形状，其中开放耳道时乳突位置在 Table 1 Fragment of syllable table of
speech intelligibility test
4000 Hz处阈值最低，髁骨位置在1000 Hz处阈值最
低，这与本文的实验结果一致。不同佩戴位置产生 序号 3 个音节一组
不同的听力阈值的原因，可能是髁骨和乳突位置距 1 阿、暗、昂
离耳蜗最近因而声信号能量的衰减较其他位置少， 2 熬、比、变
前额其他位置最远所以衰减较大。另外骨导振子佩 … …
戴在髁骨时，可能也会引起耳廓附近空气振动，进而 24 尺、冲、德
导致一部分声音信号进入耳内，从而降低听力阈值， 25 自、组、作
因此髁骨位置听力阈值最低。
3.2 骨传导语言清晰度实验结果和分析
3 骨传导语言清晰度实验 为了探究在不同信噪比下的骨传导的语言清
晰度得分的差异，同时比较与气传导的差距，将白
3.1 实验方案
噪声分别在 5 dB、0 dB 和 −5 dB 三种信噪比条件
本文的语言清晰度实验研究在不同背景噪声 下加入纯净语声，并测量髁骨、乳突、太阳穴以及气
类型和信噪比情况下骨导声的清晰度，通过骨导声 传导佩戴方式下得到的主观汉语语言清晰度得分，
清晰度得分可以进一步验证骨导设备佩戴位置是 如图4所示。在3 种信噪比下，骨传导的清晰度得分
否合适。与西方语言属于无声调语言不同，汉语是 均比气传导低。当信噪比为 5 dB 时，气传导的清
由声母、韵母和声调组成的声韵调结构。汉语在听 晰度得分较太阳穴、乳突和髁骨高 22.4%、8.5% 和
感上有拼合感，西方语言如英语则更有滑动感。汉 4.7%；信噪比为 0 dB 时，较 3 个位置分别高 26.6%，
语的音素和声调都具有不同的时频特点，能携带不 6.5% 和 4.1%；信噪比为 −5 dB 时为 40.2%，15.4%
同的信息量。复杂的环境中，声母更容易受到噪声 和9.8%。这表明气传导的总体性能优于骨传导。骨
干扰。本文清晰度实验的语声材料使用国家标准 传导的汉语语言清晰度得分总体趋势随着信噪比

GB15508–1995 的汉语清晰度测试音节表 —KXY 的提高而上升。如图 5 所示，babble 噪声也得到了
表 [13] 。 类似的结论。
标准的 KXY 表一共有 10 张，每张 75 个音节
100
(每个音节对应一个汉字)，选取其中一张的片段如 ܺ᫺ቂ
˾ቊ
表 1 所示。为避免测试时记忆和熟悉度影响测试结 80 ᰭᰤ
果，每次实验都需要将平衡字节表随机乱序组合 60 ඡ͜࠮
再生成测试信号。3 个音节为一组，生成时需要使 ඾ឦឦᝓຍఁए४Ѭ 40
用引导语句，如 “第一组是：xxx”，x 代表一个音节。
利用 Neospeech TTS 语声库生成语声测试材料，采 20
样率为 16 kHz。语声测试材料考虑两种背景噪声 0
5 0 -5
类型 (白噪声和 babble 噪声，来自 NOISEX-92 噪声 η٪උ/dB
库)和3种信噪比(5 dB、0 dB、−5 dB)。 图 4 白噪声下汉语语言清晰度得分
考虑实际情况中可佩戴的部位，本实验中受 Fig. 4 Chinese speech intelligibility score under
试者仅在图 1 中选取 3 个测量位置 (髁骨、乳突、太 white noise