Page 183 - 《应用声学》2023年第4期

第 42 卷 第 4 期 王炜宇等： 语声特性及声场因素对老年人警报语声可懂度和主观感受的影响 845

to voice alarms broadcast in human voice were significantly higher than those to the alarms broadcast in
the synthetic voice. The analysis on group differences showed that there were significant differences in the
intelligibility and subjective evaluation affected by speech rate, SPL and noise type between young and old
groups. In order to establish an ideal and safe acoustic environment for the elderly, it is necessary to adopt
human voice broadcasting and reduce speech rate to ensure intelligibility. Meanwhile, it is necessary to improve
the condition of reverberation and noise.
Keywords: Voice alarm; Speech intelligibility; Perceived urgency; The elderly

添加警铃等前景声，也有助于提高可懂度和感知紧
0 引言
急程度 [15] 。此外，Mirenda 等 [16] 对比了不同年龄
建筑安全问题一直是人们关注的焦点，当建筑 群体下 3种合成语声与自然声在词句可懂度上的差
内发生火灾等紧急情况时，提高疏散效率是疏散 异，发现各语声之间均存在显著差异，且只有合成语
安全研究的重要内容。在整个疏散过程中，减少预 声单词的可理解性得分都低于句子的可理解性得
动阶段(pre-movement)尤为重要 [1] ，而高效的听觉 分。而 Nilsson 等 [17] 进行的一项模拟疏散实验中，
警报系统能够快速地引起人们注意并提供明确的 对比了采用不同语声生成方式的警报语声对预移
疏散信息 [2] ，使人们更快地识别紧急情况，减少预 动时间的影响，发现合成声警报的预移动时间更短，
动阶段事件的不确定性，从而可以大大缩短疏散时 但两种方式并没有显著差异，且合成声音有很高的

间 [3] 。警报语声相比于非语声信号 (警铃等)，可以 可信度。
更快地传递明确的行动指示，表现出比警报信号更 噪声和混响也是影响警报语声有效性的重要
短的反应时间 [4] 。在紧急情况下，保证紧急广播语 因素。Peng [13] 发现当信噪比 (Signal-to-noise ra-
声清晰明了有利于疏散成功，且人们对警报语声的 tio, SNR) 小于 15 dB 时，可懂度随 SNR 的增加而
主观感受也很重要。因此可懂度和感知紧迫性是衡 增加；Fogerty 等 [18] 探究房间的声学参数，混响
量警报语声是否有效的重要标准 [5] ，高可懂度水平 时间 (Reverberation time, RT) 和直达混响声能比
的疏散广播保证人们更好地理解信息内容，并在疏 (Direct-to-reverberant ratio, DRR) 对词句的可懂
散寻路阶段发挥重要作用 [6] ，同时在紧迫危险的情 度影响，其中可懂度随 RT 和 DRR 的增加而降低，
况下，警报语声能够吸引听者注意力并唤起人们的 在 RT 和 DRR 的交互作用下，在低的 DRR 时，RT
紧迫感 [7] ，从而引起立即行动反应。 对可懂度的影响更显著；且噪声和混响等条件的
研究发现，语速 [8−11] 、声压级 [12−14] 、有无警 存在，语言理解需要调动更多的认知资源，Mishra
铃 [15] 、语声生成方式 [16−17] (自然声或合成声) 等 等 [19] 发现随着噪声级的增加，听声困难程度评价
语声特性因素都可能影响警报语声的有效性。语 也有所增加。此外语声感知到的紧迫性也可能受到
速 [8−9] 是影响清晰度的重要因素，Chan 等 [10] 对 混响和噪声影响，在无噪声的环境下更容易感知到
比分析了 7 种语速状态对可懂度的影响，发现年轻 警告信号所带来的紧迫感，而在噪声环境下需要更
群体在慢语速和正常语速下，可懂度保持在较高水 高的响度才能弥补感知上的不足 [20] ，而混响效果产
平，语速加快至 20%后，可懂度得分才逐渐下降，而 生了更远距离感和更长的持续时间 [21] ，都可能导致
老年人则在−20%慢语速下提高语速可懂度就开始 感知紧迫性有所增加。
下降；Yokoyama 等 [11] 指出在紧急情况下，应保持 相较于年轻人，老年人感知能力、认知能力、身
适当的广播语速，慢语速可以降低感知听声困难程 体机能等各方面能力水平都有所下降，当紧急情
度，但所提供的紧迫感不足，不适合作为紧急语声 况发生时，老年人更难以感知和判断紧急情况的
播报。语言声压级与可懂度也有显著的正相关性且 发生，且信息处理能力下降，反应行动迟缓。其中
存在极限值 [12] ，Peng [13] 发现 30 dBA 背景噪声且 在听觉感知方面，由于老年人存在听力受损等问
语言声压级为 55 dBA 及以下时，提高声压级可懂 题，更容易受到噪声和高混响等不利声学条件的影
度有显著增加；与非语言警告相同，提高语声响度、 响 [22] ，而且语言信息的理解需要分配更多注意力
声压级也可以增加感知紧迫性 [14] 。在警报语声前 资源，听清语声内容会更加困难 [23] 。因此一个安