Page 15 - 《应用声学》2025年第3期
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第 44 卷 第 3 期              王恺等： 强噪声环境中汉语数码报文可懂度测试方法                                          549


                                                               噪声职业接触限值规定：当每周工作 5 d 且每天工
             0 引言
                                                               作 8 h，稳态噪声限值为 85 dB。在航空航天、消防、
                 语言是人类传递信息的一种重要工具。现代通                          国防等应用中，环境噪声强              [18−19] ，如火箭发射时
             信系统已成为日常生活沟通不可或缺的一部分，其                            发射平台设备间内外噪声声压级分别为 130.7 dB、
             语言可懂度 (Speech intelligibility, SI) 是评价系统          173.5 dB，乘员舱声压级大于130 dB          [20−22] ；空军地
             语声传输质量的一项重要指标。在系统研发和产品                            勤人员工作环境噪声声压级约 86 ∼ 110 dB               [23] ，当
             性能评测中通常使用客观评价和主观评价两种方                             地勤人员暴露在机场噪声不小于115 dB 环境中，应
             法来测试语声的可懂度。客观评价通过清晰度指                             全程佩戴护听器，暴露在机场噪声 78∼115 dB 环境
             数 (Articulation index, AI)、语言传输指数 (Speech         中，依需佩戴护听器。在这些环境中，进行 SI 测试
             transmission index, STI)等客观参量对传输通路的               对于评价通信系统性能、指导相关装备研发有重要
             语声传输品质进行量化，优点是便捷、快速、节省人                           意义，具有必要性。高强度的噪声对人听觉系统和
             力物力   [1] ；主观评价则组织被试人员实际听音，并                      人体具有极大危害，如噪声性听力损失、焦虑、睡
                                                                               《军事作业噪声容许限值及测量》
             对听音结果进行统计分析得到可懂度，优点在于直                            眠质量下降等       [24] 。
             接、准确，是客观评价的基础和参照。                                 (GJB 50A–2011) 中对人体在强噪声环境中的暴露
                 环境噪声是影响可懂度的重要因素，国内外学                          时间有严格规定，如环境噪声 100 dB 时，工作时间
             者主要针对信噪比对可懂度的影响进行研究。彭健                            不得超过1/4 h；环境噪声109 dB时，工作时间不得
             新于 2005 年在不同室内声学特性、不同信噪比条                         超过 1/32 h，且工作环境噪声声压级最高不得超过
             件下探讨 3 种干扰噪声对汉语 SI 的影响              [2] ，2009年    115 dB [25] 。一次正规可懂度主观测试需满足相关
             研究了语声声压级和信噪比对房间内 SI 的影响                    [3] ，  标准对听音语料数量的要求，最少需要被试听音约
             2010 年研究发现混响时间、信噪比、发音速率对可                         10 min [26−27] 。综上，强噪声严重制约了可懂度主观

             懂度有显著影响，其中信噪比影响最为显著                     [4] ；宋    测试的开展。
             拥民等   [5]  研究了信噪比对教室 SI 的影响，发现教                       针对上述问题，本文提出了一种主观可懂度
             室室内信噪比不得低于 15 dBA；刘辉等                [6]  在低信     间接测试的方法，设计了 3 种间接测试方案，搭建
             噪比条件下，对纯噪声掩蔽下汉语单音节可懂度                             软硬件平台，组织完成了听音实验，验证了方法
             与信噪比的关系以及 STI-PA(Speech transmission              的可行性。研究了噪声级为 90∼110 dB、信噪比
             index-public address) 与信噪比的关系进行了测量                −14 ∼ −31 dB 等多种强噪声低信噪比条件下，耳
             分析；王康等      [7]  研究了噪声对单耳 SI 的影响，发现               机式通信系统中汉语数码报文可懂度的变化规律，
             干扰侧适当强度噪声可提高信号侧SI；闫嘉                   [8]  研究    进而研究了间接测试和直接测试结果相关性。
             了中频混响、信噪比影响下的SI与STI的拟合关系；                             本文第二部分为主观可懂度间接测试的方法
             鞠龙华等     [9]  使用 STI 这一客观评价方法测定强噪                 介绍和听音信号制备、主观听音实验设计等测试方
             声环境中列车 SI，发现 350 km·h        −1  速度时，语言声          案；第三部分为间接测试结果分析及其和直接测试
             级需达到 87 dBA 才能达到 90% 的优质 SI；曹娜鑫                   结果对比；第四部分讨论了强噪声对各个数字可懂
             等  [10]  发现同等频段增益下，信噪比为 −4 dB 时能                  度影响；最后对全文进行了总结。
             获得最大的可懂度提升量；曾嘉钟                 [11]  研究了混响
             时间与信噪比对可懂度的影响，发现混响时间越短，                           1 主观可懂度间接测试方案
             信噪比越高，老年人的汉语言清晰度和可懂度得分
             越高。目前研究主要集中在信噪比对于 SI 的影响，                         1.1  概述
             只涉及噪声声压级较低情况，对强噪声环境中可懂                                对通信设备 (如耳机) 进行噪声环境中的可懂
             度的研究较少      [12−17] 。                             度测试时，传统的主观测试(如图 1) 中，听音人在实
                 国家标准中对相关噪声环境级别做出了限制，                          际噪声环境中佩戴耳机进行听音实验。本文提出的
             社会生活噪声排放源边界噪声不得超过 70 dB，非                         间接测试 (如图 2) 方法将测试分为两步：首先综合
             稳态噪声最高声级超过限制不得高于 10 dB。相关                         考虑环境噪声声压级、频谱等特性和信噪比对可懂
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