Page 17 - 《应用声学》2025年第3期

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 551

实验使用数码报文测试语料，每个录音文件包 表 2 录音硬件平台设备
含10组数码，每组随机包含4个阿拉伯数字(1、2、3、 Table 2 Recording hardware platform
4、5、6、7、8、9、0，分别读作 “幺、两、三、四、五、六、 equipment
拐、八、勾、洞”)，每个文件中各阿拉伯数字均出现 4
实验设备 设备型号
次。全部语料由一名女性播音员在录音室内朗读录
人头与躯干模拟器 G.R.A.S. 45BM
制而成。 声频信号采集分析仪 B&K PULSE 3560C
实验使用粉红噪声作为背景噪声，声压级范围 信号发生器 NTi minirator MR-PRO
为90 ∼ 110 dB。共进行两轮实验，其中第一轮实验 功率放大器 蜚声 7213
分别在90 dB、96 dB、102 dB的噪声环境中，使用相 扬声器 JBL SRX715
同声压级的测试语料进行汉语数码报文主观可懂 被试耳机 架上产品
度测试；在此基础上，第二轮实验在100 dB、110 dB
的噪声环境中，进行信噪比为−21 dB和−31 dB的
汉语数码报文主观可懂度测试。
第一轮实验中设置更多的噪声声压级且声压
级相对较低，侧重于研究 3 种测试模式测试结果与
直接测听的相关性和随噪声声压级、信噪比的变化
规律；第二轮实验选取两个典型高噪声声压级，使用
不同信噪比，研究相同信噪比不同噪声级、相同噪
声级不同信噪比时可懂度变化情况。两轮实验中均
完成了表 1 三种间接模式和直接测试。第一轮实验
图 3 声频录音现场图
中每种模式的听音文件均包含背景噪声为 90 dB、
Fig. 3 Audio recording site layout diagram
96 dB、102 dB 三种噪声条件的粉红噪声，共 12 种
情况；第二轮实验每种模式则包含 100 dB、110 dB 根据表 1 方案和 1.2.1 节中设计录音，依次得到
两种噪声条件下各两种信噪比，共计16种情况。 的文件有：噪声背景下目标语料录音文件、无背景
噪声目标语料录音文件、纯背景噪声录音文件，同
1.2.2 声频录制
时记录各文件录音时人工耳处输入声压级。
实验声场环境为扩散场，录制地点位于中国科
学院声学研究所混响实验室，主要性能参数为：混响 1.2.3 声频处理
时间由125 Hz的12 s降至4 kHz的3 s，本底噪声平 声频处理所使用的声频文件为按 1.2.2 节方法
均值为 15.5 dB。主要设备包括人头与躯干模拟器、 制备的噪声背景下语料录音文件、无背景噪声语料
声频信号采集分析仪、信号发生器、功率放大器、扬 录音文件、纯背景噪声录音文件以及噪声声频源文
声器、被试品耳机。耳机听声本身存在声像方向不 件、语料声频源文件。所有源文件与录音文件均为
自然等局限性，但为了模拟相应场景的通信系统工 采样率44.1 kHz，24 bit量化的wav格式声频文件。
作方式，选择耳机受话通信系统为被试对象。 为保证后续听音信号信噪比、噪声绝对声压级
强噪声环境通过信号发生器产生粉红噪声，经 与真实环境听音信号一致，混音前先对信号进行预
功率放大器放大由扬声器播音产生，人头与躯干模 处理。预处理分为噪声文件处理、语料文件处理以
拟器、传声器置于混响室内，在混响室控制室使用 及噪声背景下语料录音文件处理。
相关软硬件标定室内与人耳处声压级；被试品耳机 如图4所示，间接测试听音文件处理步骤如下：
佩戴在人头与躯干模拟器上，连接播放器播放目标 对于模式一听音文件：只需在听音时调整听音
语料，人头左右耳内传声器拾取声音，由信号采集分 文件的播放音量，使得听音位置声压级与录音时人
析仪录音。实验硬件平台组成如表 2 所示，全部测 头与躯干模拟器人耳处的声压级一致即可。
试设备均经过校验且在有效期内。实验现场布置如 对于模式二听音文件：首先将纯背景噪声录音
图3所示。 文件与语料录音文件 1 : 1 混音，确保信噪比与直接