Sprachverständlichkeit Mit Stipa; Einleitung - Was Ist Stipa; Sprachübertragungsindex Sti; Entwicklung Des Sti - Norsonic Nor140 Bedienungsanleitung

Sprachverständlichkeit mit STIPA
Einleitung – Was ist STIPA
Sprachübertragungsindex STI
Der Sprachübertragungsindex STI ("speech
hat
transmission index")
Werkzeug für ein objektives
Sprachverständlichkeit herausgestellt. Seit seiner
ersten Vorstellung in der Zeitschrift „Acustica" im
Jahre 1971 wurde die Methode verfeinert und für
zahlreiche Anwendungen weiterentwickelt. Die The
International Electrotechnical Commission IEC gab
die dritte Überarbeitung der Norm IEC 60268-16 mit
der Spezifikation zum Berechnen des Index heraus.
Wichtig für diese Entwicklung
Bemühungen von TNO – Human Factors in den
Niederlanden, insbesondere von Tammo Houtgast
und Herman Steeneken.
Die STI-Methoden können verwendet werden,
um die Sprachübertragung
verschiedenen Positionen
Bedingungen im selben
vergleichen; sie sind insbesondere zum Beurteilen
der Auswirkungen bei den Änderungen akustischer
Eigenschaften nützlich. Das schließt Effekte wie die
Anwesenheit von Zuhörern oder von Änderungen im
Sound-System ein. Die Methoden sind ebenfalls
geeignet, die Sprachübertragungsqualität in Hinblick
auf die Verständlichkeit
unterschiedlicher Zuhörerräume unter ähnlichen
Bedingungen quantitativ vorherzusagen oder einen
Sprachübertragungskanal zu beurteilen.

Entwicklung des STI

Die Grundlage für den STI ist, dass die
Verständlichkeit von Sprache weitgehend von der
langsamen Stärkenmodulation des Schalldruck-
signals abhängt, das als Träger dient. Beim STI ist
der Träger ein stationäres Gauß'sches Rausch-
signal, das in sieben Bänder mit Oktavbandbreite
zwischen 125 Hz und 8 kHz unterteilt ist. Die
Bandbreite jedes Bandes beträgt eine halbe Oktave.
Jedes Band wird mit einer von 14 Modulations-
frequenzen moduliert. Die Modulationsfrequenzen
werden in Terzbandschritten zwischen 0,63 Hz und
12,5 Hz ausgewählt. Das ergibt insgesamt 98
Kombinationen.
Im STI-Kontext wird
Schalldrucks als Intensität bezeichnet. Die Intensität
ist jene Größe die moduliert wird. Ein kleiner
Lautsprecher, bei dem das modulierte Anregungs-
signal wiedergegeben wird, fungiert als Sprecher.
Der Schall wird an der Zuhörerposition durch ein
sich als wichtiges
Bewerten der
waren die
qualitativ an
unter verschiedenen
Zuhörerraum zu
beim Vergleich
das Quadrat des
Sprachverständlichkeit mit STIPA
Mikrofon empfangen. Der Modulationsgrad in jedem
Oktavband wird verwendet, um den Sprach-
übertragungsindex zu ermitteln. Geräusche und
Nachhall verringern den Modulationsgrad. Die
Methode berücksichtigt ebenso die Auswirkungen
der meisten üblichen Verzerrungen wie etwa
harmonische Verzerrung
Einige andere Formen von Nichtlinearitäten wie
Frequenzverschiebungen
vervielfachung werden nicht effektiv berücksichtigt.
Um den nicht linearen Effekten voll Rechnung zu
tragen ist es wichtig,
Grundsignal ein Rauschsignal mit hohem Scheitel-
Faktor ist, eine spektrale Verteilung ähnlich jenen
einer lang andauernden Rede hat, und dass eine
Hauptmodulationsfrequenz
aktiviert wird. Die vollständige Messung des STI
muss daher als Abfolge der 98 Kombinationen mit
jeweils 10 Sekunden Länge erfolgen, die gesamte
Messdauer beträgt daher rund eine viertel Stunde.
Das Erfordernis einer derart langen Messung für
den STI in einer einzigen Mikrofonposition schränkt
die Anwendbarkeit der STI-Methode ein.
Die STI-Methode kann auf unterschiedliche
Weise abgewandelt werden, um den Zeitbedarf zu
verringern. Wird das zu messende System als linear
betrachtet, dann existieren mehrere Möglichkeiten.
Das Anregungssignal kann mit allen Modulations-
frequenzen gleichzeitig moduliert werden, und die
Komponenten können nach dem Empfangen durch
Filter oder Fourieranalyse
Häufiger ist die Berechnung
Modulationsübertragungsfunktion aus der Sprung-
antwort des Raums.
Kann die Sprungantwort als typisch für Räume
mit exponentiellem Abklingen, das durch die
Nachhallzeit charakterisiert wird, betrachtet werden,
dann kann die Modulationsübertragungsfunktion F
direkt aus der Nachhallzeit T sowie dem Signal-
Rausch-Abstand S/N (in dB) berechnet werden.
Eine vereinfachte Formel,
Auswirkungen von Maskierung und der Hörschwelle
berücksichtigt, gibt das folgende Verhältnis wieder:
1
=
m ( F )
π
+
1 2 ( F
Aus dieser Formel ist ersichtlich, dass ein kleiner
Signal-Rausch-Abstand
übertragungsfunktion bei
verringert. Eine lange Nachhallzeit verringert die
Modulation am meisten für hohe Frequenzen.
Norsonic Nor140
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und Intermodulation.
oder Frequenz-
dass das modulierte
nach der anderen
getrennt werden.
der komplexen
die nicht die
1
⋅
+ −
( S / N / ) 10
1 10
2
T )
13 8 ,
die Modulations-
allen Frequenzen