10.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗБОРЧИВОСТИ РЕЧИ ДЛЯ ТРАКТОВ СВЯЗИ И ВЕЩАНИЯ

При озвучении помещений и расчете для них звукоусиления разборчивость речи находят, прежде всего, для точек озвучиваемой поверхности с минимальным уровнем поля прямого звука и максимальным уровнем акустических шумов.

У слушателя, находящегося в этой точке, спектральный уровень речи

где индекс тракта; спектральный уровень речи у микрофона:

где расстояние микрофона от оратора, лектора и т. п. спектральный уровень речи на расстоянии (определяется из справочных таблиц).

Эти данные определяют для каждой полосы равной разборчивости. Для этих же полос находят спектральные уровни шумов и помех в месте слушания:

где знак означает суммирование по интенсивности (для сложения уровней по интенсивности можно пользоваться следующей методикой: если надо сложить два уровня, то к большему следует добавить поправку, зависящую от разности уровней. Если эта разность равна нулю, то поправка равна если разность равна то поправка равна при разности поправка равна спектральный уровень заданных акустических шумов (берется из справочных, таблиц);

— спектральный уровень помех от речи (самомаскировка речи); поправка на помехи от диффузного звука поправка на реверберационные помехи дифракционная поправка (берется из справочных таблиц); акустическое отношение в расчетной точке (максимальное); время реверберации.

Если известны акустические шумы, время реверберации, акустическое отношение и индекс тракта, то можно рассчитать уровни речи и уровни шумов и помех, а по ним найти уровень ощущения для каждой полоски равной разборчивости (10.1), а затем найти коэффициенты разборчивости и формантную разборчивость и по графикам — слоговую разборчивость и понятность речи. Поскольку уровень акустических шумов не зависит от индекса тракта, а уровень помех от речи растет с увеличением индекса тракта то, пока этот уровень меньше уровня акустических шумов целесообразно увеличивать индекс тракта, так как от этого уровень ощущения повышается. Когда будет выполнено условие

дальнейшее увеличение индекса тракта становится нерациональным, так как уровень ощущения только в пределе может повыситься еще на Из (10.4), (10.2) и (10.5) следует, что это условие дает индекс тракта

Такой индекс тракта называют рациональным.

В зависимости от формы спектра акустических шумов и частотной зависимости спектра речи и поправок

рациональный индекс тракта на разных частотах получается разным. Для открытых пространств справедливы те же соотношения, но с исключением поправок на диффузный звук и реверберацию. В системах звукоусиления значение фактического индекса тракта по возможности должно быть близко к рациональному в каждой полосе равной разборчивости, но ни в коем случае не должно превышать предельный индекс на любой из частот передаваемого диапазона.

Поскольку в системах озвучения акустическая обратная связь отсутствует, то фактический индекс тракта целесообразно реализовать близким к рациональному.

Для (Случая радиотелефонной связи спектральный уровень речи у слушателя определяется, как и в предыдущем случае, но индекс тракта равен разности уровней, развиваемых телефонам на искусственном ухе и (входным уровнем у микрофона в каждой из полос равной разборчивости

Уровень помех на выходе тракта определяется сумме интенсивностей

где спектральный уровень акустических шум в месте передачи приведенный к выходу тракта; тонкость микрофона, спектральный уровень акустических шумов в месте приема приведенный к выходу тракта; шумозащищенность телефонных заглушек, уровень электрических помех, приведенный к выходу тракта индекс приемной части тракта (коэффициент усиления в децибелах); спектральный уровень электрических (помех на входе приемника.

Аналогично предыдущему случаю находят уровень ощущения, коэффициент разборчивости и формантную разборчивость.

Акустические шумы в месте передачи, приведенные к выходу тракта, как правило, значительно меньше электрических помех там же, поэтому обычно имеем две составляющие помех и шумов. Усиление приемника рационально увеличивать до тех пор, пока уровень электрических помех не будет удовлетворять условию откуда индекс усиления приемной части тракта рационально иметь следующим:

Его частотная зависимость определяется формой спектра акустически х шумов в месте приема и частотной зависимостью шумо-заглушения заглушек, так как спектр электрических помех практически равномерен.

Для получения одинаковой глубины модуляции для всех звуков речи (что обеспечивает наибольшую разборчивость речи, так как дает одинаковое превышение спектральных уровней речи над спектральными уровнями электрических помех) необходимо, чтобы низкочастотный тракт от входа микрофона до входа модулятора передатчика имел частотную характеристику с тенденцией подъема к высоким частотам около т. е. должно быть выполнено

условие Если положить, что тракт не вносит значительной неравномерности частотную характеристику тракта, то суммарная частотная характеристика тракта определится как где С — некоторая постоянная величина.

На основе этой теории разработан тональный метод измерения разборчивости речи, сводящийся к измерению порога слышимости в реальных рабочих условиях, т. е. в шумах с уровнем не менее В этих условиях индивидуальные пороги слышимости нивеллируются, и расчетный порог слышимости целиком определяется спектральными уровнями шумов. Задавая на передающем конце уровни тональных сигналов, равные уровням звуков речи в соответствующих полосках речи, вводят затухание до пропадания слышимости тональных сигналов. Введенное затухание а и будет равно превышению уровня речи над уровнем шумов, т. е. уровню ощущения. Зная его для всех полос равной разборчивости, можно вычислить формантную разборчивость и по ней слоговую и т. д.