10.6. ИНДЕКСЫ ТРАКТА

Разборчивость речи во многом определяется усилением тракта передачи, т. е. индексом тракта. В разделе «Озвучение и звукоусиление» было введено понятие предельного индекса тракта при звукоусилении. Кроме него пользуются терминами рационального и фактического индексов тракта. Под рациональным индексом тракта подразумевают такой индекс, при котором достигается близкая к максимуму разборчивость речи (дальнейшее увеличение индекса тракта практически не повышает разборчивость речи, а из-за перегрузки слуха может только привести к ее снижению). Под фактическим индексом тракта подразумевают конкретное значение индекса реального тракта. При звукоусилении имеют дело со всеми тремя значениями индекса тракта, а при озвучении — только с рациональным и фактическим, так как предельного индекса нет из-за отсутствия обратной акустической связи. Все эти индексы тракта определяются для всех расчетных частот, для которых определяется разборчивость речи.

Для открытых пространств рациональный индекс тракта

а для помещений Здесь спектральный уровень заданных акустических шумов; спектральный уровень речевого сигнала у микрофона; относительный спектральный уровень помех (по отношению к спектральному уровню речевого сигнала у слушателя

Для открытых пространств

Для помещений

где поправка на дифракцию около головы (см. табл. 10.4); акустическое отношение (см. § 7.1); время реверберации, относительный уровень отраженных сигналов; относительный уровень запаздывающих сигналов от мешающих громкоговорителей (по отношению к уровню прямого звука у слушателя).

Расчет фактического индекса текста. Сначала следует определить относительную частотную зависимость индекса тракта. Обычно ее нормируют относительно чувствительности тракта на частоте 500 или 1000 Гц.

Так как усилитель и другие звенья тракта, кроме громкоговорителя и микрофона,

Таблица 10.7. (см. скан) Пример расчета фактического индекса тракта

практически не вносят искажений в частотную характеристику тракта, то расчет ведут только для электроакустических звеньев: микрофона и громкоговорителя.

Для построения нормированной характеристики тракта из справочников выписывают чувствительность микрофона и громкоговорителя (в децибелах с произвольным нулевым уровнем) на всех экстремальных точках частотных характеристик микрофона и громкоговорителя. На каждой из частот нормируют чувствительность путем вычитания уровня чувствительности на частоте 1000 Гц из уровня чувствительности на данной частоте (см. табл. 10.7). Заметим, что при таком нормировании произвольность выбора нулевых уровней нейтрализуется. Затем суммируют нормированные значения чувствительностей микрофона и громкоговорителя для каждой из частот.

Для определения фактического индекса тракта следует нанести на частотной характеристике значения рационального и предельного индексов тракта и индексы нормированной характеристики тракта (см. рис. 10.8). Затем, смещая последнюю вверх или вниз по ординате, найти такое ее положение, при котором она оказывается возможно выше, но не выше предельной и по возможности близкой к рациональной. Смещение кривой равно искомому значению фактического индекса тракта на частоте 1000 Гц. Прибавляя это значение к значениям нормированной характеристики тракта на других частотах, получают частотную характеристику фактического индекса тракта.

Можно обойтись и без построения частотных характеристик индексов тракта. В этом случае для систем звукоусиления следует интерполировать предельный индекс тракта для всех частот, для которых определена нормированная характеристика тракта. Затем для каждой из частот из значения предельного индекса тракта надо вычесть нормированную чувствительность тракта. Минимальная из полученных разностей суммируется со всеми значениями нормированной характеристики. Полученная характеристика и является частотной характеристикой фактического индекса тракта (см. табл. 10.7).

Для систем озвучения расчет частотной характеристики фактического индекса тракта выполняется следующим образом. Подбирают такое значение индекса тракта на частоте 1000 Гц, учет которого на всех других частотах приведет к тому, что они будут или выше рационального индекса на этих частотах, или немного ниже. Конечно, если на какой-либо частоте будет резкий выброс нормированной чувствительности тракта, то нет смысла добиваться равенства ее с рациональным индексом.

Сравнивая полученную характеристику с рациональной, можно сказать, насколько близки к максимально возможной (в заданных условиях) разборчивости речи. В тех диапазонах частот, в пределах которых фактический индекс выше рационального, коэффициент разборчивости будет максимально возможным независимо от превышения. А в диапазонах, в пределах которых фактический индекс ниже рационального, коэффициент разборчивости тем меньше, чем больше разность между ними.

Рис. 4. 10.8. К определению фактического индекса тракта: 1 — чувствительность микрофона; 2 — чувствительность громкоговорителя; 3 — суммарная чувствительность; 4 — предельный индекстрак; 5 — рациональный индекс; 6 — фактический индекс

После этого сравнения можно сделать заключение о необходимой коррекции частотной характеристики тракта, если между фактическими и рациональными индексами будет большая разница. Корректировать частотную характеристику тракта можно или заменой микрофонов и громкоговорителей на другие типы с более подходящей частотной характеристикой, или включением корректирующих устройств. Если окажется, что требуется сложная коррекция частотных характеристик фактического индекса тракта или получилось слишком большое расхождение между предельной и рациональной частотными характеристиками, то можно сделать заключение и о необходимости изменения предельных и рациональных частотных характеристик. характеристики можно изменять, варьируя направленностью громкоговорителя.

Соответствующие решения зависят от ряда факторов, и в каждом конкретном случае они могут быть различны.