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1.4   STIPA 法

STIPA是完整STI的一種簡(jiǎn)化形式，稱之為公共廣播系統(tǒng)語(yǔ)音傳輸指數(shù)。它是基于使用較少數(shù)量的調(diào)制指數(shù)進(jìn)行的測(cè)量。STIPA測(cè)試信號(hào)僅由1個(gè)測(cè)試信號(hào)組成，在7個(gè)倍頻帶中的每一個(gè)波段都預(yù)設(shè)兩個(gè)調(diào)制如表1所示。這14個(gè)調(diào)制指數(shù)是同時(shí)產(chǎn)生的。一次測(cè)量時(shí)間僅需15～25s，比完整STI要短得多，是直接方法的主要應(yīng)用途徑。調(diào)制指數(shù)也可以使用間接法得出，稱為STIPA（IR）。

STIPA是世界上測(cè)量語(yǔ)言清晰度應(yīng)用最廣泛的方法，本文所用的測(cè)量?jī)x器就是使用STIPA法進(jìn)行測(cè)量的。

1.5   STIPA 測(cè)試信號(hào)的生成

（1）使用一個(gè)每倍頻程降低3dB的低通濾波器，從63Hz開(kāi)始對(duì)白噪聲進(jìn)行濾波，生成粉紅噪聲。

（2）使用表1中的7個(gè)125～8000 Hz 的倍頻程帶通濾波器對(duì)粉紅噪聲進(jìn)行濾波。

（3）對(duì)每個(gè)倍頻帶載波信號(hào)按如式（1）所示的調(diào)制函數(shù)進(jìn)行調(diào)制。

mfm(t)=0.5{1+0.55[sin(2πf1mt)-sin(2πf2mt)]}(1)

式中：mfm(t)為振幅調(diào)制函數(shù)，f1m、f2m為表1中的第一個(gè)調(diào)制頻率和第二個(gè)調(diào)制頻率，t為時(shí)間秒。

（4）由于STIPA只使用男聲頻譜的測(cè)試信號(hào)，使用如表2所示男聲的修正值對(duì)各倍頻帶進(jìn)行修正。

（5）將所有調(diào)制過(guò)的載波信號(hào)進(jìn)行疊加，構(gòu)成STIPA的測(cè)試信號(hào)。

3、測(cè)量場(chǎng)景

需要STI測(cè)試的可能場(chǎng)景有4種，如表3所示，其中確定了傳輸通道、說(shuō)話者和收聽(tīng)者。場(chǎng)景1與場(chǎng)景4基本相同，都是測(cè)量時(shí)說(shuō)話者通過(guò)傳聲器到擴(kuò)聲系統(tǒng)，再由揚(yáng)聲器系統(tǒng)發(fā)聲，只是場(chǎng)景1中說(shuō)話者與聽(tīng)者不在一個(gè)房間（場(chǎng)所），而場(chǎng)景4中說(shuō)話者與聽(tīng)者同在一個(gè)房間（場(chǎng)所），所以下面分3種場(chǎng)景進(jìn)行介紹。在STIPA測(cè)試期間，所有的說(shuō)話者都被STIPA測(cè)試信號(hào)源所取代，所有的聽(tīng)者（和聽(tīng)者的位置）都是所用STIPA分析儀的測(cè)試位置。

表 3 STIPA 測(cè)量場(chǎng)景

根據(jù)以上場(chǎng)景，可以使用儀器進(jìn)行如下測(cè)量：

對(duì)于場(chǎng)景1和4，具有播音員（或演講者）的擴(kuò)聲系統(tǒng)如圖3所示。

圖 3  有擴(kuò)聲時(shí)STI 法測(cè)量原理框圖（傳聲器輸入）

使用擴(kuò)聲傳聲器講話或播音，再在擴(kuò)聲系統(tǒng)播放的場(chǎng)所，使用智能聲源對(duì)著擴(kuò)聲傳聲器發(fā)出STI-PA信號(hào)，模擬人類講話者發(fā)出測(cè)試信號(hào)。測(cè)試時(shí)，智能聲源應(yīng)置于正常說(shuō)話距離處，傳聲器的軸線指向正常發(fā)話方向；測(cè)試信號(hào)級(jí)與正常說(shuō)話聲壓級(jí)相當(dāng)，即距離揚(yáng)聲器0.5m處的A計(jì)權(quán)聲壓級(jí)為66dB。在傳聲器輸入處檢查測(cè)試信號(hào)頻譜，在125～8000Hz之間所對(duì)應(yīng)的各倍頻帶范圍內(nèi)頻率響應(yīng)不大于±1dB，調(diào)節(jié)智能聲源或測(cè)試揚(yáng)聲器的均衡來(lái)滿足要求。

對(duì)場(chǎng)景2，預(yù)先錄制公告的擴(kuò)聲系統(tǒng)如圖4所示。如果擴(kuò)聲系統(tǒng)不含系統(tǒng)傳聲器而是直接通過(guò)播放器播放音頻，則需要通過(guò)外部信號(hào)發(fā)生器（智能聲源線路輸出）將STIPA信號(hào)輸入至系統(tǒng)中，通過(guò)調(diào)節(jié)擴(kuò)音系統(tǒng)持續(xù)播放大小可調(diào)的STIPA測(cè)試信號(hào)。測(cè)量時(shí)，擴(kuò)聲系統(tǒng)處于最高可用增益工作狀態(tài)，測(cè)試信號(hào)通過(guò)擴(kuò)聲調(diào)音臺(tái)線路輸入擴(kuò)聲系統(tǒng)，擴(kuò)聲系統(tǒng)處于穩(wěn)定工作狀態(tài)。

圖 4 有擴(kuò)聲時(shí)STI 法測(cè)量原理框圖（線路輸入）

對(duì)場(chǎng)景3，沒(méi)有擴(kuò)聲系統(tǒng)的房間如圖5所示。STIPA測(cè)試信號(hào)應(yīng)通過(guò)合適的揚(yáng)聲器（智能聲源如圖5（a）所示）在說(shuō)話人位置處播放，聲級(jí)計(jì)如圖5（b）所示的傳聲器的軸線指向正常發(fā)話方向，揚(yáng)聲器應(yīng)能模擬人類講話者的聲音大小，即在距離1米處聲壓級(jí)達(dá)到60dB（A），在IEC 60268－16標(biāo)準(zhǔn)中明確定義對(duì)它的要求。

  圖 5 無(wú)擴(kuò)聲時(shí)STI 法測(cè)量原理框圖