|
Wegens de omslachtige meetprocedure voor de Articulation Index, zijn onderzoekers een andere manier
gaan zoeken om de spraakverstaanbaarheid op een meer eenvoudige wijze te gaan bepalen.
Uit deze noodzaak is de Speech Transmission Index geboren. Deze werd
geïntroduceerd door Houtgast en Steeneken. |
|
De Speech Transmission Index wordt volgens de volgende schaal aan de
spraakverstaanbaarheid verbonden. |
|
STI |
Spraakverstaanbaarheid |
| < 0,4 |
slecht |
| 0,4 - 0,6 |
matig |
| 0,6 - 0,8 |
goed |
| 0,8 - 1,0 |
uitstekend |
|
|
Hoe wordt de STI bepaald?
|
|
Het idee achter de bepaling van de Speech
Transmission Index (STI) is dat de 'omhulling' van het signaal zoveel mogelijk moet
behouden blijven om een zo groot mogelijke verstaanbaarheid te bekomen. |
|
Houtgast en Steeneken gebruiken de Modulatie-Transfer-Functie als basis
voor de STI. Vooraleer verder te gaan is het dus noodzakelijk een klein woordje
uitleg te geven bij het begrip Modulatie-Transfer-Functie, verder MTF genoemd. Voor de
spraakverstaanbaarheid is het spectrum van de klanken (klankkleur) niet zo belangrijk als
wel de variaties (of modulaties) van dit spectrum. Deze variaties kunnen worden
aangetast door omgevingslawaai, galm, e.d. |
|
Voor het bepalen van de MTF leggen we een gemoduleerd witte ruis-signaal
op aan het systeem. Dit signaal ziet eruit als volgt: |
|
![I_i(t)\ =\ \hat{I}\ [1+\cos(2\pi Ft)]](http://educinno.intec.ugent.be/latex/I_i(t)%5C%20=%5C%20%5Chat{I}%5C%20[1+%5Ccos(2%5Cpi%20Ft)] "I_i(t)\ =\ \hat{I}\ [1+\cos(2\pi Ft)]") |
met |
F |
de modulatiefrequentie |
 |
de tijdsgemiddelde waarde van de intensiteit. |
|
|
De output aan de microfoon is dan: |
|
![I_o(t)\ =\ \hat{I}\ [1+m\ \cdot\ \cos(2\pi F(t-\theta))]](http://educinno.intec.ugent.be/latex/I_o(t)%5C%20=%5C%20%5Chat{I}%5C%20[1+m%5C%20%5Ccdot%5C%20%5Ccos(2%5Cpi%20F(t-%5Ctheta))] "I_o(t)\ =\ \hat{I}\ [1+m\ \cdot\ \cos(2\pi F(t-\theta))]") |
De waarde m wordt de modulatie-transfer-functie genoemd. m
is een functie van de modulatiefrequentie F. m ligt tussen 0 en 1. |
|
|
Welke zijn volgens jou de frequenties die in aanmerking komen voor de
modulatie van het inputsignaal? |
|
De MTF kan worden bepaald uit de impulsresponsie. |
|
|
|
Om nu over te gaan van de MTF naar de spraakverstaanbaarheid, drukken we
de m-waarde uit als een schijnbare signaal/ruis-verhouding: ![$\begin{eqnarray*}m(F)\ &=&\ (1+10^{-\ (\frac{S}{N})/10})^{-10}\\ \\ (\frac{S}{N})_{F}\ &=&\ 10\ \log[\frac{m(F)}{1-m(F)}]\end{eqnarray*}$](http://educinno.intec.ugent.be/latex/%5C%20%5Cbegin{eqnarray*}m(F)%5C%20&=&%5C%20(1+10^{-%5C%20(%5Cfrac{S}{N})/10})^{-10}%5C%5C%20%5C%5C%20(%5Cfrac{S}{N})_{F}%5C%20&=&%5C%2010%5C%20%5Clog[%5Cfrac{m(F)}{1-m(F)}]%5Cend{eqnarray*}%5C%20 "$\begin{eqnarray*}m(F)\ &=&\ (1+10^{-\ (\frac{S}{N})/10})^{-10}\\ \\ (\frac{S}{N})_{F}\ &=&\ 10\ \log[\frac{m(F)}{1-m(F)}]\end{eqnarray*}$")
|
|
|
|
De waarden van S/R die groter zijn dan 15 of kleiner dan -15 worden
'geclipt', d.w.z. worden vervangen door +15, respectievelijk -15. |
|
De MTF en de signaal/ruis-verhouding (S/R) zijn niet
frequentieonafhankelijk en moeten worden bepaald per octaafband van het
spraakspectrum. Uit de verschillende S/R-waarden wordt een gemiddelde S/R-waarde bepaald door gewogen optelling.
Dit gemiddelde gebruikt wegingsfactoren al naargelang de relevantie van de banden.
Deze wegingsfactoren kennen een grotere belangrijkheid toe aan de banden van 250 en 2000
Hz.
Uit deze gemiddelde S/R-waarde berekenen we vervolgens de STI op de volgende manier: |
|
|
|
 |
|
|
