室內(nèi)語(yǔ)言輔音的清晰度損失與聲源指向特性的關(guān)系

趙其昌

【摘 要】 介紹了室內(nèi)音質(zhì)評(píng)價(jià)量、輔音清晰度損失的計(jì)算方法；室內(nèi)語(yǔ)言清晰度損失與聲源指向特性的關(guān)系以及漢語(yǔ)語(yǔ) 音的特性，聽(tīng)力隨年齡增長(zhǎng)的聽(tīng)閾下降的統(tǒng)計(jì)值和通過(guò)聲源覆蓋角計(jì)算指向性因數(shù)的方法。

【關(guān)鍵詞】 室內(nèi)音質(zhì)評(píng)價(jià)；輔音清晰度損失；聲源的指向性因數(shù)；覆蓋角

文章編號(hào)： 10.3969/j.issn.1674-8239.2014.05.006

【Abstract】The computer method for the articulation loss of consonants as a criterion for speech transmission in a room and the relationship between the articulation loss of consonants and the directive characteristic of sound source were presented in the paper. The following contacts were introduced including the characteristic of Chinese speech sounds， the statistical distribution of hearing thresholds descent as a function of age， the compte method of directive factor by the coverage angle of sound source.

【Key Words】sound quality evaluation， articulation loss of consonants， directive factor， coverage angle

1 引言

在設(shè)計(jì)廳堂音質(zhì)時(shí)，最重要的也是最基本的要求是講話要聽(tīng)得清楚、能聽(tīng)懂，于是提出了語(yǔ)言可懂度的指標(biāo)。發(fā)音的人所發(fā)出的語(yǔ)言單位（句、詞、音節(jié)）經(jīng)語(yǔ)言傳遞系統(tǒng)而被聽(tīng)者正確識(shí)別的比率，稱為語(yǔ)言可懂度。影響語(yǔ)言可懂度的因素很多，在廳堂內(nèi)有混響時(shí)間、信噪比、廳堂的結(jié)構(gòu)、擴(kuò)聲系統(tǒng)的設(shè)置、聲源的指向特性和觀眾的位置等。筆者主要介紹室內(nèi)語(yǔ)言的清晰度損失與揚(yáng)聲器系統(tǒng)的指向特性之間的關(guān)系，同時(shí)也給出了漢語(yǔ)語(yǔ)音的特性，聽(tīng)力隨年齡增長(zhǎng)的聽(tīng)閾下降的統(tǒng)計(jì)值和通過(guò)聲源覆蓋角計(jì)算指向性因數(shù)的方法。

2 語(yǔ)言與聽(tīng)覺(jué)

漢語(yǔ)的語(yǔ)音主要分為元音和輔音，元音和輔音的物理特性可以用頻譜圖表描述。語(yǔ)音頻譜的包絡(luò)上出現(xiàn)的一系列的共振峰是發(fā)音人聲道共振形成的，共振峰隨時(shí)間變化是區(qū)別語(yǔ)音的主要特征。一般元音有6?7個(gè)共振峰，但是區(qū)分不同元音只要2?3個(gè)共振峰。輔音可以分為濁輔音和清輔音。濁輔音也可以和元音一樣找出共振頻率，但頻譜和元音稍不同。清輔音則具有噪聲性質(zhì)，在頻譜的一定范圍內(nèi)出現(xiàn)能量集中現(xiàn)象，表1是普通話濁輔音的共振頻率平均數(shù)據(jù)（男聲），表2是同一發(fā)音人普通話清輔音能量集中區(qū)域的頻率數(shù)據(jù)。

漢語(yǔ)中，元音的第一共振峰頻率都在1 000 Hz以下，它是元音能量集中區(qū)域；清輔音的能量集中區(qū)域在高頻，最高可達(dá)8 000 Hz?10 000 Hz。

人們長(zhǎng)期生活在噪聲環(huán)境中，聽(tīng)力會(huì)受到損傷，首先是高頻段的聽(tīng)力受到傷害。但是，選擇無(wú)任何耳疾癥狀、耳道中無(wú)耵聹堵塞、無(wú)過(guò)度噪聲暴露史的耳科正常人作為受試者，發(fā)現(xiàn)隨著年齡的增長(zhǎng)，其聽(tīng)力閾值也在下降。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）2000年發(fā)布了標(biāo)準(zhǔn)ISO 7029：2000 《聲學(xué) 聽(tīng)閾與年齡關(guān)系的統(tǒng)計(jì)分布》。在標(biāo)準(zhǔn)中，給出了耳科正常人隨年齡變化，其聽(tīng)閾與18歲同性耳科正常人群的聽(tīng)閾的偏差值。這是一個(gè)統(tǒng)計(jì)值，對(duì)估計(jì)一個(gè)群體中由某一特定因素（例如年齡）引起的聽(tīng)力損失有指導(dǎo)意義。筆者根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)提供的數(shù)據(jù)，編輯性整理了表3，預(yù)期會(huì)被耳科正常人中50%的人群所超過(guò)的聽(tīng)閾偏差值。

隨著年齡的增長(zhǎng)，大多數(shù)人的聽(tīng)力在下降，低頻聽(tīng)閾下降比較小，而高頻隨頻率的升高下降更快。30歲人的聽(tīng)閾衰減，高頻與低頻的衰減差不多只有2 dB?3 dB；而60歲的人，1 000 Hz以下衰減只有5 dB?7 dB，而到6 000 Hz以上衰減達(dá)32 dB?39 dB，女生衰減慢一些。通常，人老了，有時(shí)聽(tīng)不清楚別人講話，主要是因?yàn)楦哳l衰減而聽(tīng)不清。從語(yǔ)言的角度去分析，主要是輔音聽(tīng)不清，導(dǎo)致講話聽(tīng)不懂或聽(tīng)不清。

3 輔音的清晰度損失與音質(zhì)評(píng)價(jià)

6 結(jié)束語(yǔ)

本文中，介紹了根據(jù)聲源的覆蓋角計(jì)算廳堂輔音清晰度損失的方法，對(duì)廳堂音質(zhì)的評(píng)估有一定的實(shí)用價(jià)值。

隨著電聲技術(shù)的發(fā)展，聲源的指向性控制技術(shù)越來(lái)越成熟，廳堂擴(kuò)聲用的聲源的選擇越來(lái)越多。好的廳堂音質(zhì)，除了清晰度外還涉及聲場(chǎng)的干涉、不均勻度、傳輸頻率特性、早期側(cè)向反射聲和噪聲等，尚有很多因素需要考慮。endprint

【摘 要】 介紹了室內(nèi)音質(zhì)評(píng)價(jià)量、輔音清晰度損失的計(jì)算方法；室內(nèi)語(yǔ)言清晰度損失與聲源指向特性的關(guān)系以及漢語(yǔ)語(yǔ) 音的特性，聽(tīng)力隨年齡增長(zhǎng)的聽(tīng)閾下降的統(tǒng)計(jì)值和通過(guò)聲源覆蓋角計(jì)算指向性因數(shù)的方法。

【關(guān)鍵詞】 室內(nèi)音質(zhì)評(píng)價(jià)；輔音清晰度損失；聲源的指向性因數(shù)；覆蓋角

文章編號(hào)： 10.3969/j.issn.1674-8239.2014.05.006

【Abstract】The computer method for the articulation loss of consonants as a criterion for speech transmission in a room and the relationship between the articulation loss of consonants and the directive characteristic of sound source were presented in the paper. The following contacts were introduced including the characteristic of Chinese speech sounds， the statistical distribution of hearing thresholds descent as a function of age， the compte method of directive factor by the coverage angle of sound source.

【Key Words】sound quality evaluation， articulation loss of consonants， directive factor， coverage angle

1 引言

在設(shè)計(jì)廳堂音質(zhì)時(shí)，最重要的也是最基本的要求是講話要聽(tīng)得清楚、能聽(tīng)懂，于是提出了語(yǔ)言可懂度的指標(biāo)。發(fā)音的人所發(fā)出的語(yǔ)言單位（句、詞、音節(jié)）經(jīng)語(yǔ)言傳遞系統(tǒng)而被聽(tīng)者正確識(shí)別的比率，稱為語(yǔ)言可懂度。影響語(yǔ)言可懂度的因素很多，在廳堂內(nèi)有混響時(shí)間、信噪比、廳堂的結(jié)構(gòu)、擴(kuò)聲系統(tǒng)的設(shè)置、聲源的指向特性和觀眾的位置等。筆者主要介紹室內(nèi)語(yǔ)言的清晰度損失與揚(yáng)聲器系統(tǒng)的指向特性之間的關(guān)系，同時(shí)也給出了漢語(yǔ)語(yǔ)音的特性，聽(tīng)力隨年齡增長(zhǎng)的聽(tīng)閾下降的統(tǒng)計(jì)值和通過(guò)聲源覆蓋角計(jì)算指向性因數(shù)的方法。

2 語(yǔ)言與聽(tīng)覺(jué)

漢語(yǔ)的語(yǔ)音主要分為元音和輔音，元音和輔音的物理特性可以用頻譜圖表描述。語(yǔ)音頻譜的包絡(luò)上出現(xiàn)的一系列的共振峰是發(fā)音人聲道共振形成的，共振峰隨時(shí)間變化是區(qū)別語(yǔ)音的主要特征。一般元音有6?7個(gè)共振峰，但是區(qū)分不同元音只要2?3個(gè)共振峰。輔音可以分為濁輔音和清輔音。濁輔音也可以和元音一樣找出共振頻率，但頻譜和元音稍不同。清輔音則具有噪聲性質(zhì)，在頻譜的一定范圍內(nèi)出現(xiàn)能量集中現(xiàn)象，表1是普通話濁輔音的共振頻率平均數(shù)據(jù)（男聲），表2是同一發(fā)音人普通話清輔音能量集中區(qū)域的頻率數(shù)據(jù)。

漢語(yǔ)中，元音的第一共振峰頻率都在1 000 Hz以下，它是元音能量集中區(qū)域；清輔音的能量集中區(qū)域在高頻，最高可達(dá)8 000 Hz?10 000 Hz。

人們長(zhǎng)期生活在噪聲環(huán)境中，聽(tīng)力會(huì)受到損傷，首先是高頻段的聽(tīng)力受到傷害。但是，選擇無(wú)任何耳疾癥狀、耳道中無(wú)耵聹堵塞、無(wú)過(guò)度噪聲暴露史的耳科正常人作為受試者，發(fā)現(xiàn)隨著年齡的增長(zhǎng)，其聽(tīng)力閾值也在下降。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）2000年發(fā)布了標(biāo)準(zhǔn)ISO 7029：2000 《聲學(xué) 聽(tīng)閾與年齡關(guān)系的統(tǒng)計(jì)分布》。在標(biāo)準(zhǔn)中，給出了耳科正常人隨年齡變化，其聽(tīng)閾與18歲同性耳科正常人群的聽(tīng)閾的偏差值。這是一個(gè)統(tǒng)計(jì)值，對(duì)估計(jì)一個(gè)群體中由某一特定因素（例如年齡）引起的聽(tīng)力損失有指導(dǎo)意義。筆者根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)提供的數(shù)據(jù)，編輯性整理了表3，預(yù)期會(huì)被耳科正常人中50%的人群所超過(guò)的聽(tīng)閾偏差值。

隨著年齡的增長(zhǎng)，大多數(shù)人的聽(tīng)力在下降，低頻聽(tīng)閾下降比較小，而高頻隨頻率的升高下降更快。30歲人的聽(tīng)閾衰減，高頻與低頻的衰減差不多只有2 dB?3 dB；而60歲的人，1 000 Hz以下衰減只有5 dB?7 dB，而到6 000 Hz以上衰減達(dá)32 dB?39 dB，女生衰減慢一些。通常，人老了，有時(shí)聽(tīng)不清楚別人講話，主要是因?yàn)楦哳l衰減而聽(tīng)不清。從語(yǔ)言的角度去分析，主要是輔音聽(tīng)不清，導(dǎo)致講話聽(tīng)不懂或聽(tīng)不清。

3 輔音的清晰度損失與音質(zhì)評(píng)價(jià)

6 結(jié)束語(yǔ)

本文中，介紹了根據(jù)聲源的覆蓋角計(jì)算廳堂輔音清晰度損失的方法，對(duì)廳堂音質(zhì)的評(píng)估有一定的實(shí)用價(jià)值。

隨著電聲技術(shù)的發(fā)展，聲源的指向性控制技術(shù)越來(lái)越成熟，廳堂擴(kuò)聲用的聲源的選擇越來(lái)越多。好的廳堂音質(zhì)，除了清晰度外還涉及聲場(chǎng)的干涉、不均勻度、傳輸頻率特性、早期側(cè)向反射聲和噪聲等，尚有很多因素需要考慮。endprint

【摘 要】 介紹了室內(nèi)音質(zhì)評(píng)價(jià)量、輔音清晰度損失的計(jì)算方法；室內(nèi)語(yǔ)言清晰度損失與聲源指向特性的關(guān)系以及漢語(yǔ)語(yǔ) 音的特性，聽(tīng)力隨年齡增長(zhǎng)的聽(tīng)閾下降的統(tǒng)計(jì)值和通過(guò)聲源覆蓋角計(jì)算指向性因數(shù)的方法。

【關(guān)鍵詞】 室內(nèi)音質(zhì)評(píng)價(jià)；輔音清晰度損失；聲源的指向性因數(shù)；覆蓋角

文章編號(hào)： 10.3969/j.issn.1674-8239.2014.05.006

【Abstract】The computer method for the articulation loss of consonants as a criterion for speech transmission in a room and the relationship between the articulation loss of consonants and the directive characteristic of sound source were presented in the paper. The following contacts were introduced including the characteristic of Chinese speech sounds， the statistical distribution of hearing thresholds descent as a function of age， the compte method of directive factor by the coverage angle of sound source.

【Key Words】sound quality evaluation， articulation loss of consonants， directive factor， coverage angle

1 引言

在設(shè)計(jì)廳堂音質(zhì)時(shí)，最重要的也是最基本的要求是講話要聽(tīng)得清楚、能聽(tīng)懂，于是提出了語(yǔ)言可懂度的指標(biāo)。發(fā)音的人所發(fā)出的語(yǔ)言單位（句、詞、音節(jié)）經(jīng)語(yǔ)言傳遞系統(tǒng)而被聽(tīng)者正確識(shí)別的比率，稱為語(yǔ)言可懂度。影響語(yǔ)言可懂度的因素很多，在廳堂內(nèi)有混響時(shí)間、信噪比、廳堂的結(jié)構(gòu)、擴(kuò)聲系統(tǒng)的設(shè)置、聲源的指向特性和觀眾的位置等。筆者主要介紹室內(nèi)語(yǔ)言的清晰度損失與揚(yáng)聲器系統(tǒng)的指向特性之間的關(guān)系，同時(shí)也給出了漢語(yǔ)語(yǔ)音的特性，聽(tīng)力隨年齡增長(zhǎng)的聽(tīng)閾下降的統(tǒng)計(jì)值和通過(guò)聲源覆蓋角計(jì)算指向性因數(shù)的方法。

2 語(yǔ)言與聽(tīng)覺(jué)

漢語(yǔ)的語(yǔ)音主要分為元音和輔音，元音和輔音的物理特性可以用頻譜圖表描述。語(yǔ)音頻譜的包絡(luò)上出現(xiàn)的一系列的共振峰是發(fā)音人聲道共振形成的，共振峰隨時(shí)間變化是區(qū)別語(yǔ)音的主要特征。一般元音有6?7個(gè)共振峰，但是區(qū)分不同元音只要2?3個(gè)共振峰。輔音可以分為濁輔音和清輔音。濁輔音也可以和元音一樣找出共振頻率，但頻譜和元音稍不同。清輔音則具有噪聲性質(zhì)，在頻譜的一定范圍內(nèi)出現(xiàn)能量集中現(xiàn)象，表1是普通話濁輔音的共振頻率平均數(shù)據(jù)（男聲），表2是同一發(fā)音人普通話清輔音能量集中區(qū)域的頻率數(shù)據(jù)。

漢語(yǔ)中，元音的第一共振峰頻率都在1 000 Hz以下，它是元音能量集中區(qū)域；清輔音的能量集中區(qū)域在高頻，最高可達(dá)8 000 Hz?10 000 Hz。

人們長(zhǎng)期生活在噪聲環(huán)境中，聽(tīng)力會(huì)受到損傷，首先是高頻段的聽(tīng)力受到傷害。但是，選擇無(wú)任何耳疾癥狀、耳道中無(wú)耵聹堵塞、無(wú)過(guò)度噪聲暴露史的耳科正常人作為受試者，發(fā)現(xiàn)隨著年齡的增長(zhǎng)，其聽(tīng)力閾值也在下降。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）2000年發(fā)布了標(biāo)準(zhǔn)ISO 7029：2000 《聲學(xué) 聽(tīng)閾與年齡關(guān)系的統(tǒng)計(jì)分布》。在標(biāo)準(zhǔn)中，給出了耳科正常人隨年齡變化，其聽(tīng)閾與18歲同性耳科正常人群的聽(tīng)閾的偏差值。這是一個(gè)統(tǒng)計(jì)值，對(duì)估計(jì)一個(gè)群體中由某一特定因素（例如年齡）引起的聽(tīng)力損失有指導(dǎo)意義。筆者根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)提供的數(shù)據(jù)，編輯性整理了表3，預(yù)期會(huì)被耳科正常人中50%的人群所超過(guò)的聽(tīng)閾偏差值。

隨著年齡的增長(zhǎng)，大多數(shù)人的聽(tīng)力在下降，低頻聽(tīng)閾下降比較小，而高頻隨頻率的升高下降更快。30歲人的聽(tīng)閾衰減，高頻與低頻的衰減差不多只有2 dB?3 dB；而60歲的人，1 000 Hz以下衰減只有5 dB?7 dB，而到6 000 Hz以上衰減達(dá)32 dB?39 dB，女生衰減慢一些。通常，人老了，有時(shí)聽(tīng)不清楚別人講話，主要是因?yàn)楦哳l衰減而聽(tīng)不清。從語(yǔ)言的角度去分析，主要是輔音聽(tīng)不清，導(dǎo)致講話聽(tīng)不懂或聽(tīng)不清。

3 輔音的清晰度損失與音質(zhì)評(píng)價(jià)

6 結(jié)束語(yǔ)

本文中，介紹了根據(jù)聲源的覆蓋角計(jì)算廳堂輔音清晰度損失的方法，對(duì)廳堂音質(zhì)的評(píng)估有一定的實(shí)用價(jià)值。

隨著電聲技術(shù)的發(fā)展，聲源的指向性控制技術(shù)越來(lái)越成熟，廳堂擴(kuò)聲用的聲源的選擇越來(lái)越多。好的廳堂音質(zhì)，除了清晰度外還涉及聲場(chǎng)的干涉、不均勻度、傳輸頻率特性、早期側(cè)向反射聲和噪聲等，尚有很多因素需要考慮。endprint