噪声对语言清晰度的影响

[拼音]：zaosheng dui yuyan qingxidu de yingxiang

[外文]：effect of noise on speech intelligibility

噪声对语言通信的影响是广泛而重要的。通常用语言清晰度来定量地研究和表示这种影响。噪声对语言通信的影响，来自噪声对听力的影响。这种影响，轻则降低通信效率，影响通信过程，重则损伤人们的语言听力，甚至使人们丧失语言听力。

噪声在发话端的影响

噪声降低语言传递系统输入的信噪比，从而降低语言清晰度。受影响最大的是那些强度较弱的辅音。这种影响经过传递系统到达接收端。如果传递系统对输入信号不作特殊处理，信噪比就不能得到改善。发话端的噪声还对发话人的听觉起掩蔽作用，使发话人不自觉地提高发话声级。发话人以较低声级（距唇部1米处，70分贝以下）或较高声级（距唇部1米处，85分贝以上）发话，房间内噪声每增加10分贝，发话声级约增加3分贝。如发话声级为70～85分贝，房内噪声每增加10分贝，发话人将提高发话声级约7分贝。这说明在噪声中发话，清晰度降低可因为嗓音提高而得到部分补偿，但发话人容易疲劳。

实验表明，随着发话声级的提高，语言长时间的平均频谱发生改变，语言信号的中频成分显著增强（见图1）。如总声级提高20分贝，1400赫附近的谱级就会提高30分贝。这一中频段是对语言清晰度贡献最大的部分（见表）。因而，发话声级的提高，不但提高了总的信噪比，而且显著地提高了中频段的信噪比，从而提高语言清晰度。如信噪比大于20分贝，噪声的影响就不大了。而当语言声级过高（距唇1米处，超过80分贝）时，语言清晰度反而下降。

噪声在接收端的影响

噪声对语言通信的影响，在接收端比在发话端要大，因为发话人提高声级以抵销噪声作用的可能不存在了。噪声对受话人接收语言信息的影响，与噪声在时间维和频率维的性质和总声级的大小有关。连续谱的噪声比离散谱的噪声影响大；离散谱的噪声频率成分多的比少的影响大；在时间上，连续的噪声比断续的噪声影响大。噪声继续，频率不同，即使它的信噪比一样，而对于语言清晰度的影响却很不一致。噪声断续，频率在每秒12次左右时，对语言清晰度的影响较小；频率提高时，被掩蔽的语言的清晰度迅速下降；频率低于每秒10次时，语言清晰度也会降低。如果受话人处在连续噪声干扰中，即使信噪比不变，语言清晰度也将随着干扰时间的延长而逐渐降低。噪声级越高，这一现象越明显。在同样的条件下，受话人用双耳收听比用单耳收听可以得到较高的语言清晰度。

语言干扰级

预测噪声对语言清晰度的影响，可以通过计算语言清晰度指数(AI)来求得音节清晰度（SA）。这种计算通常用20个等清晰度频带（见表）进行，可以得到较好的预测结果，但过程比较复杂。

白瑞纳克最先提出以600～1200、1200～2400、2400～4800赫三个倍频带内所测得的噪声声压级的算术平均值作为语言干扰级（SIL）。后来又有人提出以优选频率 500、1000、2000赫为中心的三个倍频带的噪声声压级的算术平均值作为语言干扰级，称为优选语言干扰级(PSIL)。用语言干扰级预测多种噪声对语言清晰度的影响，可得到与清晰度指数相接近的结果。当SIL=55分贝时，AI=0.5，音节清晰度SA=85％(英语PB字表75％)，单句可懂度高于95％，可以保证在正常发话声级之下进行可靠的交谈。语言的SA与AI的关系见图2。