环境噪声对语言识别率的影响

　　1　引　言

　　语言是人们传递信息的重要途径,在某些特殊作业环境下,由于噪声对语言的干扰,使交谈双方往往听不清或错误理解对方的语言内容,从而影响工作,甚至会导致不可设想的严重后果。因此噪声对语言的影响受到人们的普遍重视。目前许多研究用不同信噪比(S/N)下的语言识别率来评价语言通讯的效果。但由于研究者采用的声源、评价声学的参数和指标不同,因而所得结果差异较大。本研究在分析以往资料的基础上,较系统地观察了不同声级(dBA)、语言干扰级(SIL)和信噪比(S/N)对语言识别率影响的规律,以确定评价语言通讯效果的合理声学参数,为制定保证语言交谈环境噪声限值提供依据。

　　2　声源与方法

　　2.1　受试者

　　受试者为10名24岁～28岁的青年志愿者,无耳科疾病和噪声暴露史,常规纯音电测听,250Hz～8000Hz的气导听阈均在15dB以内,均具有大专以上文化程度,有较好的汉音拼写基础。

　　2.2　环境干扰源

　　本研究选用4种不同性质的噪声源作为干扰源:(1)频谱为20Hz～2000Hz的白噪声(WN);(2)舰艇机舱噪声磁录重放(SN);(3)中心频率为1000Hz、带宽为316Hz的高频窄带噪声(HNBN); (4)中心频率为250Hz、带宽为100Hz的低频窄带噪声(LNBN)。4种噪声源通过扬声系统播放,实测频谱如图1所示。

　　2.3　语言测听材料及语言识别率评分法

　　语言测听采用程锦元编录的普通话单音字唱片103甲、103乙、104甲、104乙、106甲、106乙、111甲、111乙共8个平衡词表,每次实验用1张词表,每表50个汉字,受试者按词表给声顺序用拼音或汉字笔录,每词2分,声母、韵母各1分,部分错扣1分,全错扣2分,正确率以百分数表示。

　　2.4　实验步骤

　　实验在两间隔音室中进行,仪器操作者在一间,受试者在另一间。用双耳测听,取安静条件下各受试者对8种测听材料的平均识别率作为对照。测试时语言测听信号由电唱机输入到高保真扩音机放大,再通过扬声器播放。扬声器置于受试者正前方2m处,与受试者坐势耳部等高。干扰声源通过另一路扬声系统向隔音室播送。用B&K 2209型脉冲精密声级计和4145型电容传声器测量受试者缺位时耳部的语言声级、干扰噪声级和语言干扰级,并在整个实验过程连续监控。本实验语言测听信号绐终保持在70dBA,环境噪声强度按实验要求改变。

　　3　实验结果

　　3.1　4种干扰噪声dBA和SIL的关系

　　图2是白噪声、舰艇机舱噪声、高频窄带噪声、低频窄带噪声dBA和SIL相关性的线性回归直线图。SIL是中心频率为500Hz、1000Hz、2000Hz和4000Hz 4个倍频带的平均声压级。由图可见,WN和SN各相应点几乎重叠,可用同一线性回归方程表示(Y=-9.27+0.99X),相关系数为0.999。HNBN和LNBN各相应数据也较接近,线性回归方程分别为Y=-34.7+1.15X和Y=-31.6+1.057X,相关系数分别为0.994和0.995。表明上述4种噪声源的dBA和SIL有很好的线性关系。由图可见,声级在60dBA～90dBA范围内,WN和SN两种噪声的SIL比dBA低10dB,HNBN的SIL较dBA低21dB～25dB,LNBN的SIL较dBA低26dB～28dB,说明不同性质噪声的声级与语言干扰级的差值相差很大。