基于骨传导的汉语语言清晰度研究

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骨传导是声音传导的一种方式,具有抗干扰能力强,能够保持对外部声环境信息的监听等诸多优点。骨传导换能器凭借上述优势已经在众多场合应用,但骨传导换能器与头部耦合位置、头骨振动特性以及自身的频响等特点,会影响语言的清晰度。特别在应急救援等实时通信要求高的场合,语言清晰度将直接影响通信系统的质量评价。国外学者多以西方语言为基础进行骨传导的清晰度研究,或者以军事应用为目标,针对骨传导汉语语言清晰度的研究报道较少。骨传导语言清晰度也存在不同于气传导的影响因素,如佩戴位置、堵耳效应等,需进一步研究。另外骨导振子是骨传导换能器的核心元器件,其佩戴位置会影响声信号的有效电平和频谱内容,进行骨导振子佩戴位置的选择是骨传导汉语语言清晰度研究的基础。本文将从骨导振子佩戴位置的选择以及探究骨传导汉语语言清晰度影响因素开展研究,具体工作和创新点体现在以下3个方面:(1)研究骨导振子合适的佩戴位置。选择头部6个佩戴位置,分别进行骨传导听力阈值测量和音质主观评价实验。通过听力阈值比较不同佩戴位置接收纯音信号的能力,结果显示:髁骨位置的听力阈值最低,下颌骨最高。音质主观评价实验结果表明:受试者对髁骨的音质主观偏好度最高,乳突次之。髁骨位置在2个实验均表现最好,是骨导振子合适的佩戴位置选择。(2)结合汉语发音特点,选用《GB 15508-1995声学-语言清晰度测试方法》,研究信噪比、背景噪声类型、佩戴位置以及堵耳效应等影响因素下的骨传导汉语语言清晰度,并分析气骨导间的清晰度差距。实验结果表明:气传导的清晰度优于骨传导;信噪比因素影响骨传导汉语语言清晰度,在低信噪比条件下骨传导汉语语言清晰度下降明显;佩戴位置的改变影响骨传导汉语语言清晰度得分;堵耳效应能提升骨传导汉语语言清晰度得分,不同类型耳机进行堵耳后的骨传导汉语语言清晰度得分提升效果不同,入耳式耳机的提升效果最佳,全开放式耳机效果最差。(3)为了提高声学语言清晰度测试的工作效率,本文采用开源框架,搭建基于《GB15508-1995声学-语言清晰度测试方法》的骨传导汉语语言清晰度测试系统,旨在减少传统人工判卷时间长、误判概率高、结果统计分析耗时长且繁琐等弊端。
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