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Speech Intelligibility in Real and Simulated Sound Fields

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The possibility of simulating the sound fields in a theatre by electroacoustic means has been investigated using speech intelligibility tests. The sound field simulations have been based on two different concepts. The first simulation experiment used geometrical and statistical acoustics. Corrections were introduced to account for speaker directivity, propagation over the audience, and other factors. The results show that it is hard to simulate the properties of the theatre using calculated data. This applies especially to an auditorium with a complex wall structure such as the theatre tested. There was no correlation with the speech intelligibility results obtained by direct listening in the theatre. The second simulation experiment used impulse response data measured in the theatre. The simulations were based on the total incident energy and the directions could only be approximated. In this case the correlation between the results obtained using direct listening and listening to the simulated sound fields was as high as between the results obtained using direct listening and listening to dummy head recordings made in the theatre. Results are also presented for measurements of the modulation attenuation in the theatre. These results agree well with the speech intelligibility results.

Zusammenfassung

Unter Verwendung von Sprächverstandlichkeitstests wurde die Möglichkeit einer Simulation der Schallfelder in einem Theater durch elektroakustische Hilfsmittel untersucht. Die Schallfeldsimulationen wurden auf der Grundlage zweier, unterschiedlicher Konzepte vorgenommen. Beim ersten Simulationsexperiment wurden geometrische und statistische Akustik verwendet. Zur Berücksichtigung der Sprecher-Richtwirkung, der Ausbreitung über dem Publikum und anderer Faktoren wurden entsprechende Korrekturen eingeführt. Die Ergebnisse zeigen, daß es schwierig ist, die Eigenschaften des Theaters unter Verwendung berechneter Daten zu simulieren. Dies trifft insbesondere auf Auditorien mit komplexer Wandstruktur zu, wie sie das untersuchte Theater aufwies. Es bestand keine Korrelation mit den durch direktes Hören im Theater ermittelten Sprachverständlichkeitsergebnissen. Beim zweiten Simulationsversuch wurden die Daten der im Theater gemessenen Impulsantwort verwendet. Den Simulationen lag die gesamte, einfallende Eaergie zugrunde, die Einfallsrichtungen konnten nur angenähert werden. In diesem Falle war die Korrelation zwischen den bei direktem Hören und beim Hören der simulierten Felder ermittelten Ergebnissen ebenso hoch wie die zwischen den Ergebnissen bei direktem Hören und denen beim Hören von im Theater aufgezeichneten Kunstkopfaufnahmen. Es werden ebenfalls Meßergebnisse für die Modulationsdampfung im Theater vorgestellt. Diese Ergebnisse sind in guter Übereinstimmung mit den Ergebnissen der Sprachverständlichkeit.

Sommaire

On a examiné au moyen de tests d'intelligibilité de la parole la possibilité de simuler par voie électroacoustique les champs sonores dans un théâtre. Deux méthodes différentes de simulation ont été expérimentées. La première utilisait l'acoustique géométrique et l'acoustique statistique. Des corrections permettaient de prendre en compte l'effet de directivité dû au locuteur, l'influence de l'auditoire sur la propagation et plusieurs autres facteurs encore. Mais les résultats ont démontré la grande difficulté qu'on rencontre à vouloir simuler par le calcul les propriétés acoustiques d'un théâtre, spécialement lorsqu'il possède des murs de structure complexe. On n'a pas trouvé de corrélation satisfaisante entre les résultats calculés et ceux obtenus en exécutant les tests d'intelligibilité directement dans le local. La deuxième méthode utilisait les réponses impulsionnelles mesurées dans le théâtre. Les simulations étaient basées sur la connaissance de l'énergie incidente totale, tandis que les directions de propagation étaient seulement approximatives. Cependant les corrélations entre tests d'écoute au théâtre et ceux d'écoute en champ simulé étaient alors aussi bonnes que celles qu'on trouve éntre une ecoute directe et une écoute par l'intermédiaire d'un tête artificielle placée dans le théâtre même. On a aussi effectué, dans le même théâtre, des mesures d'atténuation de la modulation, avec des résultats en bon accord avec ceux des tests d'intelligibilité.
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Document Type: Research Article

Publication date: 1981-01-01

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  • Acta Acustica united with Acustica, published together with the European Acoustics Association (EAA), is an international, peer-reviewed journal on acoustics. It publishes original articles on all subjects in the field of acoustics, such as general linear acoustics, nonlinear acoustics, macrosonics, flow acoustics, atmospheric sound, underwater sound, ultrasonics, physical acoustics, structural acoustics, noise control, active control, environmental noise, building acoustics, room acoustics, acoustic materials, acoustic signal processing, computational and numerical acoustics, hearing, audiology and psychoacoustics, speech, musical acoustics, electroacoustics, auditory quality of systems. It reports on original scientific research in acoustics and on engineering applications. The journal considers scientific papers, technical and applied papers, book reviews, short communications, doctoral thesis abstracts, etc. In irregular intervals also special issues and review articles are published.
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