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Predicting Speech Intelligibility in Rooms from the Modulation Transfer Function V: The Merits of the Ray-tracing Model Versus General Room Acoustics

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This final paper in the series on “predicting speech intelligibility in rooms from the Modulation Transfer Function” presents some extensions to the ray-tracing computer model as described in part IV. These extensions are concerned with (1) source directivity, (2) noisiness of the audience and (3) audience absorption.

For a variety of conditions, the predictions from this extended ray-tracing model are compared with the predictions from the more simple approach (based on general room acoustics, part I of this series), which uses only three global room properties: volume, total boundary surface area and mean absorption coefficient. It is found that changes in room parameters which are insignificant in the global approach (such as the ratio length : width : height, the absorption distribution and the shape of a room) may have strong effects on the predictions obtained with the ray-tracing model. It is concluded that the use of the present ray-tracing model adds significantly to the rather limited insight gained from the global approach based on general room acoustics.

Zusammenfassung

Diese abschließende Arbeit in der Reihe ,,Voraussage der Sprachverständlichkeit in Räumen anhand der Modulationsübertragungsfunktion“ präsentiert einige Erweiterungen des in Teil IV beschriebenen Rechenmodells auf der Basis des Strahlverlaufs. Diese Erweiterungen beziehen sich auf (1) Richtwirkung der Quelle, (2) die Geräusche des Publikums, (3) die Absorption durch das Publikum.

Für eine Variation der Bedingungen werden die Vorhersagen dieses erweiterten Strahlverlauf-modells mit den Vorhersagen der einfacheren Näherung (basierend auf der allgemeinen Raumakustik, Teil I dieser Serie) verglichen, welche nur drei allgemeine Raumgrößen verwendet: Volumen, gesamte- begrenzende Oberfläche und mittlerer Absorptionskoeffizient. Es wurde festgestellt, daß Änderungen der Raumparameter, welche in der allgemeinen Näherung unbedeutend sind (wie das Verhältnis Länge:Breite: Höhe, die Verteilung der Absorption und die Form eines Raumes), erheblichen Einfluß auf die Vorhersagen aus dem Strahlverlaufmodell haben können. Es wird abschließend festgestellt, daß die Verwendung des gegenwärtigen Strahlverlaufmodells erhebliches beiträgt zur ziemlich begrenzten Einsicht, welche sich aus der durch die allgemeine Raumakustik begründeten allgemeinen Näherung ergibt.

Sommaire

Cet article termine la série intitulée «Prévision de l'intelligibilité de la parole dans les salles à partir de la fonction de transfert de la modulation». Il présente certaines extensions au modèle de tracé des rayons par ordinateur qui avait été décrit dans la partie IV. Ces perfectionnements concernent 1°) la directivité de la source, 2°) la bruyance de l'assistance et 3°) l'absorption due à la présence du public.

On compare ici les prévisions provenant de ce modèle généralisé avec celle du modèle plus simple (partie I de la série), où l'on ne tenait compte que du volume de la salle, de la superficie totale des parois et du coefficient moyen d'absorption. On trouve alors que certains paramètres de la salle (p. ex. le rapport longueur/largeur, la répartition de l'absorption, la forme de la salle). qui n'intervenaient pas dans le modèle le plus simplifié, ont une influence prédominante sur les prédictions du modèle perfectionné.

On en conclut que l'emploi de l'actuel modèle des rayons, incluant les extensions présentées ici. présente des avantages significatifs par rapport aux aperçus plutôt sommaires fournis par l'approche globale basée sur la théorie générale de l'acoustique des salles.
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Document Type: Research Article

Publication date: June 1, 1983

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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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