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Measuring the Level of Speech Materials used in Audiology with Respect to Loudness

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The most accurate objective method of measuring the level of speech with regard to loudness is still undecided. In the present study, objective measurements were made of subjectively determined levels of the loudness of words and sentences. Ten normally hearing subjects used the psychoacoustic method of adjustment to assess the loudness level of speech materials. The condition of subjectively equal loudness was determined for single words and sentences using comparisons with meaningless words and phrases. Objective measurements of the levels determined by these experiments were then performed using five methods: a sound level meter using different time constants, average power level (L eq), percentile levels, a loudness meter (ISO 532 B) and the sound level calculation procedure according to CCITT, Rec. P56. Results revealed that there were no significant differences between any of the objective measurements of the loudness levels determined by the comparisons of the meaningful and meaningless speech. There was a tendency for the methods using shorter time constants to approximate subjective loudness better than methods using longer time constants. The implications of the findings for the measurement of the level of speech materials used in audiology are discussed.

Zusammenfassung

Es ist noch immer eine offene Frage, wie der Sprachschallpegel gemessen werden soil, damit der Lautheitseindruck durch den Meßwert möglichst gut wiedergegeben wird. In der vorliegenden Arbeit wurden psychoakustische Experimente mit zehn normalhörenden Versuchspersonen durchgeführt. Diese hatten die Aufgabe, mit der Einregelungsmethode die Lautheit von Sprache an diejenige von sinnleeren Wörtern anzugleichen. Auf diese Art konnte festgestellt werden, unter welcher Bedingung subjektiv der gleiche Lautheitseindruck bestand. Bei dieser Einstellung der Testbänder wurden anschließend objektive Messungen mit fünf verschiedenen Methoden vorgenommen: Schallpegelmesser, L eq-Wert, Perzentilpegel, Lautheitsmesser (ISO 532 B) und das Schallpegelberechnungsverfahren nach CCITT, Rec. P 56. Die Varianzanalysen (ANOVA) zeigten keine signifikanten Unterschiede zwischen den verschiedenen Meßmethoden beim Lautheitsvergleich von Sprache mit den sinnleeren Wörtern. Es ergab sich jedoch eine Tendenz, daß diejenigen Meßmethoden mit kurzen Zeitkonstanten die subjektive Lautheit besser nachbilden als diejenigen mit langen Zeitkonstanten. Zudem war die Standarddeviation bei den Methoden mit kurzen Zeitkonstanten kleiner. Die Bedeutung der Ergebnisse für die Messung und die Definition des Sprachschallpegels in der Audiologie wird diskutiert.

Sommaire

La question reste ouverte de savoir comment le niveau acoustique de la parole doit être mesuré en audiométrie vocale pour que la valeur relevée représente suffisamment bien l'impression d'intensité sonore subjective. Dans ce travail, des expériences psychoacoustiques furent réalisées avec l'aide de dix volontaires ayant une ouïe normale. Ils eurent la tâche de régler le niveau de signaux de parole, de façon à ce qu'ils aient la même sonie que des mots et des phrases de comparaison sans signification. Ainsi on a pu déterminer les niveaux auxquels les deux types de stimuli évoquaient la même impression d'intensité sonore. Ensuite, une évaluation objective des niveaux fut entreprise, à l'aide de cinq procédés différents: des mesures de niveau de pression à différentes constantes de temps, de niveau de puissance moyen (L eq), de niveau dépassé un certain pourcentage de temps, des mesures de sonie (ISO 532 B) et des calculs de niveau selon la recommendation CCITT, Rec. P 56. L'analyse statistique ne montrait pas de différence significative entre les résultats de mesure des différentes méthodes et les niveaux d'isosonie obtenus par comparaison des signaux avec ou sans signification. Toutefois une tendance se dessinait. Les measures effectuées sur de courtes durées d'intégration s'accordaient mieux avec les mesures subjectives que celles faites avec des durees longues. En outre, l'écart-type était plus petit pour les mesures à faible constante de temps. Les conséquences de cette étude, sur la définition et la mesure du niveau sonore de mots-tests en audiométrie vocale, sont examinées.
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Document Type: Research Article

Publication date: March 1, 1992

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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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