人因工程自拟实验.doc

背景噪声对言语传示影响的研究 ——人因工程学中关于噪声理论的实证研究 小组成员： 指导教师： 背景噪声对言语传示影响的研究 一、背景 试验时间：2011年7月8日 实验地点：管理楼实验室 实验环境：温度、湿度都适宜，没有外界干扰 实验成员： 实验主题：背景噪声对语言传示影响的研究 二、实验目的 1．通过实验掌握言语清晰度及强度和噪声的测量方法，同时能够对其进行正确的选择、判断、评价。 2．掌握言语强度与语清晰度的关系，在不同强度下评价语言的清晰度，进而确定在当前环境下的最佳语言强度。 3．掌握噪声对言语传示的影响，让语言强度保持不变（固定在最佳语言强度），利用不断改变背景噪声，评价不同背景噪声下的语言传示效果。 三、实验说明及理论依据 1.实验说明： 现代和信息交换主要通过言语来传递信息，而言语的传递必须保证言语具有较高的清晰度，言语强度适宜，同时环境噪声在可控范围内，只有这样才能使人们更好的接收言语信息。在使用语言显示工具时（比如老师上课讲课用到的麦克、音响等）必须综合考虑以上影响条件，从而使信息传递准确，接收迅速，信息量大，不受噪声干扰。 2.理论依据： 1）言语清晰度是指人耳对通过它的言语（音节、词或语句）中正确听到和理解的百分数。言语清晰度可用标准的语句表通过听觉显示器来进行测量，若听对的语句或单词占总数的20%，则该言语显示装置的清晰度就是20%。 2）言语显示装置的语音，其强度直接影响言语清晰度。当言语强度增至刺激阀限以上时，清晰度的百分数逐渐增加，知道差不多全部语音都被正确听到的水平;强度再增加，清晰度百分数仍保持不变，直到强度增至痛阀为止。 3）当言语显示装置在噪声环境中工作时，噪声将影响言语显示的清晰度。当噪声声压级大于40dB时，对言语信号具有掩蔽作用，从而影响言语显示的效果。 四、实验内容 1．测定言语清晰度，选择满足条件的语句（语句自己录制）。 2．测定语言强度，确定最佳语言强度值。 3．测定环境噪声及在噪声环境中言语的传示效果。 4．综合考虑以上测量数据，分析其对语音传示的影响。 五、实验仪器和使用方法 1．实验仪器 声压计、卷尺、风速仪、温度计、电脑（语音显示装置）、噪声制造装置。 2.声级计（ND2型）的工作原理及使用方法 1）ND2型精密声级计工作原理。工作原理示意图如图1所示。 图1 仪器的方框图 ND2型精密声级计是由精密声级计和倍频程滤波器两大部分组成的组合仪器。精密声级计用于测量声音的声压级和声级。倍频程滤波器配合声级计对声音进行频谱分析。 精密声级计又由电容传声器、输入级、输入衰减器、输入放大器、计权网络、输出衰减器、输出放大器、检波电路和电表等环节构成。 电容传声器是声／电变换器。结构示意图如图2所示。金属膜片与后极板组成空气介质电容器，当200V直流电压加到后极板上时，电容器充电并建立极化电压。在声压P(f)作用下，膜片将产生与外界声波信号一致的振动，于是在负荷电阻月上产生一个交变的电压输出加于输入级。 输入级实际上是一个阻抗变换器，使高内阻抗的电容传声器与后级放大器匹配。 图2电容传声器简图 衰减器是为了衰减较大的输入信号。放大器是为了放大微弱的输入信号，使电表指针获得适当的偏转。为了插入倍频程滤波器或计权网络，衰减器和放大器分成两级：输入衰减器、输入放大器和输出衰减器、输出放大器。输入衰减器由黑色旋纽控制量程为70～130dB，以l0dB分档。输入放大器的放大量可由面板上标记“V”的电位器用一字旋具调节，调节范围为 “-10～+3dB”，以适应不同灵敏度的传声器的校准。 计权网络用于模拟人耳的感觉特性。当计权网络开关板到“线性”时，声级计是线性频率响应，测得声压级。当扳到A、B、C位置时，“计权网络”插入输入放大器和输出放大器之间，可以测得相应的声级(也称计权声压级)。当扳到“滤波器”位置时，是倍频程滤波器插在输入放大器和输出放大器之间，再转动倍频程滤波器的选择开关，即可进行声音的频谱分析。如需外接滤波器，只要将二芯插头插入“外接输入”和“外接输出”插孔，内置倍频程滤波器会自动断开，外接滤波器仍接在输入输出放大器之间。 输出衰减器由面板上透明旋纽控制，量程为30～70dB，以10dB分档。为提高信噪比，应尽量将旋纽按顺时针方向旋到底。输出放大器还可由面板上“放大器输入”插孔输入交流信号，供记录仪、示波器等测量使用。当电表满度时，输出电压为4V有效值。输入、输出衰减器装在套轴开关上，透明旋纽上两条红线间所指量程包括两个衰减器的总衰减量。 读数电表是直流电压表，以“dB”刻度，所以放大后的交流电压