Utvärderingar av mätparametrar för taluppfattbarhet

I lokaler avsedda för talkommunikation som till exempel undervis­ningslokaler, kontor och konferensrum, är rumsakustiken en viktig faktor för att underlätta tal och talförståelse. En god rumsakustik ger talaren stöd i sitt framförande samt underlättar åhörarnas förståelse.

I genomförd studie har ett antal vanligt förkommande mätparametrar för talluppfattbarhet utvärderats och jämförs mot subjektiva lyssnings­tester. 

I en undervisningssal förmedlas tal från föreläsare till student genom en kombi­nation av direkt och reflekterat ljud. Om dessa kombineras på rätt sätt, med hjälp av god rumsakustik, så förbättras taluppfattbarheten och därmed inlär­ningen hos studenterna. I Sverige använder man idag Efterklangstid (ET) som ett regleringskrav i lokaler för undervisning. Redan 1964 skrev Lochner och Burger [1] att ET i sig ger väldigt små indikationer på hur lämpligt ett rum är gällande talkommunikation, i stället kommer rummets reflektionsmönster ha större på­verkan på taluppfattbarheten. I denna studie utvärderas vanligt förekommande mätparametrar för talluppfattbarhet och jämförs med subjektiva lyssningstester. 

Mätparametrar

Talljud består av en sammansättning av vokal- och konsonantljud i frekvensom­rådet 125 till 8000 Hz. Vokaler ligger i frekvenser kring 500 Hz medan kon­sonanter i frekvenser kring 2000 Hz. Vokalerna står för 90 procent av talets ljudenergi men bidrar endast med 10 procent av talets information. För att höja taluppfattbarheten är det därför viktigt att dämpa låga frekvenser (vokaler) och lyfta fram höga frekvenser (konsonantljud). ET mäter rummets förmåga att absorbera genererat ljud. I undervisningsmiljöer är det oftast fördelaktigt med kort ET. Åt­gärder som reducerar efterklangen kan ha negativa effekter för taluppfattbarheten om den är felaktigt utförd. Till exempel om absorberande material, som i regel absorberar högfrekvent ljud bättre än lågfrekvent, appliceras i rummet så för­kortas efterklangstiden men konsonant­ljuden reflekteras sämre. I en lokal där låga frekvenser lyfts fram och höga frekvenser absorberas kommer vokalerna i talet att maskera de informationsbärande konsonanterna, detta bidrar till en sämre taluppfattbarhet.

Inom rumsakustik för undervisnings­miljö är ljudenergin för de tidiga reflek­tionerna viktigt. En metod för att kvantifiera ljudenergin för de tidiga reflek­tionerna är Clarity 50 (C50). C50 mäter förhållandet mellan ljudenergin upp till 50 ms med totala ljudenergin efter 50 ms. Att de tidiga reflektionerna är en viktig parameter för taluppfattbarhet är inget nytt, i en artikel skriver Lochner och Burger [1] ”…we know that reverberation time in itself gives very little indication of the suitability of a room for speech; rather, given the integration and masking characteristics of the hearing system, the intelligibility of speech will be determined by the reflection pattern of the room”.

Speech Transmission Index (STI) är en metod för att objektivt mäta talupp­fattbarhet, STI beräknas med hjälp av Modulation Transfer Function (MTF). En specifik testsignal ämnad att rekonstruera mänskligt tal sänds från talarposition och mottages vid åhörarposition. Detta ger ett STI mellan 0 och 1 där 1 representerar fullständig taluppfattbarhet.

Taluppfattbarhet går även att bestämma genom subjektiva lyssningstester, till ex­empel Hearing in Noise Test (HINT) (med svensk version av Hällgren, Larsby och Arlinger), Fairbanks rhyme test eller nonsensord-test. Dessa lyssningstester genomförs med en grupp åhörare som placeras i lokalen där testet äger rum. En rad meningar eller ord läses upp vid talarposition, åhörarna skriver sedan ned vad de hört. Genom att analysera hur många av meningarna/orden som registrerats korrekt av åhörarna så erhålls ett mått på hur taluppfattbarheten i lokalen är. I denna studie har den svenska versionen av HINT använts.

Problembeskrivning

Det råder inga tvivel om att andra effekter än efterklangen i ett utrymme har större betydelse för taluppfattbarhet. Mätmetoder som C50 och STI kan tyckas mer lämpliga som mått av taluppfattbarhet i utrymmen för talkommunikation, till exempel lärosalar.

För STI finns det tydliga riktlinjer för dålig och bra taluppfattbarhet, dessa sammanfattas i International Standard, IEC:60268-16. Idag finns det dock ingen kravställning gällande STI i svenska undervisningslokaler.

C50 saknar tydliga riktvärden för god respektive dålig taluppfattbarhet, något som bidrar till svårigheter i tolkning av resultat. Detta arbete ämnar besvara hur korrelationen mellan ET, STI och C50 ser ut, hur lämpar sig dessa mätmetoder i att prediktera taluppfattbarhet.