厅堂建筑论文提纲

论文题目：厅堂语言清晰度评价的研究与实现

摘要：随着我国基础建设的大力发展,大型场馆和厅堂建筑也越来越多。厅堂建筑往往有着巨大的容积,也伴随着密集的人群,所以厅堂内的语言传输质量是非常重要的。为了衡量厅堂内的语言传输质量,人们提出了厅堂语言清晰度的概念。我国在火灾报警标准和多个建筑标准中,都将语言清晰度作为声学环境验收的一项重要指标。为了实现对厅堂语言清晰度方便、准确的测量,本文提出了一种基于包络回归的厅堂语言清晰度评价方法。本文首先对厅堂语言清晰度评价的研究背景、国内外发展现状以及影响厅堂语言清晰度的主要因素进行分析和介绍。其次对当前使用比较广泛的语言清晰度评价方法进行了研究,比较它们的优缺点。然后对基于包络回归的语言清晰度评价方法进行了重点分析,主要分为信号预处理,频带分割,包络计算,语言清晰度估计和利用最小二乘法估计权重因子。同时利用Gammatone滤波器组对原有算法进行改进,仿真分析改进后的效果。接着进行系统软件设计,就是根据实际应用场景,设计一个用于厅堂语言清晰度评价的系统软件。在VS2012环境上,完成语音信号接收,语言清晰度算法计算以及上位机显示界面。最后,将本文提出的基于改进包络回归的厅堂语言清晰度评价方法（GER-STI）在现场环境中进行测试。利用AWA6221B型声校准器对系统数据接收的完整性进行校验。在测试时,将GER-STI测试结果与主观语言清晰度和扩声系统的语言传递指数（STIPA）作比较,发现GER-STI方法与主观清晰度得分和语言传递指数都有着较高的相关性。表明本文提出的评价方法可以用于厅堂语言清晰度评价。

关键词：厅堂;语言清晰度;包络回归;Gammatone;最小二乘法

学科专业：电子科学与技术

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论

1.1 课题研究背景与意义

1.2 语言清晰度评价方法概述

1.3 课题领域发展现状与趋势

1.4 主要研究内容及创新点

1.5 论文各章节安排

第2章 厅堂语言清晰度的基本理论

2.1 语言清晰度概念

2.2 影响厅堂语言清晰度的主要因素

2.2.1 厅堂的体积和形状

2.2.2 环境背景噪音

2.2.3 厅堂混响

2.2.4 带宽失真

2.2.5 说话人的语速和听众的分辨力

2.3 本章小结

第3章 厅堂语言清晰度评价研究

3.1 语言清晰度主观评价

3.3.1 语言清晰度主观评价的传统方法

3.3.2 结合可听化技术的主观评价方法

3.2 侵入式语言清晰度客观评价

3.2.1 清晰度指数(AI)

3.2.2 语言可懂度指数(SII)

3.2.3 语言传递指数(STI)

3.2.4 短时客观可懂度(STOI)

3.2.5 基于语音的包络功率谱模型(sEPSM)

3.3 非侵入式语言清晰度客观评价

3.3.1 低成本可懂度评价方法(LCIA)

3.3.2 基于双隐马尔可夫模型的STOI方法(THMMB-STOI)

3.4 厅堂语言清晰度评价方法的比较

3.5 本章小结

第4章 基于包络回归的语言清晰度评价

4.1 信号预处理

4.1.1 去时延处理

4.1.2 加窗分帧

4.1.3 静音帧处理

4.2 频带分割方法

4.3 改进的频带分割方法

4.3.1 人耳听觉特性

4.3.2 Gammatone滤波器

4.3.3 听阈

4.4 包络计算

4.4.1 时间包络

4.4.2 广义检波解调法

4.4.3 希尔伯特变换法

4.4.4 降采样

4.5 语言清晰度估计

4.5.1 加窗分帧

4.5.2 包络回归算法

4.5.3 语言清晰度得分计算

4.6 权重因子估计

4.6.1 语言材料

4.6.2 信号失真模型

4.6.3 主观清晰度评分

4.6.4 最小二乘法拟合

4.7 仿真结果对比

4.8 本章小结

第5章 系统软件设计

5.1 语音信号采集

5.2 数据接收单元

5.2.1 数据接收单元软件设计

5.2.2 网络传输协议

5.2.3 数据传输协议介绍

5.3 语言清晰度评价软件设计

5.3.1 信号预处理

5.3.2 语音包络提取

5.3.3 基于包络回归的语音清晰评价

5.4 系统软件设计

5.5 本章小结

第6章 系统调试与结果分析

6.1 系统测试环境

6.2 数据接收测试

6.2.1 AWA6221B型声级校准器

6.2.2 测试过程

6.3 语言清晰度测试实验

6.3.1 主观语言清晰度测试实验

6.3.2 基于STIPA的语言清晰度测试实验

6.3.3 基于GER-STI方法的语言清晰度测试实验

6.4 测试结果分析

6.4.1 不同信噪比下三种测试得分比较

6.4.2 不同混响条件下的三种清晰度得分比较

6.4.3 STIPA与GER-STI方法比较

6.4.4 不同位置的GER-STI语言清晰度比较

6.4.5 不同噪声的GER-STI语言清晰度比较

6.4.6 短时脉冲噪声对GER-STI语言清晰度的影响

6.5 本章小结

第7章 工作总结与展望

7.1 工作总结

7.2 课题展望

致谢

参考文献