Sprachverständlichkeit in Vortragsräumen

Internationale Studien zeigen, dass die Sprachverständlichkeit in vielen Schulklassen Unzureichend ist und die SchülerInnen erhöhte Aufmerksamkeit allein für das Verstehen des Gesprochenen verwenden müssen.

In diesem Projekt soll die Sprachverständlichkeit in mehreren Klassenräumen einer Grazer Volksschule gemessen werden und gegebenenfalls (in einem weiteren Schritt) einfache und kostengünstige raumakustische Sanierungsmaßnahmen vorgeschlagen werden.

Ausgangspunkt ist die Implementierung des Speech Transmission Index (STI).

Die Sprachverständlichkeit (speech inteligibility) wird primär durch die Nachhallzeit des Raumes (Reflexionen und störende Echos) und dem Signal-Störabstand (Grundgeräuschpegel, Ambient Noise) bestimmt. Bei einer optimalen Übertragung zwischen Quelle und Ort des Hörers wird am Hörort eine exakte Kopie des Quellsignals erhalten. In einem Raum ergeben sich neben dem direkten Schallpfad zahlreiche mögliche Übertragungspfade. Der Sprachfluss kann durch zeit- und frequenzabhängige Muster beschrieben werden, die durch Reflexionen und Umgebungsgeräusche (Lärm) in ihrer detaillierten Struktur beeinträchtigt (verschmiert) werden. Das Sprachmuster kann durch die Einhüllende des Intensitätsverlaufs beschrieben werden. Der Einfluss der störenden Komponenten kann durch Bestimmung der Modulationstransferfunktionen (MTF, Modulation Transfer Functions) ermittelt werden. Dabei wird die Modulationsreduktion zwischen Sende- und Empfangssignal (oktavbreit gefiltertes Rosa Rauschen mit dem Amplitudenmodulationsgrad m = 1) mittels der MTF frequenzselektiv erfasst. Die MTF wird für unterschiedliche Modulationsfrequenzen (0,63 bis 12Hz in Terzabständen) jeweils in den einzelnen Oktavbänder (125 Hz bis 8 kHz) gemessen. Für die Kombination der 98 MTFs werden jeweils die Modulationsreduktionsfaktoren berechnet und nach dem Algorithmus von Houtgast und Steeneken (vgl. [Houtgast, Steeneken,1985]) zu einem Einzahlwert, dem Sprachübertragungsindex (STI Speech Transmission Index), zusammengefasst.

Der Einsatz und die Erprobung der Applikation erfolgt durch Evaluierung des STI in mehreren Räumen, u.a. Klassenräumen der VS Berliner Ring. Neben den raumakustischen Daten außerhalb des Lehrbetriebes werden auch der Grundgeräuschpegel und der mittlere Nutzsignalpegel im Lehrbetrieb erhoben. Ebenfalls sollte eine Pegelkartierung der diversen Schulräumlichkeiten ermittelt werden. Darüber hinaus sollte ein Vergleich der Ergebnisse mit dem RASTI Verfahren, sowie der direkten Messung der MTF basierende auf MLS nach Rife [Rife, 1992] dokumentiert werden.

Die Implementierung des Messsystems erfolgt in PD.

[Houtgast, Steeneken,1985], Houtgast, T.; Steeneken, J.M.: “A review of the MTF concept in room acoustics and its use for estimating speech intelligibility in auditoria”, J. Acoust. Soc. Am., Vol.77, No.3, p.1069-1077, March, 1985. [Rife, 1992], Rife, D.D.: “Modulation Transfer Function Measurement with Maximum-Length Sequences”, J. Audio Eng. Soc., Vol.40, No.10, p.779-790, October, 1992.