Una stima dell' intelligibilità del parlato: Speech Transmission Index (STI)

Autore: Andrea Rosati

Per intelligibilità del parlato si intende la capacità da parte di un ascoltatore di comprendere correttamente frasi e parole pronunciate da un parlatore. La modalità con cui il nostro cervello decodifica il parlato non è ancora del tutto definita, tuttavia la diminuzione di intelligibilità è associabile ad una perdita di informazioni necessarie alla corretta codifica del parlato. L'intelligibilità è un fattore fondamentale per valutare la qualità della comunicazione in ambienti chiusi di medie e grandi dimensioni o con apparati telefonici.

Inoltre, se la voce del parlatore giunge all’ascoltatore tramite un sistema elettroacustico, quale telefono oppure impianto di amplificazione, altri fattori possono influenzare l’intelligibilità (per esempio la risposta in frequenza e la distorsione del sistema). In fase di progettazione è quindi necessario avere a disposizione dei metodi di valutazione di intelligibilità al fine di ottimizzare il comfort acustico. Le caratteristiche acustiche dell’ambiente, come l’eccesso di riverberazione o la presenza di rumore di fondo, possono rendere meno intelligibile il segnale emesso dal parlatore. D'altra parte la comprensione del parlato è fortemente influenzata dalle caratteristiche della voce umana, in particolare dall’intensità di emissione, dalla composizione in frequenza, dall’andamento temporale, dalla direzionalità e da altri fattori tra i quali quelli di natura linguistica e semantica, ossia il senso generale del messaggio. Anche se l’intelligibilità del parlato è una entità alquanto complessa, spesso può essere prevista con ragionevole accuratezza e con metodi tutto sommato semplici. Sono stati individuati dei test soggettivi nei quali si impiegano ascoltatori reali in situazioni reali (misure dirette); se è vero che sembrano dare risultati più attendibili hanno però l'inconveniente di essere lunghi e laboriosi. Si è sentita quindi l’esigenza di sviluppare altre tecniche che permettano di stimare l’intelligibilità tramite indici fondati su parametri oggettivi facilmente misurabili (misure indirette). Partendo dall’ipotesi che la voce umana può essere considerata come costituita da un segnale modulato in ampiezza (Houtgast-Steeneken; 1973), in un ambiente si avranno buone condizioni di intelligibilità se si mantengono invariate le caratteristiche iniziali di modulazione esprimibili dall’indice di modulazione. Numerose tecniche per misure indirette sono state proposte negli anni, ma tutte si basano sulla valutazione del campo riverberante e/o del rapporto segnale rumore. Il metodo più preciso attualmente disponibile per valutare l’intelligibilità rileva l’indice di trasmissione del parlato (STI – Speech Transmission Index) attraverso la misura della funzione di trasferimento della modulazione (MTF - Modulation Transfer Function). Viene impiegato un segnale di test con caratteristiche di livello e direttività della voce umana per frequenze comprese tra 125 e 8000 Hz. Le caratteristiche acustiche dell’ambiente e il rumore di fondo determinano la riduzione delle MTF del segnale di test, dalla sua emissione alla sua ricezione. Le metodologie di misura e le tecniche per il calcolo di MTF e STI sono regolate dalla normativa IEC-60268-16 (2003). Quando l’analisi coinvolge le frequenze più importanti a livello percettivo, l’indice STI è un valido indicatore dell’intelligibilità media del parlato.

Autore: ing. Andrea Rosati
LAE – Laboratorio di Acustica ed Elettroacustica (www.laegroup.org)

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