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Inteligibilidad: ¿Cómo mejorar el STI?

Un análisis de inteligibilidad puede realizarse tanto para un sistema de sonido, un espacio acústico (como un anfiteatro) o una combinación de ambos.

Tomemos como ejemplo un caso analizado por Houtgast y Steenken (2002) para determinar si un sistema de sonido mejora o no la inteligibilidad en un auditorio.

Se llevaron a cabo mediciones en distintos puntos distribuidos a lo largo de un auditorio no muy grande. Se emitió la señal de referencia desde la posición marcada como fuente y luego se lo comparó con un sistema de sonido (a la izquierda del hablante). En la figura 1 los números indican el STI (Speech Transmission index) medido sin ruido ambiente con la fuente ubicada como está indicado. Los valores enmarcados dentro del mismo rango son unidos con líneas y resaltados con color, para una lectura más rápida.

Figura 1. STI medido para un auditorio sin ruido ambiente.

Como es esperable, la inteligibilidad es considerablemente más alta estando cerca del hablante. No obstante, puede observarse que el STI no disminuye de manera gradual exactamente. Al alejarnos de la fuente se presentan subidas y bajadas.

¿Cómo puede ser?

Esto se debe a que la acústica del recinto tiene una influencia considerable sobre la inteligibilidad. Para este ejemplo, llegan a haber una diferencia de hasta 0,5 puntos entre algunos puntos contiguos, lo cual no es para nada despreciable.

La verdadera pregunta es entonces: ¿La acústica está empeorando las zonas más bajas o está mejorando las zonas más altas?

Lo cierto es que un poco de ambas. Hay que tener en cuenta que el STI se calcula basándose en la diferencia entre la señal de referencia y el ruido de fondo.

Pero este caso no tenía ruido de fondo. ¿Entonces?

El concepto de ruido, en este caso, refiere a otras señales no correlacionadas, es decir que no tienen relación con la señal original e interfieren o desdibujan el mensaje. Para el STI, la reverberación, conformada por incontables reflexiones sobre reflexiones, tiene poca correlación con la señal original. Por lo que puede afectar negativamente la inteligibilidad. No obstante, la reverberación no solamente aumenta la duración de los sonidos en el tiempo, sino que todas esas reflexiones contribuyen al nivel aparente del sonido original.


Hacer click en la imagen para ver la simulación

Simulación de las reflexiones


Como puede observarse en la simulación una buena parte del sonido que se hubiese “perdido” detrás de la fuente es “redireccionado” al reflejarse. El diseño geométrico de los auditorios precisamente está pensado para obtener este resultado. Este “redireccionamiento” ayuda a concentrar la energía en la zona donde se encuentra el público, produciendo un mayor nivel, lo que mejora la inteligibilidad. El diseño de este tipo de lugares no pretende evitar la reverberación a toda costa sino aprovecharla de la manera más beneficiosa.

¿Y si se utiliza un sistema de sonido?

Un sistema de sonido lógicamente puede mejorar la relación señal-ruido. Pero no hay que dejar de tener en cuenta la manera en que influirá la acústica de la sala. La utilización de un sistema de sonido no solamente resulta en un aumento para el nivel de la señal sino también para el nivel del campo reverberante. Esto depende de la directividad del sistema, su ubicación y la presencia de material absorbente en el recinto. Puede observarse en la figura 1 que del lado izquierdo del auditorio hay una tendencia a un STI más elevado dado que la fuente no está centrada en el auditorio. No puede pretenderse que estando en un ambiente con reverberación la inteligibilidad sea igual de alta para todas las posiciones.

En este caso se analizaron 3 puntos marcados A, B y C. en la figura 1.

Fig 2. STI en función del ruido de fondo para tres posiciones en el auditorio; Línea sólida sin PA; Línea punteada con PA.

En la figura 2 se presenta el nivel de STI en función del ruido de fondo. Para las posiciones A y B implementar un sistema de sonido tiene una mejora significativa (sobre todo para B) dado que se obtiene un STI similar a un nivel de ruido mayor.  Es decir, el desplazamiento que se observa en las líneas punteadas corresponde a la ganancia efectiva del sistema. Para el caso B se puede mantener un STI aceptable hasta con 16 dB más de ruido. En cambio, la posición C no refleja tales mejoras. Esto se debe a que esta posición, al estar más al frente, está mucho más cerca de la fuente que del resto del auditorio, pero no particularmente bien ubicada. Por esto, las reflexiones del fondo de la sala (que llegan a destiempo) tienen un mayor efecto en la inteligibilidad para esta posición.

En conclusión, un sistema de sonido puede tener un impacto tanto positivo como negativo para distintas ubicaciones dentro de un recinto. La elección de un sistema adecuado, es decir, sus características, cantidad y disposición son tan importantes como el diseño acústico de la sala donde se van a utilizar si se quiere obtener los mejores resultados.

Lic. Lucas Landini

Departamento de Ingeniería – Equaphon


Bliografía

  • Houtgast; Steeneken (2002). Past, present and future of the Speech Transmission Index. 

 Si te interesa saber cómo se calcula el STI podés leer Inteligibilidad: ¿Cómo se calcula el STI? O arrancar por Inteligibilidad: ¿Qué es el STI?

 

Lucas Landini

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