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2023-08-30T14:48:05Z

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Der '''Sprachübertragungsindex''', kurz '''STI''' (von [[Englische Sprache|englisch]] ''Speech Transmission Index''), ist ein Maß für die Qualität, in der eine [[Kanal (Informationstheorie)|Übertragungsstrecke]] [[Sprache]] vom Sprecher zum Zuhörer überträgt. Als Übertragungsstrecke wird dabei eine [[Akustik|akustische]] oder [[Elektroakustik|elektro-akustische]] Sprach[[Datenübertragung|signal-Übertragung]] verstanden. Die [[Kennzahl|Maßzahl]] STI beschreibt die zu erwartende [[Sprachverständlichkeit]] beim Zuhörer.

== Einflussfaktoren ==
Der Sprachübertragungsindex ist abhängig von
* der [[Lautstärke]] des Sprachsignals beim Zuhörer
* dem [[Störschall|Hintergrundgeräusch]] bei Sprecher und Zuhörer
* [[Echo]]s ([[Reflexion (Physik)|Reflexionen]] mit [[Laufzeitverzögerung|Verzögerungen]] > 100 ms)
* der [[Nachhallzeit]] des Zuhörer-Raumes
* [[Psychoakustik|psychoakustischen]] [[Maskierungseffekt|Verdeckungseffekten]]
* den [[Verzerrung (Akustik)|Verzerrungen]] und dem [[Frequenzgang]] der Übertragungsstrecke
* der Qualität und [[Richtcharakteristik]] der [[Schallquelle]].

== Anwendungen ==
Typische Anwendungen sind Messungen der Sprachverständlichkeit bei
* Räumen ohne elektro-akustische Anlage
* [[Beschallung]]s- und Evakuierungsanlagen
* der [[Telekommunikation]]

== Skala ==
[[Datei:STICISscale de.png|miniatur|500px|STI-CIS-Skala]]
Der Sprachübertragungsindex gibt die Übertragungsqualität als [[Zahl|numerischen]] Wert im Bereich von 0 (= unverständlich) bis 1 (= ausgezeichnet) an.<ref name = "Steeneken" />

Die typischen [[Mindestanforderung]]en an Beschallungs- und Evakuierungsanlagen sind: ≥0,45 STI oder ≥0,5 STI.

Außer dem STI gibt es auch noch die CIS-Skala (''Common Intelligibility Scale'' nach Barnett 1995<ref name = "Barnett1995" />, 1999<ref name = "Barnett1999" />), die in folgender Relation zum STI steht:

:<math>\mathrm{CIS} = 1 + log_{10}(\mathrm{STI})</math>

== STIPA ==
'''STIPA''' ('''''S'''peech '''T'''ransmission '''I'''ndex for '''P'''ublic '''A'''ddress Systems'') ist eine vereinfachte schnelle [[Messmethode]] des Sprachverständlichkeit einer Übertragungsstrecke, die elektro-akustische und akustische Effekte berücksichtigt. Eine typische STI-PA-Anwendung ist die Messung der Sprachverständlichkeit bei Beschallungs- und Evakuierungsanlagen. Dabei wird verifiziert, ob Notfalldurchsagen im Ernstfall für die anwesenden Personen verständlich sind.

Sprache kann beschrieben werden als [[Rauschen (Physik)|Rauschen]] im [[Frequenz]]bereich 125 [[Hertz (Einheit)|Hz]] – 10 kHz, mit einer [[Amplitudenmodulation]] durch tieffrequente [[Sinussignal]]e (0,63 Hz – 12,5 Hz). Ein solches sprach-ähnliches Signal wird als STIPA-Testsignal verwendet, um den menschlichen Sprecher zu simulieren. Das Messgerät misst die Modulation des empfangenen Signals und vergleicht diese mit dem originalen Testsignal in den Oktavbändern 125 Hz – 10 kHz. Dabei wird aus einem Verlust der Modulationstiefe auf eine reduzierte Sprachverständlichkeit geschlossen.

=== Geschichte ===
Anfangs wurde die Sprachverständlichkeit STIPA aus 12 individuellen Kombinationen von Oktavband und Modulationsfrequenz ermittelt, die die Sprache so weit wie möglich abdeckten. Dabei wurden die Messungen der tief-frequenten Sprachanteile (Frequenzbänder 125 Hz und 250 Hz) zur Vereinfachung zusammengefasst.

2003 entwickelte [[NTi Audio]] die erweiterte STIPA-Messung mit individueller Abdeckung ''aller'' Modulationsfrequenzen der Sprache. Diese Entwicklung verbesserte die [[Korrelation]] der subjektiven Sprachverständlichkeit mit dem STI-Messwert und wurde standardisiert in der [[International Electrotechnical Commission|IEC]]-[[Normung|Norm]] 60268-16, Ausgabe 2011.

== Siehe auch ==
* [[Alcons]], Skala für die Konsonantenverständlichkeit
* [[Mean Opinion Score]]
* [[SINPO-System]], Skalen für die Verbindungsqualität im Funk

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name = "Steeneken">[http://www.gold-line.com/pdf/articles/p_measure_TNO.pdf THE MEASUREMENT OF SPEECH INTELLIGIBILITY Herman J.M. Steeneken TNO Human Factors, Soesterberg, the Netherlands] (PDF; 208 kB)</ref>

<ref name = "Barnett1995">Barnett, P. W. and Knight, R.D. ('''1995'''). "The Common Intelligibility Scale", Proc. I.O.A. Vol 17, part 7.</ref>

<ref name = "Barnett1999">Barnett, P. W. ('''1999'''). "Overview of speech intelligibility" Proc. I.O.A Vol 21 Part 5.</ref>
</references>

== Weblinks ==
* [http://www.sengpielaudio.com/Rechner-ALcons-STI.htm Hörsamkeit STI (Sprachverständlichkeit) – Umrechnung von Artikulationsverlust bei Sprache]
* [https://www.voiceinterconnect.de/de/detail/sprachverstaendlichkeit Wie misst man Sprachverständlichkeit]

[[Kategorie:Messgröße (Nachrichtentechnik)]]
[[Kategorie:Psychoakustik]]

Speech Transmission Index - Versionsgeschichte

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