隧道廣播解決方案

 隧道內(nèi)語音清晰度通常受到聲場(chǎng)條件及干擾噪聲水平的影響，由于直達(dá)聲與混響聲的相互掩蔽作用，造成部分語音信息的丟失與畸變，降低了語音清晰度。當(dāng)隧道內(nèi)發(fā)生緊急情況時(shí)，廣播具有指導(dǎo)疏 散司乘人員的功能。因此，如何使廣播語音信息準(zhǔn)確、清晰的傳達(dá)至隧道內(nèi)司乘人員，為提高隧道主動(dòng)管控與應(yīng)急處置能力，具有非常重要的意義。

我們的團(tuán)隊(duì)多年聚焦高速公路隧道安全營(yíng)運(yùn)管控問題，攻克隧道有線廣播系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，利用平面波傳聲技術(shù)與 AI 音頻處理技術(shù)相結(jié)合的方法，解決現(xiàn)有隧道廣播失真大、混響深等問題，可大幅度提高隧道營(yíng)運(yùn)安全管控水平，實(shí)現(xiàn)公路隧道行車安全的同時(shí)有效降低隧道“二次事故”發(fā)生的概率，有著廣闊的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景。

1、隧道內(nèi)多只揚(yáng)聲器聲音空間傳輸延時(shí)引起的混響

按照國標(biāo)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，隧道內(nèi)每隔200米設(shè)置一臺(tái)廣播功放，每50米設(shè)置一只揚(yáng)聲器，多只揚(yáng)聲器之間由于有傳輸時(shí)差，聲音到達(dá)司乘人員耳朵后，會(huì)有很大的相位差，造成了聲音的嚴(yán)重混響。
這樣車輛在隧道內(nèi)，可以同時(shí)聽到500米以內(nèi)的多個(gè)揚(yáng)聲器聲音，會(huì)有間隔不同相位差的8-10個(gè)音頻，最大延時(shí)達(dá)到1-2秒，造成深度很深的混響，加上隧道壁多次反射的音頻，傳遞到駕駛員耳朵中的音頻是一個(gè)多次混響的音頻，造成語音清晰度嚴(yán)重下降。

2、號(hào)角揚(yáng)聲器的非線性失真造成的音頻傳輸指數(shù)下降
目前隧道廣播中全部使用的是二次反射式(也叫折返式)號(hào)角揚(yáng)聲器，功率從15-50W不等，這類號(hào)角揚(yáng)聲器普遍存在非線性失真較大、中高頻頻率響應(yīng)較差等缺點(diǎn)，這種號(hào)角式揚(yáng)聲器的STI(語音傳輸指標(biāo))指標(biāo)就十分不理想。同時(shí)由于隧道內(nèi)背景噪聲較大，通常在90dB左右，導(dǎo)致?lián)P聲器必須在大功率下工作，基本都處于額定功率上限工作，大大超出其不失真功率，大功率下運(yùn)行的揚(yáng)聲器又會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的非線性失真。這樣導(dǎo)致STI(語音傳輸指標(biāo))進(jìn)一步下降，也是影響隧道廣播語言清晰度的主要原因之一。

【隧道內(nèi)噪聲環(huán)境與電聲環(huán)境測(cè)試研究】

 

3、號(hào)角揚(yáng)聲器指向性差，聲波在隧道壁反射引起的混響
根據(jù)噪聲測(cè)疊加混響的測(cè)試結(jié)果表明，隧道內(nèi)相同工作功率的揚(yáng)聲器聲壓比隧道外高出6dB，這是由于隧道是一個(gè)半封閉的環(huán)境，增加的6dB能量是由于隧道壁發(fā)射后的聲波與揚(yáng)聲器發(fā)出的聲波疊加后造成的，所以多個(gè)揚(yáng)聲器聲波與反射聲波疊加，也是噪聲隧道廣播語音不清晰的主要原因，其原因基理與多個(gè)揚(yáng)聲器傳輸延時(shí)是一致的。

 

4、隧道洞內(nèi)聲波諧振引起的人耳聽覺掩蔽效應(yīng)
隧道的腔體結(jié)構(gòu)，會(huì)對(duì)音頻的低頻分量產(chǎn)生諧振效應(yīng)，這樣就會(huì)導(dǎo)致低頻信號(hào)分量在隧道內(nèi)產(chǎn)生諧振，諧振后就會(huì)能量疊加，能量疊加后就會(huì)造成低頻分量的分貝值較高，會(huì)對(duì)人耳產(chǎn)生掩蔽效應(yīng)，造成聽覺上的聽不清效應(yīng)，這也是我們通常所講的機(jī)械共振。