Definición de un índice de claridad acústica para recintos musicales basado en la función de transferencia de modulación

Abstract

determinación de la claridad musical de recintos desde su definición en el año 1974 por Reichard y Abdel Alim. A pesar de lo extendido de su uso, no está probado que éste índice tenga una buena correlación con la percepción subjetiva de la claridad musical para cualquier tipo de entorno acústico. Este proyecto surge de la necesidad de determinar si el C80 se trata de un índice acústico representativo de las salas y de la búsqueda de un nuevo índice capaz de caracterizar la claridad acústica de una sala de manera más representativa de la percepción subjetiva. El método de cálculo de este índice se encuentra basado en el índice de inteligibilidad de salas STI y se calcula utilizando la función de transferencia de modulación obtenida a partir de la respuesta al impulso. Con la intención de obtener la mejor relación posible entre el nuevo índice por definir y la claridad percibida fue necesario tener en cuenta qué factores afectan a la percepción de la claridad. La hipótesis de partida fue que la pieza musical interpretada en un recinto tiene una gran influencia sobre la percepción de la claridad por un oyente. Para demostrar esta hipótesis se realizó, por un lado, una investigación sobre la modulación que presentan las piezas musicales y, por otro, un test subjetivo con el que se pretendía determinar el nivel de claridad percibido por los participantes de un conjunto de estímulos y la preferencia de claridad para cada pieza musical bajo estudio. Dicho test se realizó a un conjunto de 18 participantes con distintos niveles de formación musical clásica y distintas especializaciones dentro del campo musical, siendo la condición mínima disponer de un título profesional de interpretación de música clásica. Los estímulos utilizados en el test fueron un total de cinco piezas (seleccionadas entre las piezas utilizadas para el estudio de la modulación musical) y dieciocho respuestas al impulso obtenidas mediante la utilización de tres recintos acústicos y calculadas mediante el software de simulación acústica Odeon®. Los resultados de este test y el estudio de la modulación permitieron obtener un mejor entendimiento de la percepción subjetiva y la importancia que la pieza puede tener en ella. Finalmente se procedió a la definición de un nuevo índice teniendo en cuenta la modulación musical mediante el cálculo de dos ponderaciones, cuyos valores se obtuvieron a partir estudio de la modulación existente en las piezas musicales realizado de forma previa. Los valores obtenidos para el nuevo índice se compararon con aquellos del C80 y con las respuestas de claridad obtenidas en el test subjetivo con el fin de determinar si se trataba de un índice válido y preferible al actualmente utilizado.
Los resultados obtenidos han permitido adquirir un mejor conocimiento sobre la percepción de la claridad de forma subjetiva. Estas conclusiones pueden ser de ayuda a la hora de determinar futuros índices acústicos y ponen en manifiesto la necesidad de realizar un mayor número de investigaciones en este campo con el fin de conseguir parámetros que presenten una mejor correlación con la claridad subjetiva percibida por los oyentes.
Abstract:
The acoustic parameter C80 has been widely used in the determination of the musical clarity of an enclosure since its definition in 1974 by Reichard and Abdel Alim. Despite its extended use, this parameter presents a series of lacks that produce that the obtained value may not adjust the clarity perceived in a subjective way. This project arises from the necessity of establishing if the C80 is a representative acoustic parameter of music halls and the search for a new parameter able to characterize the acoustic clarity of a room in a more correlated way with the subjective perception. The calculation method of this parameter is based on the intelligibility parameter STI and it is calculated using the modulation transfer function obtained from the impulse response. With the intention of obtaining the best relation possible between the new index and the perceived clarity it was necessary to consider what factors affect the perception of clarity. In advance to the definition of this new index, a listening test was carry out in order to determinate which ones of the factors under study were significant. The starting hypothesis was that the musical piece played in the enclosure has a great influence in the clarity perception of a listener. In order to prove this hypothesis a study of the modulation of classical musical pieces was carried out and, also, a listening test which intention was to determinate the clarity level perceived by the participants of a set of stimuli and the most liked clarity for each piece. Said test was performed to a set of eighteen participants with various levels of classical music studies and different specializations in the musical field, being the minimum condition that they have a professional degree in classical music interpretation. The stimuli used were a total of five pieces (selected between the ones used in the musical modulation study) and eighteen impulse responses obtained using three acoustic halls and calculated by the acoustic simulation software Odeon®. The test results and the musical modulation study allowed the obtainment of a better understanding of the subjective perception and the importance that the musical piece can have on it. Finally, the new index was defined taking into account the musical modulation through the calculation of two weights, which values were obtained by means of the modulation study carried out previously. The earned values for the new index were compared with those of the C80 and with the clarity answers gotten in the listening test with the intention of determining if it is a more suitable index and preferable to the one used nowadays.
The obtained results have allowed to acquire a better knowledge about the clarity perception in a subjective way. These conclusions may be helpful in order to define future acoustic parameters and manifest the need of carrying out a bigger number of investigations in this field with the final purpose of obtaining parameters that present a better correlation with the subjective clarity perceived by the listeners.