Applied Speech and Audio Processing: With matlab examples

3.2. Characteristics of speech
43
Table 3.1. Amplitude of speech in several environments, from [9].
a
Location
Noise level (dB
SPL
)
Speech level (dB
SPL
)
school
50
71
home (outside, urban)
61
65
home (outside, suburban)
48
55
home (inside, urban)
48
57
home (inside, suburban)
41
55
department store
54
58
on a train
74
66
in an aircraft
79
68
a
These
data
were
originally
published
in
The
Handbook
of
Hearing
and
the
Effects of Noise, K. Kryter, Chapter 1, Copyright Elsevier (Academic Press) 1994.
signal-to-noise level results (i.e. where the speech level is lower than that of the noise),
and that is partly due to the particular shape of the noise spectrum in both environments.
Later, in Chapter 6 we will derive a way of taking account of differences in speech and
noise spectra.
In general, as the noise level increases by 1 dB, a speaker will raise his voice level by
0.5 dB within the range of normal speech [9]. With very low noise levels, a male adult
speaker can produce 52 dB
SPL
of speech measured at a distance of 1 m when speaking
casually. This raises to about 90 dB
SPL
when shouting. Quoted figures of 50–82 dB
SPL
for women and 53–83 dB
SPL
for children were probably obtained by someone with no
experience of child raising.
The dynamic range of conversational speech is around 30 dB [10], and the mean level
for males measured at 1 m is somewhere in the region of 55–60 dBA
SPL
2
with peaks that
extend 12 dB beyond this [6].
3.2.3
Types of speech
Speech can be classified into phonemes which fall into several different types (see
Infobox 3.1: The structure of speech on page 40), whereas the phonemes themselves
are best identified using the international phonetic alphabet (see Infobox 3.2: The Inter-
national Phonetic Alphabet on page 41).
When spoken, phonemes will naturally have different average amplitudes. These are
shown classified by type in Table 3.2, where the relative amplitude of spoken phonemes
in each class is listed, along with the amplitude range of phonemes within that class.
More detail, including phoneme-by-phoneme examples from the original experiments,
can be found in [11].
2
The ‘A’ in dBA refers to the A-weighting curve (discussed in Section 4.2.1), in which a frequency correction
is made to the measured signal prior to obtaining the average amplitude. This frequency correction is based
upon ‘hearing curves’ and attempts to make the measured value more representative of what a human would
perceive.

---

44