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title: "Índice de transmisión del habla (STI)"
description: "El índice de transmisión del habla de IEC 60268-16: la función de transferencia de modulación, el método indirecto desde una respuesta al impulso medida y la medición STIPA directa con su señal de ensayo normalizada."
references:
  - type: standard
    organization: "International Electrotechnical Commission"
    year: 2020
    title: "Sound system equipment — Part 16: Objective rating of speech intelligibility by speech transmission index"
    designation: "IEC 60268-16:2020 (Edición 5)"
    url: "https://webstore.iec.ch/en/publication/26771"
    note: "La función de transferencia de modulación y la correspondencia m ↔ STI, la señal de ensayo STIPA y el método directo, el método indirecto desde la respuesta al impulso, el enmascaramiento auditivo y el umbral de recepción (Tablas A.2/A.3), el espectro de habla masculina revisado (apartado A.6.1) y las letras de valoración del Anexo F. El PDF normativo de la Edición 4 es la base y cada cambio de la Ed. 5 está atribuido a su fuente, siendo el único delta numérico el espectro de habla masculina revisado del apartado A.6.1."
  - type: article
    authors: ["Houtgast, T.", "Steeneken, H. J. M."]
    year: 1985
    title: "A review of the MTF concept in room acoustics and its use for estimating speech intelligibility in auditoria"
    journal: "The Journal of the Acoustical Society of America"
    volume: 77
    issue: 3
    pages: "1069-1077"
    doi: "10.1121/1.392224"
    note: "El marco de transferencia de modulación de la sección 1 y la correspondencia m ↔ STI sobre la que se construye el índice."
---

import ThemeImage from '../../../../components/ThemeImage.astro';
import ReportPreview from '../../../../components/ReportPreview.astro';

Un sistema de megafonía, un interfono, un aula reverberante: cada uno es un
*canal de transmisión* entre la boca de quien habla y el oído de quien escucha,
y cada uno degrada el habla a su manera. El **índice de transmisión del habla**
(STI) de IEC 60268-16 califica ese canal con un único número en [0, 1] midiendo
cuánta de la *envolvente* del habla sobrevive al trayecto. Esta página cubre la
física de transferencia de modulación en la que se basa el índice, el método indirecto desde
una respuesta al impulso medida en la sala y la medición STIPA directa con su
señal de ensayo normalizada.

:::note
**STI frente a SII.** El STI caracteriza un *canal de transmisión* (cuánta de
la modulación del habla conserva una sala o un sistema de sonido), mientras
que el SII predice la inteligibilidad desde la *audibilidad*: cuánto del
espectro del habla supera el ruido y el umbral de audición en el oído de quien
escucha. Para esto último, consulta la
[guía del índice de inteligibilidad del habla](/phonometry/es/guides/speech-intelligibility/).
:::

## 1. La función de transferencia de modulación

La reverberación y el ruido no amortiguan el habla de manera uniforme;
emborronan su *envolvente*: las modulaciones lentas de intensidad
(0,63–12,5 Hz) que transportan las sílabas. El STI cuantifica cuánta de esa
modulación sobrevive de la boca al oído, por banda de octava, como la
**función de transferencia de modulación (MTF)** m(F). Un canal tipo delta
mantiene m = 1 (STI = 1); la reverberación filtra paso-bajo la envolvente
siguiendo la forma cerrada de Schroeder, y el ruido estacionario la escala:

$$
m(F) = \frac{1}{\sqrt{1 + \left(2\pi F\ \frac{T_{60}}{13{,}8}\right)^2}}
\cdot \frac{1}{1 + 10^{-\mathrm{SNR}/10}}
$$

La *profundidad* de modulación es lo que merece la pena medir porque la
inteligibilidad viaja en la profundidad de los valles de la envolvente, no en
la sonoridad de los picos. Quien habla alterna ráfagas de energía (vocales)
con casi silencios (oclusiones, arranques de fricativas) al ritmo de las
sílabas, y quien escucha segmenta el habla oyendo esos valles. Una cola
reverberante rellena los valles por detrás, porque la energía tardía se
esparce en los huecos; el ruido estacionario eleva su suelo. En ambos casos la
profundidad de modulación recibida se encoge, y con ella el contraste entre
sonidos del habla, aunque el nivel medio apenas cambie. El método completo
sondea m(F) en 14 frecuencias de modulación (de 0,63 Hz a 12,5 Hz en pasos de
tercio de octava) en cada una de las 7 bandas de octava de 125 Hz a 8 kHz,
convierte cada m en una relación señal-ruido efectiva acotada a ±15 dB y
combina los resultados, ponderados por banda, en el índice: el STI es una SNR
efectiva de la *envolvente*, llevada a [0, 1].

<ThemeImage
  src="https://raw.githubusercontent.com/jmrplens/phonometry/main/.github/images/sti_vs_t60_es.svg"
  alt="STI frente al tiempo de reverberación con las bandas de calificación del Anexo F de IEC 60268-16 sombreadas"
  width="80%"
  loading="eager"
/>

<details>
<summary>Mostrar el código de esta figura</summary>

```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from phonometry import hearing

fs = 48000

# STI frente al tiempo de reverberación: barre hearing.sti_from_impulse_response sobre
# decaimientos exponenciales sintéticos (ruido blanco x exp(-6.9077 t / T60))
# en una rejilla de T60, exactamente la física de la curva de arriba:
rng = np.random.default_rng(0)
t60_grid = np.array([0.3, 0.5, 0.8, 1.2, 1.6, 2.0, 2.5, 3.0, 4.0, 5.0])
sti_values = []
for t60 in t60_grid:
    t = np.arange(int(2 * t60 * fs)) / fs
    ir = rng.standard_normal(t.size) * np.exp(-6.9077 * t / t60)
    sti_values.append(hearing.sti_from_impulse_response(ir, fs).sti)

fig, ax = plt.subplots()
ax.semilogx(t60_grid, sti_values, "o-")
ax.set_xlabel("Tiempo de reverberación T60 [s]")
ax.set_ylabel("STI")
ax.set_ylim(0.0, 1.0)
ax.grid(True, which="both", alpha=0.3)
plt.show()
```

</details>

## 2. Medición indirecta y directa (STIPA)

```python
import numpy as np
from phonometry import hearing

fs = 48000
# Una respuesta al impulso medida en la sala (decaimiento sintetizado para que el ejemplo funcione)
ir = np.random.default_rng(0).standard_normal(fs) * np.exp(-6.9 * np.arange(fs) / fs / 0.5)

# Método indirecto: desde una respuesta al impulso medida en la sala
res = hearing.sti_from_impulse_response(ir, fs, snr=25.0)
print(f"STI = {res.sti:.2f}  ({res.rating})")   # p. ej. 0.62 (D)

# Medición STIPA directa: reproduce hearing.stipa_signal() en la sala y grábala
test = hearing.stipa_signal(fs, seconds=18.0, level_db=80.0)
recording = test                       # en la práctica, la señal del micrófono tras la reproducción
res = hearing.stipa(recording, fs)
res.plot()   # barras del índice de transferencia de modulación (MTI) por banda; STI y valoración en el título
```

La medición directa envía la señal STIPA por toda la cadena dibujada abajo,
desde la fuente a través de la sala hasta el micrófono y hasta el análisis de
modulación por banda que produce el índice.

<ThemeImage
  src="https://raw.githubusercontent.com/jmrplens/phonometry/main/.github/images/diagram_sti_chain_es.svg"
  alt="Cadena de medición del STI: señal de la fuente STIPA a través de la sala hasta el micrófono y el análisis de la MTF"
  width="92%"
/>

`stipa` emite un `UserWarning` cuando la grabación es más corta que los 15 s
recomendados (práctica STIPA de IEC 60268-16, de 15 s a 25 s): por debajo de eso
las componentes de modulación lentas se promedian sobre muy pocos periodos y el
STI queda sesgado a la baja (un lazo ideal da STI ≈ 0,956 a 5 s frente a
≈ 0,998 a 18 s).

La implementación sigue la **Edición 5 (2020)**: el PDF normativo de la
Edición 4 es la base y cada cambio de la Ed. 5 está atribuido a su fuente en el
código; el único delta numérico es el espectro de habla masculina revisado del
apartado A.6.1. CI comprueba los vectores de verificación de la propia norma:
los seis pares de bandas de los factores de ponderación a ±0,001 STI, la tabla
de correspondencia m ↔ STI, los puntos de control del enmascaramiento
dependiente del nivel y decaimientos con la forma de Schroeder a cuatro valores
de T₆₀.

El analizador también se verifica de extremo a extremo con las señales del
**banco de verificación de IEC 60268-16 rev 5** de
[stipa.info](https://www.stipa.info) (Embedded Acoustics BV): la escalera de
profundidad de modulación del método directo (Anexo C.3.2), los decaimientos
exponenciales del método indirecto frente a la MTF de Schroeder en forma
cerrada (C.3.3), la prueba de pendiente del banco de filtros con un tono
adyacente sin modular a +41 dB (C.4.2, m ≥ 0,5), los pares de bandas de los
factores de ponderación (A.2.2) y la prueba de distorsión de fase del banco de
filtros con portadoras en los bordes de media octava (A.3.1.2,
|sesgo de STI| < 0,01 en TI = 0,1–0,9). Las cinco series pasan con las
funciones dependientes del nivel desactivadas, como prescribe el banco. Los 49
WAV certificados permanecen en local (datos de terceros, no versionados); CI
reconstruye las mismas señales de forma sintética en la serie de conformidad.

### ¿Directo o indirecto? Cómo elegir

Cada vía tiene modos de fallo que la norma hace explícitos:

- **Canales no lineales o variantes en el tiempo.** El método indirecto asume
  un canal lineal e invariante en el tiempo: una respuesta al impulso no puede
  representar el recorte, los compresores, el control automático de ganancia
  ni un vocoder. Para un sistema de sonido con procesado no lineal en la
  cadena, mide en directo: la señal STIPA al menos atraviesa la cadena real, y
  la señal del STI completo es la opción fiable cuando la distorsión es severa
  (IEC 60268-16, apartado 6.3 y Tabla 3).
- **Efectos dependientes del nivel.** El STI no es invariante con el nivel: el
  enmascaramiento auditivo y el umbral de recepción actúan sobre los niveles
  de banda *absolutos* en el oyente. Reproduce la señal de ensayo al nivel de
  operación del sistema (la práctica del Anexo J de la norma la fija 3 dB por
  encima del L_Aeq del habla continua en la posición) y pasa `level=` y
  `ambient=` para que el análisis los incluya; una respuesta al impulso medida
  a nivel alto y reescalada después pierde estos efectos por completo.
- **Ruido de fondo impulsivo y fluctuante.** Una herramienta que cae o un
  murmullo durante una medición directa corrompe las profundidades de
  modulación medidas (apartado 7.13). El remedio de la norma es la vía
  indirecta: promedia la respuesta al impulso con MLS o barridos para obtener
  una MTF sin ruido y añade después la degradación por ruido mediante `snr=` o
  `level=`/`ambient=`. Una comprobación rápida es ejecutar el analizador con
  la fuente apagada; el STI residual debería quedar por debajo de 0,20.
- **Dispersión estadística.** La señal STIPA es ruido pseudoaleatorio, así que
  mediciones directas repetidas se dispersan hasta alrededor de 0,03 STI
  incluso en condiciones estacionarias (y más en ruido fluctuante); repite y
  compara en lugar de fiarte de una sola pasada, y respeta la duración mínima
  que señala el `UserWarning` de arriba.

### Parámetros de `sti_from_impulse_response()` / `stipa()`

| Parámetro | Tipo | Unidades | Rango / valor por defecto | Notas |
| :--- | :--- | :--- | :--- | :--- |
| `ir` / `x` | array 1D | cualquiera / Pa | no vacío | Respuesta al impulso (indirecto) o grabación STIPA (directo) |
| `fs` | int | Hz | > 0 | |
| `snr` | float o vector de 7, opcional | dB | por defecto `None` | Añade la degradación por ruido estacionario |
| `level` | vector de 7, opcional | dB SPL | por defecto `None` | Activa el enmascaramiento auditivo + umbral de recepción (Tablas A.2/A.3) |
| `ambient` | vector de 7, opcional | dB SPL | requiere `level` | Niveles de banda del ruido ambiente |
| `reference` | array 1D, opcional (`stipa`) | — | por defecto `None` | Señal de la fuente medida en lugar del m = 0,55 nominal |

Ambas devuelven `STIResult`: `sti`, `mti` (7 bandas), `mtf` (7×14 o 7×2),
`band_levels`, `rating` (letra del Anexo F, `A+`…`U`).

### Informe IEC 60268-16 (`.report()`)

`STIResult.report(path)` genera una ficha PDF de una página dispuesta como un
informe de verificación de inteligibilidad de un sistema de megafonía o de
alarma por voz: una línea de norma base que indica el método de medición (el
método indirecto de STI completo a partir de una respuesta al impulso, o el
método directo STIPA sobre una señal grabada), un bloque de metadatos
opcional, una tabla del índice de transferencia de modulación MTI por bandas de
octava junto a las barras de MTI por banda (el `.plot()` del propio resultado),
el número único enmarcado `STI = X` con la banda de calificación del Anexo F,
una fila de veredicto opcional y un pie con el descargo fijo. Usa el mismo
contenedor `ReportMetadata` y el mismo motor que la
[ficha de aislamiento de ISO 717](/phonometry/es/guides/insulation-field/#informe-de-iso-717-report);
un `requirement` indicado se interpreta como el STI mínimo exigido (un STI mayor
cumple). La generación necesita reportlab (`pip install phonometry[report]`);
solo se admite `engine="reportlab"`. Pasa `language="es"` para la ficha en
español.

```python
from phonometry import hearing, ReportMetadata

res = hearing.sti_from_impulse_response(ir, fs)
res.report(
    "sti_fiche.pdf",
    metadata=ReportMetadata(
        specimen="Línea de altavoces de alarma por voz en vestíbulo",
        measurement_standard="IEC 60268-16",
        laboratory="Laboratorio de referencia Phonometry",
        requirement=0.5,             # STI mínimo exigido (un STI mayor cumple)
    ),
    language="es",
)
```

La ficha de ejemplo se regenera con `make reports` y se mantiene renderizada en
el repositorio; pulsa la vista previa para abrir el PDF.

<ReportPreview
	name="iec60268_16_sti_example"
	title="Informe de ejemplo STI IEC 60268-16 (PDF)"
	description="Ficha de índice de transmisión del habla de una página: cabecera de metadatos, tabla del índice de transferencia de modulación por bandas de octava, barras de MTI por banda, el número único enmarcado STI = 0,64 con la banda de calificación del Anexo F y un veredicto CUMPLE frente a un mínimo de 0,5."
	caption="Ficha de índice de transmisión del habla (STIResult.report), STI con la banda del Anexo F."
/>

## Véase también

- [Acústica de salas](/phonometry/es/guides/room-acoustics/): la respuesta al
  impulso medida que consume el método indirecto, y las métricas de oficinas
  diáfanas (ISO 3382-3) construidas sobre el STI por posición.
- [Índice de inteligibilidad del habla](/phonometry/es/guides/speech-intelligibility/):
  el índice basado en audibilidad de ANSI S3.5 que complementa al STI.
- [Sonoridad](/phonometry/es/guides/loudness/) y
  [Métricas de calidad sonora](/phonometry/es/guides/sound-quality/): sonoridad, sharpness,
  tonalidad y aspereza del sonido recibido.
- [Teoría](/phonometry/es/reference/theory/perception/): la derivación de la transferencia
  de modulación y la correspondencia m ↔ STI.
- Referencia de la API: [`hearing.sti`](/phonometry/es/reference/api/speech/sti/).
