Inteligibilidad de la palabra e índice STI: qué es y cómo se mide

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Micrófono de medición acústica sobre trípode en un auditorio durante la evaluación de la inteligibilidad de la palabra

La inteligibilidad de la palabra es la proporción de un mensaje hablado que el oyente entiende correctamente en un lugar y en unas condiciones concretas, y en sentido estricto se determina con pruebas de escucha. En acústica de salas y en sistemas de sonido se estima de forma objetiva con el Speech Transmission Index (STI), un índice de 0 a 1 que no cuenta palabras entendidas: mide cuánto se degrada la voz entre quien habla y quien escucha. Para quienes trabajan en integración audiovisual, de consultores a técnicos de sistemas, es el dato que decide si una megafonía, una sala de conferencias o un sistema de alarma por voz cumplen su función: no basta con que el mensaje se oiga, tiene que entenderse.

Inteligibilidad de la palabra en acústica y electroacústica

La voz transmite información en sus variaciones rápidas de intensidad: sílabas, consonantes y pausas que el oído separa entre sí. Todo lo que rellena esos huecos o los tapa reduce la inteligibilidad. En un recinto sin refuerzo intervienen la voz, la reverberación y el ruido de fondo. Con un sistema electroacústico entran además el micrófono, el procesado, la amplificación, la cobertura de los altavoces y sus retardos.

Por eso no depende de un único equipo. Una sala bien tratada puede arruinarse con altavoces mal orientados, y el mejor equipo de sonido profesional no compensa un volumen muy reverberante.

No es lo mismo que aislamiento acústico

El aislamiento acústico controla el sonido que entra en un recinto o sale de él a través de fachadas, paredes y forjados. La inteligibilidad de la palabra depende de lo que ocurre dentro: cuánto dura la reverberación, cuánto ruido hay y cómo se reparte la voz. Una sala muy bien aislada puede ser ininteligible si sus superficies son duras y reflectantes.

Qué mide el Speech Transmission Index

El STI nació en los años setenta en el instituto neerlandés TNO, con los trabajos de Tammo Houtgast y Herman Steeneken, y hoy lo define la norma IEC 60268-16:2020, adoptada en España como UNE-EN IEC 60268-16:2020. Su idea es medir cuánto se conservan las modulaciones de la voz al atravesar el canal de transmisión, sin recurrir a oyentes.

Se emplea una señal de prueba con el espectro de la voz, dividida en siete bandas de octava, cuya intensidad se modula a 14 frecuencias distintas que imitan las fluctuaciones del habla. En el punto de escucha se comprueba cuánta modulación ha sobrevivido en cada combinación. Si llega intacta, el índice se acerca a 1; si la reverberación la aplana o el ruido la entierra, cae hacia 0.

El resultado evalúa el canal, no al orador: el STI no sabe si el locutor vocaliza bien ni en qué idioma habla. Mide la capacidad potencial de la sala y del sistema para entregar la voz sin degradarla.

STI completo, STIPA y los métodos que ya no se usan

El STI completo analiza las 98 combinaciones de banda y frecuencia de modulación. Es el método más detallado y el más exigente para un equipo portátil. Para medir megafonía en campo se desarrolló el STIPA (STI for Public Address), una versión simplificada que mide 14 combinaciones y que entró en la norma en 2003. Cada medida dura unos 15 segundos y es el procedimiento habitual para verificar sistemas de evacuación por voz.

El RASTI, muy usado durante años en auditorios, quedó obsoleto con la revisión de 2011 de IEC 60268-16. No debe utilizarse, y sus resultados antiguos no son directamente comparables con los actuales.

Método directo y método indirecto

El método directo reproduce la señal modulada a través del sistema real y la analiza en el punto de escucha. Recoge el efecto de toda la cadena, incluidos procesos no lineales como la compresión o la distorsión. STIPA solo se aplica de esta forma.

El método indirecto calcula el STI a partir de la respuesta al impulso del recinto, según el procedimiento que propuso Manfred Schroeder en 1981. Sirve para analizadores acústicos y para simulaciones previas a la obra, pero no refleja bien los procesos no lineales. En sistemas con procesado agresivo, el método directo es más representativo.

Cómo leer un resultado STI

La escala de 0 a 1 se suele traducir a cinco calificaciones, recogidas en la norma ISO 9921:2003 sobre ergonomía de la comunicación verbal. La tabla reúne esos rangos con notas de aplicación de la documentación técnica citada. Es una interpretación orientativa, no un requisito legal.

Interpretación orientativa de los valores STI
Valor STI Calificación (ISO 9921) Lectura técnica
Más de 0,75 Excelente Poco habitual en acústica de salas.
0,60 a 0,75 Buena Objetivo frecuente en auditorios y salas donde la palabra es el uso principal.
0,45 a 0,60 Aceptable Meta realista para megafonía en recintos públicos grandes y ruidosos.
0,30 a 0,45 Pobre Comprensión limitada; objetivo realista solo para avisos en entornos de trabajo muy ruidosos.
Menos de 0,30 Mala IEC 60268-16 desaconseja usar el STI por debajo de 0,3 sin técnicas especializadas.

La norma IEC añade una escala más fina de bandas con letras y pasos de 0,04, próximos a la menor diferencia de STI que un oyente percibe, estimada en torno a 0,03. De ahí una regla práctica: una o dos centésimas de diferencia entre mediciones no indican un cambio real de calidad.

Un valor medio puede esconder zonas malas, así que importa tanto la distribución como el promedio. El resultado cambia si la sala está vacía u ocupada y según el ruido supuesto. Y el modelo tiene límites reconocidos por la propia norma: no evalúa bien los ecos discretos ni el ruido fluctuante, y desde 2011 incluye correcciones para oyentes con pérdida auditiva o no nativos, que necesitan más margen.

Reverberación, ruido y sistema: lo que hace caer el STI

La reverberación prolonga cada sílaba sobre la siguiente y rellena las pausas, por lo que castiga sobre todo las modulaciones rápidas. El ruido de fondo reduce la modulación de forma uniforme: cuanto peor es la relación señal-ruido, más se aplana la señal. El sistema de sonido influye por su respuesta en frecuencia, cobertura, directividad, retardos y nivel, porque un nivel excesivo también degrada la comprensión por enmascaramiento auditivo.

Esquema de los factores que reducen la inteligibilidad de la palabra: reverberación, ruido de fondo y sistema de sonido, que determinan el STI en el oyente
La reverberación, el ruido de fondo y el sistema de sonido reducen las modulaciones de la voz que mide el STI.

Subir el nivel puede mejorar la relación señal-ruido cuando el problema es el ruido de fondo, pero solo hasta cierto punto: con niveles excesivos el enmascaramiento auditivo y la distorsión empiezan a restar. Tampoco resuelve la reverberación, porque el campo reverberante crece en la misma proporción y las modulaciones perdidas no se recuperan, ni corrige las zonas mal cubiertas por los altavoces. Ahí funcionan altavoces más directivos y cercanos al oyente, más puntos de emisión y el control del tiempo de reverberación mediante acondicionamiento acústico.

Un caso real: el vestíbulo de una estación

Una comunicación presentada en Tecniacústica 2023, el congreso de la Sociedad Española de Acústica, documenta la renovación del sistema de evacuación por voz del vestíbulo de una estación de metro. En la fase de proyecto, la simulación calculó tiempos de reverberación de 2,26, 2,24 y 2,63 segundos en las bandas de 500 Hz, 1 kHz y 2 kHz y, con un ruido estimado de 80 dB, predijo un STI de 0,39. Ya en obra, las mediciones STIPA en tres puntos, con 75,4 dB de ruido de fondo, dieron 0,45, 0,44 y 0,45, con relaciones señal-ruido de 12,6, 11,7 y 9,5 dB.

Los autores aumentaron la densidad de altavoces y corrigieron su orientación, añadieron un control automático de ganancia que sigue el ruido ambiente y ecualizaron la señal para reforzar las bandas útiles para la voz. Las nuevas mediciones dieron 0,47, 0,45 y 0,46, con una media de 0,46 y relaciones señal-ruido por encima de 10 dB. En una sala tan reverberante, unas pocas centésimas exigen un trabajo considerable: el techo lo marca la acústica del recinto.

Cómo se mide el STI en una instalación

La verificación en campo se hace con un analizador que incorpora STIPA y una señal de prueba reproducida por el sistema. Las mediciones se reparten en varios puntos representativos de la zona de audiencia, y la norma dedica un apartado al promediado espacial de los resultados.

El ruido de fondo es la variable más delicada. Se puede medir con el recinto en funcionamiento y con público, o en silencio para corregir después con el ruido registrado en condiciones representativas. La documentación de fabricantes de medición recomienda, si hay ruido, tres medidas por punto, repetidas si difieren en más de 0,03, y evitar los ruidos impulsivos durante la medida.

En proyecto, el STI se predice con software de simulación a partir de un modelo del recinto, sus materiales y los altavoces previstos, y el resultado depende de la calidad de esas hipótesis. Tras la instalación, el ajuste con herramientas de medida y alineamiento de sistemas de sonido puede aportar las centésimas que separan un resultado aceptable de uno insuficiente.

STI y alarma por voz en España: qué es norma y qué es recomendación

No todas las normas que mencionan la inteligibilidad tienen la misma función, y solo algunas son exigibles en una instalación concreta.

Qué papel cumple cada referencia normativa
Tipo Referencia Qué hace Qué no hace
Norma de medición IEC 60268-16:2020 / UNE-EN IEC 60268-16:2020 Define el modelo STI, las señales de prueba y los métodos de medición directo, indirecto y de predicción. No fija criterios para certificar un sistema; solo da valores típicos en un anexo informativo.
Reglamento RIPCI (Real Decreto 513/2017) Obliga a que el diseño, la instalación y la puesta en servicio de la alarma por voz sigan la UNE 23007-32, con la UNE-EN 60849:2002 como alternativa, y exige el marcado CE de los equipos. No incluye valores de STI en su texto.
Norma de diseño e instalación UNE 23007-32:2020 Regula la planificación, el diseño, la instalación, la puesta en marcha, el uso y el mantenimiento de la alarma por voz, con criterios de inteligibilidad en STI. No regula la megafonía comercial ni la sonorización de salas sin función de evacuación.
Normas de producto UNE-EN 54-16 y UNE-EN 54-24 Fijan los requisitos de los equipos de control e indicación de la alarma por voz (54-16) y de sus altavoces (54-24) para el marcado CE. No fijan el STI que debe alcanzar la instalación.
Orientación ISO 9921:2003 y anexo informativo de IEC 60268-16 Escalas de calificación y mínimos recomendados según la aplicación. No son obligaciones legales por sí mismas.

El Reglamento de instalaciones de protección contra incendios (RIPCI, Real Decreto 513/2017) dispone que el diseño, la instalación y la puesta en servicio de la alarma por voz sean conformes a la UNE 23007-32, y admite como alternativa la UNE-EN 60849:2002. Entre las operaciones de mantenimiento incluye, cuando procede, verificar la inteligibilidad del audio en cada zona. Los valores de STI exigibles deben tomarse del texto vigente de la norma y del proyecto aprobado, no de tablas genéricas.

Cuándo es obligatorio el sistema lo decide el Documento Básico de Seguridad en caso de Incendio del Código Técnico. En pública concurrencia exige un sistema de alarma apto para emitir mensajes por megafonía si la ocupación supera las 500 personas, y en uso hospitalario, en todo caso, uno que permita transmitir instrucciones verbales. Instalar equipos certificados, como los altavoces EN 54-24, es condición necesaria, pero no garantiza el resultado: la inteligibilidad se comprueba en la instalación terminada.

Inteligibilidad en auditorios, estaciones, hospitales y aulas

En auditorios y salas de conferencias la palabra es el uso principal, la reverberación se controla desde el proyecto y el objetivo suele situarse en la franja buena de la escala. En estaciones, aeropuertos y túneles se suman grandes volúmenes, superficies duras y ruido variable, como muestra el caso de la megafonía en túneles. En hospitales, los mensajes verbales forman parte de la evacuación de personas que a menudo no pueden salir por sí mismas. En aulas la voz suele llegar sin refuerzo y lo decisivo es el acondicionamiento: el Código Técnico limita su tiempo de reverberación, pero no fija un valor de STI.

Comparar recintos solo por su STI tiene poco sentido. Un 0,50 puede ser un buen resultado en el vestíbulo de una estación y un problema en una sala de conferencias. En las instalaciones fijas, lo útil es fijar el objetivo de inteligibilidad de la palabra según el uso, la normativa aplicable y los oyentes previstos, y verificarlo con mediciones repetibles en condiciones documentadas.

Separar la exigencia legal de la recomendación técnica, y la medida de su interpretación, es lo que convierte el STI en una herramienta de proyecto y no en una cifra aislada.

Director de Instalia.EU | Especialista en contenidos y comunicación audiovisual

Antonio Gómez García dirige la línea editorial de Instalia.EU, medio B2B centrado en producción audiovisual, eventos, iluminación y sonido profesional. Su trabajo consiste en decidir qué lanzamientos, instalaciones y proyectos del sector merecen cobertura, contrastarlos con fabricantes, distribuidores e integradores, y traducir la información técnica a un lenguaje útil para quien tiene que especificar equipo, presupuestar una instalación o firmar un proyecto. Nota: este perfil está gestionado por el equipo de redacción delegado de Instalia.EU.