Анализ, синтез и восприятие речи - Джеймс Л. Фланаган
Скачать (прямая ссылка):
Из-за технической сложности и трудоемкости процесса тренировки аппаратура «видимой речи» все еще остается в стенах лабораторий. Эти и подобные им методы, например изображение артикуляторных параметров, позволяют решать многие проблемы и потенциально пригодны в качестве вспомогательных
') В оригинале аппаратура для получения «видимой речи» называется «visible speech translator* (прим. перев.).
СЕНСОРНЫЕ КАНАЛЫ ВОСПРИЯТИЯ РЕЧИ
317
средств коммуникации. Однако до настоящего времени проблема визуального представления речевой информации изучена далеко не полностью.
7.8.2. Тактильный вокодер
Чувство осязания может быть использовано как дополнительный канал для обмена информацией в реальном времени. Одним из устройств для подвода к коже информации о кратковременном спектре амплитуд речи является полосный анализатор, аналогичный применяемым в вокодерах (Пикетт—Pickett). Речевой сигнал поступает на десять полосовых фильтров, перекрывающих без зазоров диапазон частот от 100 до 8000 гц. Частоты на их выходах детектируются и сглаживаются для получения отсчетов спектра на десяти различных частотах. Эти медленно меняющиеся во времени напряжения модулируют по амплитуде синусоидальные несущие частотой 300 гц каждая. Промодулированные несущие далее подводятся к вибраторам, прикрепляемым к кончикам пальцев (фактически это преобразователи, использующие костную проводимость звука). Сигнал низшей полосы анализируемых частот подводится к мизинцу левой руки, а сигнал высшей полосы—к мизинцу правой руки.
После тренировки некоторые люди с помощью этого устройства могли различать звуки примерно так же или иногда лучше, чем при восприятии речи по движению губ. При сочетании обоих методов восприятия речи (тактильного и по движению губ) различимость произносимых слов существенно улучшается. Например, при одном испытании по различению 12 слов правильные ответы по движению губ составили 60%. Когда к зрительной информации добавили тактильную, количество правильных ответов повысилось до 85% (Пикетт). Как и в случае с видимой речью, аппаратура для тактильного восприятия сравнительно сложна, а методика и степень тренировки очень существенны. Несмотря на это, в настоящее время проводятся работы по исследованию и усовершенствованию этого метода.
Ведется ряд других исследований тактильного и кинестетического обмена информацией. Хотя многие из них направлены ¦больше на создание приборов в помощь слепым, чем глухим, многие проблемы восприятия сенсорной информации являются общими для обоих случаев.
7.8.3. Низкочастотный вокодер
Обычный электронный слуховой аппарат является устройством для усиления сигнала и его частотной коррекции. Он позволяет использовать малейший остаток слуха, сохранившийся
318
СИСТЕМЫ СИНТЕТИЧЕСКОЙ ТЕЛЕФОНИИ
у глохнущих людей. Однако в тяжелых случаях остаточный слух сосредоточен в очень узкой полосе частот, обычно на нижнем участке диапазона слышимых частот. Например, типичный случай характеризуется согласно аудиограмме снижением чувствительности на 60—80 дб в полосе от 30 до 400 гц и па ПО дб — выше 500 гц.
Предложен способ наилучшего использования остаточного слуха. Медленно меняющиеся сигналы, описывающие кратковременный спектр речи (они аналогичны сигналам полосного вокодера), модулируют либо синусоидальные, очень низкочастотные несущие, либо разнообразные сложные сигналы со сравнительно узкими спектрами (Пимонов—Pimonow). В одном устройстве спектр до 7000 гц разбивается на 7 полос, сигналы в которых после выпрямления и сглаживания модулируют 7 синусоидальных несущих, расположенных на участке от 30 до 300 гц. Промодулированные несущие складываются и воспроизводятся как звуковой сигнал. В другом устройстве в качестве несущих используются несинусоидальные сигналы—низкочастотные полоски шума, периодическая последовательность импульсов и полоска подлинной речи. Очевидно, что для восприятия таких сигналов необходима большая тренировка. Например, во время одной серии опытов оглохший человек, который не мог пользоваться обычным слуховым аппаратом, научился различать слова из ограниченного набора (Пимонов). Однако подобно другим устройствам, описанным в этом разделе, низкочастотный вокодер еще находится на стадии исследований. Возможность его исследования в качестве слухового аппарата будет определена после длительных экспериментов и технических усовершенствований.
VIII. СИСТЕМЫ СИНТЕТИЧЕСКОЙ ТЕЛЕФОНИИ
В гл. III и IV рассматривались основные физические явления, происходящие при образовании и восприятии речи. В гл. V, VI, н VII приводились некоторые принципы анализа, искусственного воспроизведения н восприятия речи. В данной главе будет показано, как можно комплексно применить приведенные выше результаты для эффективной передачи речи. Эффективная связь предполагает передачу минимума информации, необходимого для определения речевого образа н воссоздания желаемой реакции. Подразумевается, что ансамбль сообщений содержит только звуки человеческой речи. Другие сигналы не рассматриваются. Основная проблема состоит в построении системы, передающей с максимальной эффективностью лишь такую речевую информацию, которая важна для восприятия.
