Анализ, синтез и восприятие речи - Джеймс Л. Фланаган
Скачать (прямая ссылка):
Можно рассмотреть также работу этой простой схемы при гармонических входных сигналах. Поскольку время интегрирования составляет 10 мсек, то показания прибора на частотах выше 100 гц пропорциональны среднему значению гармонического колебания, пропущенного через однополупериодный выпрямитель. В данном случае необходимо внести два изменения в схему модели. Во-первых, параметры четырехполюсника, моделирующего базилярную мембрану, должны соответствовать параметрам той точки мембраны, резонансная частота которой равна частоте гармонического колебания на входе схемы. Такой четырехполюсник определяется подбором. Во-вторых, учитывая
') Элемент со степенной характеристикой можно не применять в простых пороговых экспериментах, когда возможно лишь два ответа «слышно— не слышно» Однако этот элемент необходим для представления закона увеличения громкости при увеличении уровня звука и для указания субъективно воспринимаемой громкости звуков, интенсивность которых выше пороговой.
СУБЪЕКТИВНОЕ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ
159
более редкое расположение нервных окончаний у вершины улитки, сигнал на выходе выпрямителя в случае применения низкочастотных четырехполюсников необходимо ослабить на величину, соответствующую разности между приведенными на рис. 4.36 кривыми, характеризующими механическую чувствительность и пороги восприятия. В этом случае также используется нелинейный элемент со степенной характеристикой для правильного воссоздания закона роста громкости при увеличении уровня звука.
4.3.5. Обработка сложных сигналов в слуховой системе
Из вышеизложенного следует вывод о том, что субъективное слуховое ощущение в значительной степени коррелируется (и даже может быть предсказано) по характеристикам физиологических процессов в ухе1). Современные электрофизиологические данные позволяют установить тесную связь между нервной активностью и мельчайшими механическими движениями базилярной мембраны. Субъективные измерения, подобные описанным в предыдущих разделах, дают дополнительное подтверждение факта наличия указанной связи. Психологические и физиологические эксперименты продолжают обогащать знания о процессах преобразования механических движений, происходящих во внутреннем ухе, в нервную деятельность, причем смысловая информация при этих преобразованиях сохраняется.
Выдвинутые здесь положения о связях физиологии и психоакустики основываются на данных, полученных лишь с сигналами простейшего вида; обычно эти сигналы характеризовались прерывистостью во временной области или дискретностью в спектральной области, а иногда и тем и другим. При установлении указанных связей рассматривались лишь самые общие характеристики используемых сигналов, такие, как периодичность или время появления. Главная цель исследования состояла в том, чтобы описать в общих чертах периферический отдел слухового анализатора и связать это описание с некоторыми осо-
') Автор предполагает, что при окончательной обработке слуховых сигналов в высших Нервных центрах (при превращении этих сигналов в ощущение звука) никаких дополнительных линейных или нелинейных искажении их не происходит и все ощущения при восприятии целиком определяются характеристиками уха и происходящими в нем процессами; однако возможна я другая точка зрения, согласно которой выявленные расхождения между характеристиками звуковых сигналов после их обработки в ухе и характеристиками наших ощущений являются следствием дальнейшей обработки звуковых сигналов в высших нервных центрах. Это замечание отнюдь ие умаляет значения очень интересных и в любом случае полезных результатов исследований, излагаемых автором (прим. редЛ.
160
УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА РЕЧИ
бенностями восприятия. Мало сведений опубликовано о классической психоакустике и о восприятии речи. Кажется очевидным, что по мере усложнения сигнала при переходе в пределе к речевым сигналам все более сложные механизмы переработки информации становятся существенными для восприятия. Вероятно, эта дополнительная обработка производится большей частью в центральной нервной системе. В настоящее время исследования связей между особенностями восприятия сложных сигналов и физиологическими процессами, происходящими при этом восприятии, находятся в начальной стадии. В ходе исследований эти связи будут выясняться.
В литературе, посвященной проблеме слуха, имеется большое количество данных о субъективном восприятии речевых и речеподобных сигналов, например, данные о способности слуха различать частоту основного тона гласных звуков, частоты формант, нерегулярности спектра и тому подобные характерные свойства. Такие данные особенно важны для выбора критерия при построении систем передачи речи, а также при расчете пропускной способности канала, необходимой для передачи речевой информации.
V. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА РЕЧИ
Кодирование речевой информации можно рассматривать в различных звеньях цепи связи: на стороне передатчика, где конфигурация голосового гракта и способ его возбуждения составляют один вид информации; в канале передачи, где преобразованная акустическая волна представляет собой наиболее часто ,встречающийся способ представления сигнала; в приемнике, где механические перемещения базилярной мембраны представляют собой еще одно, совершенно отличное от предыдущих, отображение имфорчлации. Некоторые из этих способов описания обладают такими особенностями, которые можно использовать для построения системы связи.
