Анализ, синтез и восприятие речи - Джеймс Л. Фланаган
Скачать (прямая ссылка):
Для достижения этой цели сначала рассматриваются физиологические и акустические свойства голосового аппарата человека. Затем исследуются основные принципы механизма слухового восприятия. За этими основополагающими разделами рассматриваются вопросы анализа, синтеза и восприятия речи. В последних разделах внимание сконцентрировано на применении полученных ранее результатов для реализации систем синтетической телефонии.
II. ПРОЦЕСС РЕЧЕОБРАЗОВАНИЯ
2.1. Физиология органов речи
Речь является конечным акустическим продуктом произвольных формализованных движений дыхательных и жевательных органов. Она относится к моторным видам поведения, приобретаемым индивидом в процессе обучения. Речь развивается, корректируется и поддерживается под воздействием акустической обратной связи органов слуха и кинестетической обратной связи мускулатуры органов речи. Слуховая и кинестетическая информации систематизируются и координируются центральной нервной системой и используются для управления речевой деятельностью. Повреждение любого из этих управляющих механизмов обычно понижает эффективность работы голосового аппарата
Органы речи участвуют также в жизненно важных процессах дыхания и потребления пищи. Существует мнение, что речь возникла, когда первобытный человек обнаружил возможность дополнить сигнализацию с помощью рук сопутствующими «жестами» органов голосового тракта. Ричард Пэджет очень ясно формулирует это мнение: «К. изобретению речи, как я полагаю, человека толкала не столько потребность выражать свои мысли (так как эта потребность вполне могла быть удовлетворена с
') В большинстве своем люди легко сознают трудности, с которыми сталкиваются лица с частичной или полной потерей слуха при адекватном рече-образовании. Возможно даже более близкими нашему сознанию являются временные затруднения в артикуляции, испытываемые после того, как зубной врач обезболит большую часть ротовой полости с помощью укола анестезирующего средства.
22 ПРОЦЕСС РЕЧЕОБРАЗОВАНИЯ
помощью телесных жестов), сколько затруднения «говорения с занятыми руками». Постоянное использование рук при труде, во время охоты и при начальных формах ремесла и земледелия —
вот что заставило человека найти другие способы выражения мыслей, а именно, посредством специализированной пантомимы языка и губ».
Органы, участвующие в речеобразовании, схематически изображены на рис. 2.1, на котором дан средний профильный разрез голосового тракта взрослого человека. Первичная функция вдыхания осуществляется расширением грудной клетки, уменьшением давления в легких и втягиванием воздуха через ноздри, носовую полость, носоглотку и трахею. В нормальных условиях воздух выдыхается по тому же пути. Во время еды в ротовой полости происходит пережевывание пищи. При глотании пищи тканевые образования при входе в трахею поднимаются к надгортаннику. Последний закрывает входное отверстие у голосовых связок, чем предотвращает попадание пищи в трахею. В это же время открывается пищевод, который обычно расслаблен и упирается в заднюю стенку глотки, и пища попадает в желудок.
Собственно голосовой
тракт представляет собой трубу с неодинаковой по продольной оси площадью поперечного сечения. Он на одном конце заканчивается губами, а на другом конце — щелью у входа в трахею, образуемой голосовыми связками. У взрослого мужчины длина голосового тракта примерно равна 17 см. При движении артикуляторных ор-
Рис. 2.1. Схематическое изображение речевого аппарата человека:
/ — носовая полость, 2 — твердое небо, 3 — язык, 4 — щитовидный хрящ, 5 — голосовые связки, 6 — трахея, 7 — легкое, 8 — грудина, 9 — пищевод, 10 — кольцеобразный хрящ, 11 — над-гортанье, 12 — подъязычная кость. 13 — мягкое небо (небная занавеска)
ФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНОВ РЕЧИ
2S
ганов, а именно губ, челюсти, языка и небной занавески, поперечное сечение голосового тракта изменяется. Например, в передней части тракта оно может изменяться от нуля (т. е. полного закрытия) до более чам 20 см2.
Носовой тракт образует вспомогательный путь распространения звуковых колебаний. Он начинается у небной занавески и заканчивается ноздрями. Носовая полость взрослого мужчины имеет длину до 12 и объем до 60 сж3. На некотором протяжении она разделена носовой перегородкой на две полости. Величина акустической связи между носовой и ротовой полостями определяется размерами прохода у небной занавески. На рис. 2.1 небная занавеска опущена. В зависимости от величины этой связи звук может излучаться как через рот, так и через ноздри. Связь с носовой полостью существенным образом влияет на характер звука, излучаемого через рот. При образовании неносовых звуков небная занавеска поднята и плотно закрывает вход в носовую полость. У взрослого мужчины поперечное сечение прохода у небной занавески может изменяться от нуля до примерно 5 CM2.
Источником энергии при речеобразовании служат мускулатура грудной клетки и брюшная мускулатура. Воздух втягивается в легкие при расширении грудной клетки и опускании диафрагмы. Он выталкивается из легких при сжимании грудной клетки и увеличении легочного давления. Для образования гласных звуков речи с минимальным возможным уровнем требуется легочное давление порядка 4 см водяного столба. Для очень громких высокотональных звуков обычно развивается давление порядка 20 см вод. ст. В процессе разговора легочное давление поддерживается на требуемом уровне благодаря непрерывному и медленному сжиманию грудной клетки.
