Физиология речи. Восприятие речи человеком - Чистович Л.А.
Скачать (прямая ссылка):
А Г
f f
Рпс. 1.6. Характеристики работы шумовых источников.
А — протекание воздушной струи через сужение в речевой трубке; Б — шум о пой сигнал возникающий благодаря явлению турбулентности; В — широкополосный спектр шумового сигнала; Г — образование воздушного толчка при открывании сомкнутых артикуляторов, за которыми создано дополнительное давление; Д — импульсный сигнал, возникающий в момент открывания смычки артикуляторов; Е — спектр импульсного сигнала. Стрелки на А, Г характеризуют движение воздушных потоков.
дательной интонации, для словесных и особенно логических ударений, для обозначения незаконченности или оконченности фразы и т. п. Для мужских голосов типичной областью изменений основной частоты голоса является 80—150 Гц, для женских — более высокая область 120—400 Гц.
В сложном механизме регулирования основной частоты голоса основную роль играют: задаваемая мышцами гортани степень натяжения голосовых связок и величина подсвязочного давления, создаваемого дыхательной системой. Интенсивность звуковых колебаний, создаваемых гортанью, зависит от максимальной величины объемной скорости воздуха, проходящего через голосовую щель в момент ее открытия, и в основном определяется величиной подсвязочного давления, создаваемого дыхательной системой. Форма воздушного толчка — наклон фронтов треугольника, изображенного на рис. 1.5, Б, отношение длительности фазы открытия голосовой щели к длительности всего периода — также изменяется в зависимости от подсвязочного давления и от степени натяжения связок. С этими изменениями связано изменение спектрального состава колебаний, возбуждаемых голосовым источником, что в конечном итоге также оказывает свое влияние на характер звукового сигнала речи.
Механизм возбуждения шумных звуков сводится к возникновению турбуленции в потоке воздуха, проходящего через речевой тракт. Возникновение шума связано как с величиной линейной скорости частиц воздуха, так и с геометрическими свойствами (величиной «эффективной площади») канала, в котором проходит воздушный поток. В речевом тракте условия, необходимые для возникновения шума, имеют место при образовании сужения в каком-либо сечении речевой трубки и создании достаточного напора воздуха за этим сужением.
Механизм создания таких шумных звуков, как [f], [s], [f] и т. п., называемых фрикативными, соответствует возникновению шума при продувании воздуха через сопло (рис. 1.6, А). Возбуждаются беспорядочные звуковые колебания, спектр которых отличается значительной протяженностью в области высоких частот. Подобные согласные звуки можно производить продолжительное время, поддерживая их параметры стационарными.
Наоборот, краткостью отличаются шумные взрывные звуки ([р], [t], [к] и др.). При их артикуляции производится полное смыкание стенок в определенном месте речевого тракта, глубже места этой «смычки» создается повышенное давление, и смычка быстро размыкается (рис. 1.6, Г). Быстрый толчок воздуха создает короткий импульсный звук.
Голосовой и шумовые (фрикативный или взрывной) источники могут действовать и одновременно (звонкие согласные). При шепотном произнесании гласных звуков источником возбуждения является турбулентный воздушный поток у частично сомкнутых
2*
19
голосовых связок. Динамика работы всех этих источников в слитной речи отличается высокой степенью координации с движениями всех органов речеобразующего аппарата.
1.1.3. ЧАСТОТНАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ В РЕЧЕВОМ ТРАКТЕ
Звуковые колебания, возникающие в речевом тракте в результате действия рассмотренных выше акустических источников, представляют собой как бы исходный «сырой» материал, подвергающийся в процессе создания речевого сигнала дальнейшим преобразованиям. Ведущую роль здесь играют частотно-избирательные свойства воздушных полостей всего речевого тракта. Если звуковые колебания имеют место в некотором ограниченном объеме, то будут проявляться акустические резонансные
ЛЛУ\ -
в
в
ЛлЛ/чУ\
Рпс. 1.7. Схематическое изображение преобразований сигнала в речевом
тракте. По [134].
А — сигнал голосового источника; Б — фильтрующая система речевого тракта; В_
выходной речевой сигнал; Г — спектр сигнала голосового источника; Д — вид частотной характеристики речевого тракта; Е — спектр речевого сигнала.
свойства этого объема, зависящие от его размеров и конфигурации. Рассматриваемый в этом аспекте речевой тракт представляет собой последовательно расположенные полости довольно сложной конфигурации, к тому же существенно изменяющиеся в динамике речевого потока. В акустическом отношении подобная система является сложным частотным фильтром с переменными параметрами.
Современная акустическая теория речеобразования [134] показывает, что весь процесс создания речевого сигнала может быть сведен к возбуждению акустических источников и управляемой фильтрации создаваемых ими сигналов. Схему происходящих явлений можно пояснить рис. 1.7. Спектральные составляющие исходных колебаний, проходя через фильтр, умножаются на величины соответствующих ординат частотной характеристики фильтра. Преобразованный таким образом спектр и характеризует излучаемый речевой сигнал.
