Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
3 твёрдые согласные («и», «ж», «ц»), 2 мягкие («ч», «й») и 15 в твёрдом и мягком видах; звуки Р. «я», «ю», «е», «ё» относятся к составным («йа», «йу», «йэ», «йо»).
Звуки Р. неодинаково информативны. Точность передачи Р. (иапр., в системах связи) оценивают с помощью артикуляц. метода: передают набор элементов Р. (напр., слов или слогов), отражающий состав звуков Р. данного языка, и определяют относит, кол-во принятых элементов. Разборчивость Р. при этом в значит. мере определяется разборчивостью глухих согласных.
Импульсы потока воздуха, создаваемые голосовыми связками при произнесении звонких звуков Р., с достаточной точностью могут считаться периодическими. Соответствующий период колебаний наз. периодом осн. тона голоса, а обратная величина — частотой осн. тона (она лежит обычно в пределах от 70 до 450 Гц). При произнесении звуков Р. частота осн. тона изменяется. Это изменение наз. интонацией. У каждого человека свой диапазон изменения осн. тона (обычно немного более октавы) и своя интонация. Последняя имеет большое значение для узнаваемости голоса. Им-
Гц
пульсы осн. тона имеют пилообразную форму, и поэтому при их периоднч. повторении получается дискретный спектр с большим числом обертонов, или гармоник. При произнесении взрывных и щеле- и вых звуков Р. поток воздуха проталкивается через узкие участки (щели) речевого тракта, поэтому образуются завихрения, создающие шумы с широкополосным сплошным спектром. Т. о., при произнесении Р. через речевой тракт проходит сигнал с тональным, или шумовым, нли с тем и др. спектром.
Речевой тракт представляет собой сложный акустич. фильтр с рядом резонансных полостей, создаваемых артикуляц. органами Р., поэтому выходной сигнал, т. е. произносимая Р., имеет спектр с огибающей сложной волнообразной формы (рис.). Максимумы концентрации энергии в спектре звука Р. наз. фо рманта-м и, а резкие провалы — антифор манта и и. В речевом тракте для каждого звука Р. есть свои резонансы и антирезонаисы, поэтому спектральные огибающие этого звука имеют индивидуальную форму. Для большинства гласных звуков Р. характерно своё расположение формант и соотношение их уровней; для согласных важен также ход изменения формант во времени (формантные переходы).
Звонкие звуки Р., особенно гласные, имеют высокий уровень интенсивности, глухие — самый низкий. Поэтому при произнесении Р. громкость её непрерывно изменяется, особенно резко при произнесении взрывных звуков. Диапазон уровнен Р. находится в пределах 35—45 дБ. Гласные звуки Р. имеют длительность в среднем ок. 0,15 с, согласные — ок. 0,08 с, звук «т — ок. 0,03 с.
Образование звуков Р. происходит в результате Ho-дачи команд в виде электрич. биосигналов мышцам артикуляц. органов Р. от речевого центра мозга. Этих сигналов не более 10, они изменяются медленно (в темпе смены звуков Pm т. е. от 5 до 20 звуков в секунду), и общий поток их составляет до 100 ннформац. единиц (бит/с), тогда как весь речевой сигнал имеет поток в 1000 раз больше. Объясняется это тем, что речевой сигнал представляет собой своего рода модулиров. широкополосную несущую (см. Модуляция колебаний). Вся информация заключается в спектральной модуляции (в изменении формы огибающих спектра и уровня Р.), а в самом несущем колебании информация о смысле Р. содержится только в интонации.
Осн. назначение Р.— передача информации от человека н человеку как при их непосредств. общении, так и с помощью средств связи. Т. к. для передачи натуральной Р. требуется пропускная способность канала связи ок. 50 000—70 000 бит/с, то с целью её экономии и соответственно увеличения кол-ва возможных переговоров стремятся сжимать поток речевого сигнала на передающем конце канала с последующим его расширением на приёмном конце. Напр., ослабляя уровень громких звуков Р., уменьшают разность уровней между громкими и слабыми звуками (сжимают динамич. диапазон). Так же можно сжимать частотный диапазон речевого сигнала. Наконец, можно исключить из Р. участки сигнала, не несущие информации (ср. участки длит, звуков), т. е. компрессировать Р. во времени. На приёмном конце соответственно восстанавливают диапазоны и заполняют исклю-чёняые участки звуков. Если отделить модулирующий , сигнал от несущей, то потребуется ещё меньшая пропускная способность канала связи для передачи Р. По-
Добвуто задачу в системах связи решают т. и. и о к о-це р ы.
В совр. исследованиях по общению человека с машиной решаются две проблемы: автоматич. управление иашинами и процессами с помощью Р. (устный ввод в ЭВМ, автоматич, пишущая машинка и т. и.) и синтез Р. по разл. кодовым сигналам (устный вывод из ЭВМ, говорящие машины для чтения текста слепым и т. п.).
Исследования механизмов слухового и фоиетич. анализа Р. относятся к акустике, психоакустике и фонетике.
Лит.: Сапожков М, А., Речевой сигнал в кибернетике и связи, М., 1963; Фант Г., Акустическая теория речеобразо-вания, пер. с англ., М., 1964; Фланаган Д. JI., Анализ, синтез и восприятие речи, пер. с англ., М., 1968; Физиология речи. Восприятие речи человеком. Д., 1976. М. А. Сапожков. РЕШЕТКА ВИХРЕЙ АБРИКОСОВА — двумерная решётка квантованных вихрей в сверхпроводниках второго рода (СВР). Теоретически предложена А. А. Абрикосовым (1957) для объяснения магн. свойств СВР. Вихри, образующие Р. в. А., характеризуются остовом с радиусом порядка длины когерентности В центре остова (иа оси вихря) плотность сверхпроводящих электронов равна нулю. Вокруг остова на расстояниях порядка глубины пронцкновения магн. поля к циркулирует сверхпроводящий ток, распределённый так, что создаваемый им маги, поток равен кванту магн. потока (см. Квантование магнитного потока). Схематич. поведение магн. поля и плотности сверхпроводящих электронов изолиров. вихря изображено на рис. I. В интервале полей Hcl < H < Hc2 (см. Критическое магнитное поле) такие вихри в результате взаимодействия
