Введение в теорию разборчивости речи

Основной формой автоматизации является разработка специального программного обеспечения, аппаратного анализа случайных процессов. При автоматизированном аппаратурном анализе случайных процессов разборчивость речи оценивается в шумах высокого уровня при слабом сигнале (т. е. при отношении сигнал/шум <<1) возникает погрешность аппаратурной аппроксимации.

Структурная схема акустической информационной системы приведена на рис. 2. Акустические и вибрационные поля, ослабленные средой распространения, распространяются за пределы контролируемой зоны и могут быть перехвачены акустическим приемником. Те же поля одновременно могут воздействовать на электрические цепи и из-за параметрической модуляции наводят информационные токи (напряжения), образуя, таким образом, электроакустический канал утечки. Кроме того, поля, воздействуя на ВЧ-генераторы сложной системы, параметрически модулируют ВЧ-колебания, которые образуют электромагнитные ВЧ-поля.

Рис.2 - Структурная схема акустической информационной системы

Предметом теории разборчивости речи является раздел теории информации, представленный в форме научных знаний, дающий целостное представление о свойственных данному языку закономерностях истолкования речевых сообщений и существующих связей речевой информации при ее передаче с окружающей средой.

Исходные положения теории:

‒ основы корреляционной теории разборчивости речи для линейных и нелинейных каналов утечки речевой информации при слабых сигналах в шумах высокого уровня;

‒ способы и средства защиты речевой информации, включая локализацию сигнала в каналах утечки информации пассивными, активными и компенсационными методами;

‒ формирование маскирующих шумов для защиты речевой информации и оперативной оценки качества шума, метод снижения информативности демаскирующих признаков речи, метод диагностирования каналов утечки информации в речевом диапазоне частот;

‒ теоретическое обоснование и практическая реализация совокупности научных положений и рекомендаций по созданию автоматизированной измерительной системы разборчивости речи и оценку ее погрешности; обоснование нормативного информационного показа теля разборчивости речи для количественной оценки степени защищенности речи с учетом особенностей различных каналов утечки информации.

Принцип защиты информации заключается в снижении разборчивости речи в канале утечки информации ослаблением уровня излучаемого сигнала, увеличении затухания среды распространения, увеличении уровня маскирующих шумов, скрытности функционирования информационной системы. Для речевых сигналов критерием защищенности следует считать установленную величину разборчивости речи на выходе канала утечки информации. Факторами, учитываемыми при анализе защищенности акустических речевых сигналов, следует считать неравномерность спектральной плотности речевого сигнала, предельную бинауральную чувствительность уха в диапазоне речевого сигнала, затухание в элементах ограждающих конструкций, спектральную плотность фонового акустического шума, исключая искусственные акустические шумы и реверберационные помехи.

Кроме того, разборчивость речи определяется отношением сигнал/шум и шириной полосы речевого сигнала. Причем отношение сигнал/шум определяется на нескольких несовпадающих частотах для того, чтобы максимально учесть факторы, влияющие на величину разборчивости речи. Сужение полосы речевого сигнала снижает разборчивость речи. Качество передачи речи определяется величиной ее разборчивости. Корреляционный метод разборчивости речи учитывает:

‒ сужение полосы пропускания речевого сигнала;

‒ шумы высокого уровня и слабый сигнал;

‒ характеристики помещений;

‒ неравномерности спектральной плотности речевого сигнала в диапазоне частот; чувствительность слуха в речевом диапазоне частот;

‒ затухание в диапазоне частот речевого сигнала элементами конструкции помещений; спектральную плотность шума и наличия искусственных составляющих шума.

Помещения искажают звуковые волны. Акустическое поле определяется свойствами источника звука, геометрическими размерами помещений и их пропорциями, отражательными способностями элементов конструкции и фокусирующими способностями помещения. Многократные переотражения звуковых волн от элементов конструкции образуют сложное поле колебательного движения воздуха, которое затухает. Послезвучание, наблюдаемое в закрытых помещениях после выключения источника звука и обусловленное приходом в данную точку запоздавших или отраженных, или рассеянных звуковых волн, называют реверберацией. В акустике принято измерять время реверберации как время с момента выключении источника до момента, когда уровень плотности звуковой энергии уменьшается на 60 дБ.

Другие стьтьи в тему

Разработка стенда для исследования схемы синхронного RS-триггера
Одним из ведущих направлений развития современной микроэлектроники элементной базы являются большие интегральные микросхемы памяти, которые служат основой для построения запоминающих устройств в аппаратуре различного назначения. Наиболее широкое применение эти микросхемы нашли в ЭВМ, ...

Разработка системы автоматического регулирования
автоматический регулирование частотный Для осуществления автоматического управления техническим процессом создается система, состоящая из управляемого объекта и связанного с ним управляющего устройства. Как и всякое техническое сооружение, система должна обладать констр ...