Акустическое (речевое) воздействие

Звуки речи неодинаково информативны и по-разному влияют на разборчивость речи. Наиболее информативными являются глухие согласные звуки.

Понятие разборчивости речи

Особенности строения речевого тракта человека обуславливают сложную волнообразную форму огибающей спектра произносимых звуков.

Максимумы концентрации энергии в спектре звука называются формантами. Каждый звук имеет несколько формант и свою индивидуальную спектральную огибающую, т.е. расположение формант на частотной оси, соотношение их уровней и характер изменения (рисунок 3.1).

Форманта - ключевое понятие в теории разборчивости речи. Разборчивость речи - основной показатель технической защищенности речевой информации, выражается процентным (или относительным количеством) правильно принятых элементов речи (звуков, слогов, слов, фраз) на выходе технического канала из общего их числа. Соответственно различают звуковую (D), слоговую (S), словесную (W) и фразовую (I) разборчивость. Между ними существует однозначная связь (для данного языка), установленная экспериментальным путем на основе так называемых артикуляционных испытаний.

Рис. 3.1 - Спектр огибающей фонемы «3»

Разборчивость речи тесно связана с качественной характеристикой «понятность речи», что представлено в таблице ниже:

Таблица 3.1 - Соотношение разборчивости и понятности речи

Экспериментально-расчетный метод оценки разборчивости речи.

Наиболее существенный вклад в развитие отечественной теории разборчивости внесли Покровский Н.Б., Быков Ю.С., Сапожков М.А В настоящее время для оценки разборчивости речи в задачах защиты информации принят экспериментально-расчетный метод, предложенный Н.Б. Покровским, суть которого заключается в следующем. Весь частотный (речевой) диапазон разделяется на «n» полос, в общем случае произвольных, например, равноартикуляционных, октавных, третьоктавных и т.п. Учитывая, что восприятие человеком формант обладает свойством аддитивности (т.е. когда каждая частотная полоса речевого диапазона вносит свой линейный вклад в суммарную разборчивость речи), можно записать:

Аф = Σ Афi = Σ gi Pi(1)

где gi - вклад i-той частотной полосы в cуммарную разборчивость Аф;- коэффициент восприятия формант человеческим ухом в i-той полосе частот.

Вклад gi каждой i-той частотной полосы в суммарную разборчивость формант можно оценить по так называемому формантному распределению (рис. 3.2), математический смысл которого - функция распределения вероятности встречаемости (наличия) формант по частотному диапазону.

Рис. 3.2 - Формантное распределение

Так, для принятого на практике октавного разбиения частотного диапазона gi имеют следующие значения (табл.3.2). Необходимо отметить, что в разных источниках значения gi несколько различаются. Кроме того, при использовании только пяти октавных полос, Аф= 0,91≠1, т.е. «теряется» 9% формантной разборчивости (табл.3.2).

Таблица 3.2 - Октавное разбиение частот

Другие стьтьи в тему

Разработка устройства управления на базе микроконтроллера AVR семейства Classic фирмы Atmel
Микропроцессором (МП) называют построенное на одной или нескольких БИС/СБИС программно-управляемое устройство, осуществляющее процесс обработки информации и управление им. МП - центральный процессорный элемент микропроцессорной системы, в которую также входят память и устройства вв ...

Расчет силовых компонентов привода механизма подъемаопускания груза промышленного робота
Эффективность средств производства, которыми располагает человеческое общество, в значительной степени определяется совершенством способов получения энергии, необходимой для выполнения механической работы в производственных процессах. Производственные механиз ...