Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Князев Фонетика.doc
Скачиваний:
112
Добавлен:
12.11.2019
Размер:
2 Мб
Скачать
☆

Основные способы изучения акустических свойств речи

Исследование акустических свойств речи опирается на преобразование звуковых колебаний в электрические (при помощи микрофона), а затем - в визуальное изображение. Основные типы визуального представления звуков перечислены в Таблице ?.

Таблица ?. Основные типы визуального представления звуков.

ось Х

ось У

осцилограмма

время

амплитуда

мгновенная спектрограмма (спектральный срез)

частота

амплитуда

динамическая спектрограмма

(узкополосная или широкополосная)

время

(амплитуда передается

частота

степенью зачернения)

Осцилограмма позволяет измерять, в первую очередь, длительность (и соответственно, ЧОТ), но не другие частоты (так как она отражает несущественные для восприятия различия волн по фазе, а не только по частоте и амплитуде).

Самый распространенный вид акустического анализа речевого сигнала - спектральный анализ, позволяющий определить относительные амплитуды частотных составляющих звука и увидеть быстрые изменения сигнала. Основной принцип спектрографии - использование фильтров, которые играют роль резонаторов для электрических колебаний, в которые преобразованы звуковые. Из всего набора фильтров на подаваемый сигнал откликаются только те, собственная частота которы близка к частоте исследуемого звука (при этом отклик тем сильнее, чем более интенсивна данная частота). Весь диапазон речевых частот (50 - 10000 Гц.) разбит фильтрами на определенное число шагов (в зависимости от их числа полоса одного фильтра может быть различной). Спектры делятся на узкополосные и широкополосные. В узкополосных спектрах ширина полосы составляет 30-50 Гц., и на них можно наблюдать гармоники звука и даже изменения ЧОТ, однако центр формантной области довольно трудно найти, особенно если две форманты расположены близко друг к другу, т.к. он может не совпадать ни с одной гармоникой. В широкополосном спектре ширина полосы составляет 300-500 Гц. (обычно это более двух гармоник), на них достоверно отражаются непериодические сигналы. Поскольку широкополосные фильтры возбуждаются гораздо быстрее, чем узкополосные, то на на них можно увидеть быстрые изменения сигнала, практически каждый период. Интенсивность (отклик фильтра) реализуется в виде последовательного измерения напряжения - через вольтметр. Если измерить напряжение на всех фильтрах, то можно получить информацию об относительной интенсивности всех частотных составляющих (т.е., о спектре). Если измерить значения частот в одной точке акустического сигнала (обычно производится усреднение приблизительно за 50 мс.) можно получить мгновенный спектр; для анализа изменений сигнала во времени используются динамические спектры (измерения производятся через определенные временные интервалы). В последнее время спектральный анализ осуществляется при помощи ЭВМ: звуковой сигнал преобразуется в электрический, затем в цифровую форму (это называется "оцифровкой" - см. ниже), затем - в изображение.