Ширина критичної смуги слуху - це роздільна здатність слухового апарату людини, який можна уподібнити гребінці фільтрів. Наприклад, на частоті 100 Гц критична смуга слуху близька 100 Гц, а на частоті 8000 Гц - близька 600 Гц (малюнок 2.7). Для зручності розрахунків вводять поняття логарифмічною критичної смуги слуху (малюнок 2.8):
.
Малюнок 2.8 Логарифмічна критична смуга слуху [1]
Маскування слуху - це явище ослаблення чутності або повної пропажі корисного звуку на тлі заважає звуку. Кількісно виражається як різниця:
, (2.2)
де - поріг чутності при наявності заважає звуку. На малюнку 2.9 приведено сімейство індивідуальних кривих маскування для різних рівнів маскуючого сигналу. Тут - різниця висот тони маскирующей і маскованої компонент, причому висота тону вимірюється в Барка:
.
Малюнок 2.9 Сімейство індивідуальних кривих маскування [7]
. 5 Розробка методики оцінки розбірливості
Розрізняють [1] такі види (заходи) розбірливості мови:
-разборчівость формант;
-разборчівость звуків;
-разборчівость складів;
-разборчівость слів;
-разборчівость фраз.
При розрахунку розбірливості доводиться мати справу з частотно-залежними функціями. Тому результати кількісного розрахунку для різних ділянок спектра різні. Зважаючи на це завдання розрахунку вирішується поділом діапазону частот, використовуваного для передачі мови, на вузькі смуги, всередині яких можна не рахуватися з вказаною частотною залежністю і відносити отримані результати до середньої частоти смуги. Далі обчислюється розбірливість для кожної смуги частот, а загальна розбірливість знаходиться підсумовуванням «смугових» розбірливо.
Оскільки властивість адитивності володіє тільки формантного розбірливість:
, (2.3)
де - формантного розбірливість в -той смузі частот, ідея розрахунку зводиться до попередньою обчисленню величини, з наступним перерахунком її в величини,,,, на підставі наявної інформації про залежності між різними заходами розбірливості.
Чіткість в кожній смузі можна представити у вигляді:
, (2.4)
де - формантного розбірливість в відсутність заважають факторів (шум, вплив тракту передачі);- Коефіцієнт сприйняття, що враховує втрати розбірливості через наявність заважають факторів.
Поділ діапазону частот мовного сигналу на смуги можна робити по-різному. В [1] називається два способи:
- поділ на смуги однакової ширини;
- поділ на равноартікуляціонние смуги,
причому перевага віддається другому способу, що дозволяє спростити викладки. Кількість смуг при цьому пропонується вибрати рівним. У роботі [8] також обраний спосіб розподілу на равноартікуляціонние смуги.
В [2-9] вказується інший спосіб - поділ на октавні або третьоктавні смуги. Кількість смуг при цьому пропонується вибрати рівним.
Мабуть, вибір способу поділу на смуги частот - питання не стільки принциповий, скільки залежить від «смаку» дослідника.
Розглянемо далі ідею розрахунку розбірливості мови, виходячи з принципу поділу на равноартікуляціонние смуги [1]. При цьому, оскільки, в силу імовірнісного характеру формантной розбірливості, справедливе співвідношення .Отже,. Величини визначають, виходячи з емпіричної функціональної залежності (функцію називають «постійної артикуляційної характеристикою мови» [1]), де рівень відчуття формант обчислюють за формулою 2.5:
, (2.5)
де - значення спектра формант на вході тракту;- Поріг чутності;- Маскування від шумів всіх видів;- Загасання в тракті;- Логарифмічна ширина критичної смуги слуху.
Для досить високих рівнів шуму:
вираз для рівня відчуття формант можна обчислювати за спрощеною формулою 2.6:
(2.6)
Вид залежності наведено на малюнку 2.10.
Малюнок 2.10 Вид залежності
Відзначимо дві важливі обставини. По-перше, функція не залежить від смуги частот. По-друге, в літературі можна зустріти дуже різняться криві. Наприклад, навіть в роботі [1] зустрічаємо дві такі криві: для «ідеалізованої артикуляційної бригади» і для «типовий артикуляційної бригади». А в роботі [5] наводиться аналогічна залежність, що істотно відрізняється від відповідних кривих в роботі [6]. Більш уважний аналіз роботи [10] показує, що тут замість спектра формант використовують спектр мови, і, як наслідок, замість рівня відчуття формант використовують рівень відчуття мови (формула 2.7):
(2.7)
Таким чином, в [5] замість залежності пропонують використовувати подібну, але кількісно відрізняється залежність.
Таким чином, хоча...
