Основы акустики речи

Процесс образования и восприятия речевых сигналов включает в себя следующие основные этапы:

1)формулировка сообщения,

2) кодирование в языковые элементы,

3) нейромускульные действия,

4) движения элементов голосового тракта,

5) излучение акустического сигнала,

6)спектральный анализ и выделение акустических признаков в периферической слуховой системе,

7)передача выделенных признаков по нейронным сетям,

8)распознавание языкового кода (лингвистический анализ),

9)понимание смысла сообщения

Речь с физической точки зрения состоит из последовательностей звуков с паузами между ними или их группами. Каждому свойственна своя манера произнесения звуков, но при всем разнообразии их произнесения, звуки являются физической реализацией ограниченного числа фонем.

Фонема – то, что человек хочет произнести, а звук – то, что фактически произносит, поэтому вводится понятие артикуляции, то есть разборчивости звуков.

Структура голосообразующего аппарата состоит из трех основных частей:

1) Генератора дыхательной системы, состоящей из воздушного резервуара (легких), где запасается энергия избыточного давления, мускульной системы и выводного канала (трахеи) со специальным аппаратом (гортанью), где воздушная струя прерывается и модулируется.

2) Вибраторов голосовых связок, воздушных турбулентных струй (создающих краевые тоны), импульсных источников (взрывов).

3) Резонаторов, разветвленной и перестраиваемой системы резонансных полостей сложной геометрической формы (глотки, ротовой и носовой полости), называемой артикуляционной системой.

При образовании звуков речи используются три основных механизма генерации звука (и их различные сочетания): процесс фонации, турбулентный шум, импульсные источники.

Процесс фонации, т.е. модуляция воздушного потока за счет колебаний голосовых связок

Турбулентный шум проявляется при прохождении струи воздуха через узкое отверстие голосового тракта с достаточно большой скоростью.

Импульсный источник звука образуется при скачкообразном изменении давления воздуха за счет кратковременного (примерно 30 мс) перекрытия выход воздуха.