Анализ, синтез и восприятие речи
Год: 1968
Автор: Фланаган Дж.
Переводчик: Пирогов А.А.
Издательство: Связь
Язык: Русский
Формат: DjVu
Качество: Отсканированные страницы
Количество страниц: 394
Описание: В монографии Дж.Фланагана, известного американского ученого, подробно рассматриваются широкий круг вопросов, связанных со свойствами речи как переносчика информации, основные ее параметры, проблемы анализа, синтеза и автоматического распознавания. Оцениваются характеристики каналов речевой связи. Большое внимание уделяется рассмотрению проблем синтетической телефонии; описываются различные вокодеры, полувокодеры и другие способы и методы сокращения полосы частот, занимаемой речью.
Книга найдет многих читателей не только среди специалистов в области техники связи, но также среди математиков-кибернетиков, физиологов, лингвистов, филологов, акустиков и других специалистов, имеющих дело с техникой передачи, приема, хранения, исследования речевых сигналов и использования их для управления машинами.
Оглавление
Предисловие к русскому изданию 5
От автора 6
От редактора русского перевода 8
I. Речевая связь 11
11. Возникновение телефонии 12
12. Эффективная передача речи 14
13. Пропускная способность человека как канала передачи информации 17
14. Синтетическая телефония: подход к повышению эффективности 20
II. Процесс р с ч е о б р а з о в а и и я 21
21. Физиология органов речи 21
.2.2. Звуки речи 27
2.21. Общие сведения 27
2.22. Гласиые 29
2.23. Согласные 31
23. Количественное описание оечи 36
ЛI. Акустические свойства речевого аппарата . 36
3.1. Речевой тракт как акустическая система 37
3.2. Эквивалентная схема для цилиндрической трубы с потерями 39
3.2.1. Общие соотношения 39
3.2.2. Акустическое «/.» 42
3.2.3. Акустическое «/?» 42
3.2.4. Акустическое «С» 44
.3.2.5. Акустическое «G» 45
3.26. Заключение по эквивалентным представлениям акустических величин 49
3.3. Нагрузочное сопротивление излучения через рот и ноздри 50
3.4. Распространение звука в пространстве вокруг головы . . 53 .3.5. Голосозой источник 57
3.51. Возбуждение голосовыми связками 57
3.52. Импеданс голосовой щели 59
3.53. Эквивалентная схема голосового источника для переменного тока 66
:3.6. Источник шумо'Вого и импульсного возбуждения тракта 70
3.7. Некоторые свойства передаточной функции речевого тракта 74
3.7.1. Определение передаточной функции 74
3.7.2. Влияние нагрузки излучения на распределение полюсов тракта 78
3.7.3. Влияние импеданса голосовой щели на распределение полюсов тракта 80
3.7.4. Влияние колебаний стенок полости ®2
3.7.5. Аппроксимация голосового тракта двумя трубками . 86 .3.7.6. Возбуждение источником, смещенным вперед по продольной оси тракта 89
3.77. Влияние носового тракта 94
3.78. Четырехтрубное, трехпараметровое приближение к артикуляции гласных 97
3.79. Многотрубные модели и электрические аналоги речевого тракта 100
3.8. Применение основных свойств речи и слуха в синтетической телефонии • 103
IV. У х о и с л у 103
41. Устройство уха 103
4.11. Общая схема 103
4.12. Наружное ухо 105
4.13. Среднее ухо 105
4.14. Внутреннее ухо 109
4.15. Преобразование механических колебаний в нервное возбуждение 113
4.16. Проводящие пути в слуховой нервной системе . . 116
42. Математические модели уха 123
4.21. Постановка задачи 123
4.22. Модель базилярной мембраны 125
4.23. Передаточная функция среднего уха 127
4.24. Эквивалентная передаточная функция среднего уха и базилярной мембраны 130
4.25. Электрическая схема, модулирующая смещение базилярной мембраны 133
4.26. Моделирование движений мембраны на вычислительной машине 136
4.27. Моделирование улитки с помощью длинной линии . 139
43. Иллюстрация соотношений между субъективным и физяо- логически.м поведением .143
4.31. Основные предположения 143
4.32. Восприятие высоты звука 144
4.33. Бинауральная локализация 147
4.34. Пороговая чувствительность 154
4.35. Обработка сложных сигналов в слуховой системе . 159
V. Устройства для а и а л и з а речи 160
51. Спектральный анализ речи 161
5.11. Кратковременный частотный анализ 161
5.12. Измерение мгновенного спектра 164
5.13. Выбор весовой функции 167
5.14. Звуковой спектрограф 170
5.15. Кратковременная функция корреляции и мгновенный спектр мощности 176
5.16. Средний спектр мощности 182
5.17. Измерение среднего спектра мощности речи ... 183
52. Формантный анализ речи 186
5.2:1. О формантной структуре речи 186
5.22. Выделение формантных частот 188
5.23. Измерение ширины формантных полос .... 202
53. Анализ основного тоиа голоса 204
54. Артикуляторный анализ механизма речеобразоваиия . . 207
55. Автоматическое распознавание речи 211
56. Автоматическое распознавание диктора 219.
VI. Сшнтез речи 222
61. Механические говорящие машины; исторический обзор . . 222
62. Электрические методы синтеза речи 227
6.21. Методы восстановления сигналов с заданным спектром . .... 227
6.22. Синтезаторы-четырехполюсники 232
6.23. Аналоги речевого тракта, построенные на основе линии передачи 247
6.24. Возбуждение электрических синтезаторов .... 251
6.25. Факторы, связанные с излучением 266
6.26. Моделирование синтеза речи иа вычислительных машинах 267
VII. Восприятие речи и речеподобиых звуков. . 275
71. Дифференциальное и абсолютное различения .... 276
72. Дифференциальная разрешающая способность по координатам речевого сигнала 278
7.21. О чувствительности слуха к изменению координат речевого сигнала 278
7.22. Пороговые значения для «частот формантных максимумов 279
7.23. Пороговые зиачеиия для амплитуд формантных максимумов 279
7.24. Пороговая чувствительность к ширине формант . . 280
7.25. Пороговая чувствительность к частоте основного тона 280
7.26. Пороговые значения для интенсивности возбуждения 280
7.27. Порог чувствительности к нулям спектра импульсов основного тона 281
7.28. Различимость максимумов и минимумов спектра шума 281
7.29. Другие оценки, полученные методом непосредственного сравнения 283
7.210. Дифференциальная различимость в артикуляционной области 287
73. Абсолютное различение речи и речеподобных звуков . . 288
7.31. Абсолютное опознавание звуков 288
7.32. Абсолютное опознавание слогов 291
7.33. Влияние обучения и лингвистических ассоциаций иа абсолютную опознаваемость речеподобных сигналов . . . 298
7.34. Влияние лингвистических ассоциаций на дифференциальную различимость 302
74. Влияние контекста и словаря иа восприятие речи . . . 305
75. Единицы восприятия речи 308
76. Артикуляционный метод оценки качества телефонных трактов. . . ■ а . . . . . . . . . • . 311
77. Расчет разборчивости по характеристикам тракта и уровню шума. Индекс артикуляции 313
78. Дополнительные сенсорные каналы восприятия речи . . 316
7.81. Спектрограф «видимой речи» 316
7.8J2. Тактильный вокодер . 317
7.83. Низкочастотный вокодер 317
VIII.Системы синтетической телефонии .... 318
81. Полосиые вокодеры . 319
8.11. Изобретение Гомера Дадли 319
8.12. Уплотнение полосных вокодеров 324
8.13. Эксплуатационные качества вокодера 328
82. Полосные вокодеры с сокращенной избыточностью . . . 329
8.21. Вокодер с селекцией максимумов 329
8.22. Линейное преобразование спектральных сигнал-параметров полосного вокодера 330
8.23. Вокодеры с эталонами спектральных функций . . 330
83. Полувокодеры 332
8.31. Проблема улучшения естественности 332
8.32. Уплотнение и дискретизация 335
84. Корреляционные вокодеры 337
85. Формантные вокодеры 340
8.51. Принцип формантного анализа и синтеза речи . . 340
8.52. Уплотнение и дискретизация формантных .вокодеров . 345
8.53. Формантные полувокодеры 348
86. Артикуляторные вокодеры 349
87. Другие методы сокращения полосы 350
8.71. Ограничение полосы .и соотношение скгнал/шум . . 350
8.72. Амплитудное квантование и кодирование. Клиппиро- аанная речь 351
8.73. Частотное деление и умножение. Временное сжатие и расширение 355
8.74. Метод статистического использования пауз речи (ТАСИ) 358
8.75. Представление речи ортогональными функциями . . 363
Литература 378
Список литературы, добавленной редактором перевода .... 392
