Расчет разборчивости речи

Так же рассчитаем коэффициент распознавания речи формантным методом, а именно известный как индекс арктикуляции (AI).

Спектр речи разбивается на N частотных полос (например, октавных, третьоктавных, равноартикуляционных и т. п.), в общем случае произвольных.

Для каждой i-й (i =1 …N)частотной полосы на среднегеометрической частоте определяется формантный параметр, характеризующий энергетическую избыточность дискретной составляющей речевого сигнала:

где Ai — средний спектральный модальный уровень формант (под формантой понимается область частот, характерная для определенного звука) в i-й спектральной полосе, дБ; Lc. i — средний спектральный уровень речевого сигнала на входе слухового аппарата человека, измеренный в i-й спектральной полосе, дБ;

Для каждой i-й частотной полосы определяется весовой коэффициент кi, характеризующий вероятность наличия формант речи в данной полосе частот:

где k (fв.i) и k (fн.i) — значения весового коэффициента для верхней fв. i и нижней fн. i граничной частот i-й частотной полосы спектра речевого сигнала.

Значения весовых коэффициентов k (fв.i) и k (fн.i) определяются при условиях f = fв. i и f = fн. i по графику функции распределения формант, характеризующей вероятность встречаемости формант в различных участках речевого спектра:

Рис. 7.

или из соотношения:

Табл. 16.

Для каждой i-й частотной полосы определяется коэффициент восприятия формант слуховым аппаратом человека pi, который представляет собой вероятное относительное количество формантных составляющих речи, которые будут иметь уровни интенсивности выше порогового значения восприятия. Данный коэффициент определяется по графику зависимости коэффициента восприятия от эффективного уровня ощущения формант или из аналитического соотношения:

Рис. 8.

где Qi = Ai — Lш. i = (Lc.i — ?Ai) — Lш. i = qi — ?Ai; Lш. i — уровень шума (помехи) в i-й частотной полосе, дБ. qi = Lc. i — Lш. i — отношение «уровень речевого сигнала/уровень шума» в i-й частотной полосе, дБ.

С учетом (10) и (11) рассчитываются спектральный индекс артикуляции (понимаемости) речи Ri (информационной вес i-й спектральной полосы частотного диапазона речи) и интегральный индекс артикуляции речи R:

Слоговая разборчивость S определяется по графику зависимости слоговой разборчивости от разборчивости формант или из аналитического соотношения:

Зависимость словесной разборчивости речи W от слоговой S представлена на рис:

Рис. 9.

График аппроксимируется аналитическим соотношением:

С учетом рис. легко получить график зависимости словесной разборчивости от интегрального индекса артикуляции речи:

Рис. 10.

Который можно аппроксимировать аналитическим соотношением:

В ходе расчетов были получены следующие данные:

Табл. 17.

Реализовать съем через акустический канал можно только при открытой двери, стоя непосредственно у дверного проема. При полном отсутствии шума. К тому же, нахождение возле двери вызовет подозрение со стороны медицинского персонала. Можно сделать вывод что этот канал является очень труднореализуемым. Другие места, такие как, за пределами помещения, для снятия акустического канала непригодны. Возможно снятие посредством виброакустического канала.