Разработка метода и технических средств частотного компрессирования речевых сигналов для повышения разборчивости на фоне помех

• Автор: Зуев, Павел Юрьевич
• Шифр специальности: 05.11.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 166 с. : ил.

Глава 1. ИЗВЕСТНЫЕ СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ РАЗБОРЧИВОСТИ РЕЧИ

1.1. Причины снижения разборчивости речи, воспринимаемой

на фоне акустических помех

1.1.1. Маскировка в частотной области

1.1.2. Маскировка во временной области

1.2. Повышение разборчивости речи путем увеличения

уровня полезного сигнала

1.3. Повышение разборчивости речи путем снижения

уровня помехи

1.3.1. Аналоговые шумоподавители

1.3.2. Цифровые шумоподавители

1.4. Выводы по главе
Глава 2. МОДУЛЯЦИОННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЗВУКОВЫХ СИГНАЛОВ
2.1. Выбор теоретической базы разработанного метода сжатия части частотного диапазона речевого сигнала для повышения его разборчивости на фоне помех
2.2. Теоретические основы модуляционных преобразований звуковых сигналов
2.3. Применение модуляционных преобразований звуковых
сигналов
2.4. Изменение свойств звуковых сигналов при делении мгновенной частоты
2.5. Выводы по главе
Глава 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДА И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ СЖАТИЯ ЧАСТИ ЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА РЕЧЕВОГО СИГНАЛА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЕГО РАЗБОРЧИВОСТИ НА ФОНЕ ПОМЕХ
3.1. Разработанный метод сжатия части частотного диапазона речевого сигнала
3.2. Известные свойства речи и слуха человека
3.2.1. Виды звуковых колебаний, возбуждаемых в речевом тракте человека
3.2.2. Описание свойств звуков речи человека с позиций спектральной теории представления сигналов
3.2.3. Описание свойств звуков речи человека с позиций модуляционной теории представления сигналов
3.2.4. Выводы
3.3. Технические средства сжатия части частотного
диапазона речевого сигнала
3.3.1. Структурная схема точного аналогового нелинейного частотного компрессора
3.3.2. Фильтры
3.3.3. Генератор
3.3.4. Сумматор мгновенных частот
3.3.4.1. Фазовращатель звукового сигнала
3.3.4.2. Фазовращатель сигнала генератора
3.3.4.3. Перемножители сигналов
3.3.4.4. Вычитатель сигналов
3.3.5. Точный аналоговый делитель мгновенной частоты
3.3.5.1 Сумматор мгновенных частот
3.3.5.2 Генератор
3.3.5.3 Амплитудный ограничитель
3.3.5.4 Вычитатели мгновенных частот
3.3.6. Альтернативная схема точного аналогового
делителя мгновенной частоты
3.3.6.1 Сумматор мгновенных частот
3.3.6.2 Амплитудный ограничитель
3.3.6.3 Вычитатели мгновенных частот
3.3.6.4 Генератор
3.3.6.5 Амплитудный детектор и фильтр низких частот
3.3.6.6 Перемножитель сигналов
3.3.7. Сумматор сигналов
3.4. Выводы по главе
Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ РАЗБОРЧИВОСТИ РЕЧЕВОГО СИГНАЛА С ЧАСТИЧНО КОМПРЕССИРОВАННЫМ ЧАСТОТНЫМ ДИАПАЗОНОМ
4.1. Методы оценки разборчивости речи
4.1.1. Субъективные методы оценки разборчивости речи
4.1.2. Объективные методы оценки разборчивости речи
4.1.3. Выводы
4.2. Результаты артикуляционных испытаний точного
аналогового нелинейного частотного компрессора
4.2.1. Определение оптимальных параметров нелинейной частотной компрессии речевого сигнала
4.2.2. Исследование эффективности применения точного аналогового нелинейного частотного компрессора для повышения разборчивости речи, воспринимаемой
на фоне акустических помех
4.3. Исследование зависимости разборчивости речевого сигнала от ограничения спектра частот огибающей
4.4. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Библиографический список использованной литературы
Приложение 1. Акты о внедрении результатов работы

1.4. Выводы по главе
Анализируя известные методы и технические средства, которые позволяют повысить разборчивость речи, воспринимаемой на фоне помех, можно выделить три основных пути решения проблемы повышения разборчивости речи, воспринимаемой на фоне акустических помех:
1. Повысить уровень прослушиваемого полезного речевого сигнала. Показано, что этот путь имеет ограниченные возможности, поскольку увеличение уровня речевого сигнала сопровождается повышением разборчивости речи только до определенного порога, после чего происходит снижение разборчивости.
2. Понизить уровень помехи в смеси полезного сигнала и помехи, с помощью шумоподавителей. Однако шумоподавители не позволяют уменьшить влияние на разборчивость речи акустических помех, воздействующих на слушателя одновременно с полезным речевым сигналом.
3. Разработать такие методы преобразования передаваемого по каналу звукопередачи полезного речевого сигнала, которые позволят повысить разборчивость речи, воспринимаемой на фоне акустических помех.
Третий путь повышения разборчивости речи, воспринимаемой на фоне акустических помех, на сегодняшний день мало изучен и может иметь достаточно много направлений. В ходе данного диссертационного исследования изучены возможности нелинейного преобразования одной из модулирующих функций звуковых сигналов - мгновенной частоты, для повышения разборчивости речи, воспринимаемой на фоне акустических помех. Преобразование мгновенной частоты осуществляется путем ее деления с помощью аппаратуры точного компандирования частотного и динамического диапазонов звуковых сигналов [9, 40], без выделения этой модулирующей функции в виде отдельного субсигнала. Результаты теоретических исследований и экспериментов приведены в последующих главах.