Степень разборчивости речи принято определять по проценту правильно воспринятых слушателями1 бессвязных слогов, произносимых, диктором. Для этой цели разработаны специальные таблицы слогов. ¦, наиболее характерных для слов речи. Испытания при помощи слогов производятся с целью исключить влияние «догадки» при диктовке связного текста. Если из 100 слогов правильно воспринимаются 4Ф или 70, то разборчивость, называемая также артикуляцией, считается соответственно равной 40 или 70%. Для понятности связной речи не требуется точно разбирать все слоги. На рис. 14 показана связь между понятностью связных фраз и слоговой разборчивостью . Из этого рисунка видно, что даже при 40% разборчивости слогов понятность фраз еще удовлетворительна (94 о/о).[ ...]

О -полностью отсутствует, понятно до 5% чисел; 1-очень плохая, понятно до 30% чисел; 2 - плохая, понятно до 50%; 3 - удовлетворительная, понятно до 70%, 4 - хорошая, понятно (без; напряжения внимания) 85%; 5 - отличная, понятно 95-100% чисел.[ ...]

Разборчивость речи при шуме зависит от громкости речи и шума, от соотношения их уровней и от частотного спектра шума. В гулких помещениях (помещениях с большим временем реверберации) разборчивость ухудшается.[ ...]

Общая теория разборчивости речи, разработанная советскими акустиками Л. Л. Мясниковым, Ю. С. Быковым , Л. А. Варшавским, Н. Б. Покровским и др. позволяет достаточно точно определить разборчивость в зависимости от характеристик шума. Вследствие относительной сложности общей теории мы изложим здесь этот вопрос в приближенной форме, основываясь на результатах работ лаборатории ЛИОТ.[ ...]

Опыты, проведенные автором в лабораторной обстановке и в условиях различных производственных шумов, показали, что очень тихая речь, с уровнями до 20-25 фон, даже в тихой обстановке почти полностью непонятна. При более высоких уровнях речи благодаря способности слуха к анализу сложных звуков разборчивость вполне удовлетворительна, если уровень шума не более чем на 10-15 дб превышает уровень речи. При больших превышениях уровня шума разборчивость резко падает. Когда уровень шума превысит уровень речи примерно на 20-25 дб, речь становится совершенно непонятной. Превышение в 30 дб полностью заглушает все звуки речи.[ ...]

Опыты, проведенные нами в залах электростанций, в машинных отделениях судов и в шумных заводских цехах, показали, что при шуме с уровнем 95-100 фон можно удовлетворительно понимать речь на расстоянии 1 -1,5 м при переговорах повышенным голосом (уровень речи около 80 фон). Более высокие уровни шума сильно ухудшают разборчивость. При уровне 110-115 фон разборчивость почти полностью исчезает даже при переговорах сильно напряженным голосом на расстоянии от слушателя 0,2-0,3 м (уровень речи около 102 фон). Шум с уровнями 120 фон и выше обычно полностью исключает возможность понимать речь даже при усилении ее с помощью электроакустических устройств!.[ ...]

Как показали наши опыты , при передаче речи с усилением через громкоговорители, например в шумных цехах, для улучшения разборчивости целесообразно в наибольшей степени усиливать звуки речи в этой области частот от 800 до 2 500 гц (рис. 16).[ ...]

Приближенная оценка разборчивости речи в условиях шумов различного характера может быть произведена по составленному нами графику рис. 17. Если уровень шума в полосе частот от 800 до 2 500 гц превышает порог маскировки речи (пунктирные линии) данной громкости, то речь, произносимая с расстояния в 1 м, становится неразборчивой. Для примера на рис. 17 показаны три различных по характеру спектра шума. Хотя общие уровни шумов 1 и 2 различны, разборчивость речи в условиях этих шумов будет примерно одинаковой (при речи несколько повышенным голосом - удовлетворительной), так как в полосе частот от 800 до 2 500 гц спектры шумов I и 2 одинаковы по уровню. С другой стороны, в условиях шума 3 разборчивость будет лучше, хотя общий уровень шума почти такой же, как в случае 2.[ ...]

Рисунки к данной главе:

Что такое разборчивость речи

На сегодняшний день в мире существует более чем 500 000 000 человек, обладающих нарушением слуха. Именно поэтому проблема слухопротезирования является очень распространённой.

Слышать звуки и слушать речь — это совершенно два разных понятия, хоть и обладают одними и теми же физические характеристиками (частотный спектр, уровень акустического давления ). Когда говорят о понижении уровня слуховой активности человека, подразумевается определённое количество критериев, один из которых — это разборчивость речи человека. Поэтому слуховые аппараты обязаны обеспечить качественное усиление звуковых сигналов, а также — улучшить разборчивость человеческой речи .

Разборчивость речи — это совокупность непрерывной работы органов уха, слуховых нервов и центра слуха в коре головного мозга. Выход из строя хотя бы одного из этих компонентов влечёт за собой изменения в разборчивости речи. Не акцентируя внимания на мозге можно с уверенностью предположить, что верно подобранные и настроенные слуховые аппараты качественно компенсируют потерю слуха.

Наука, которая занимается проблемами слуха, установила, что в пространстве частот акустических колебаний человеческая речь имеет своеобразный спектр. После проведённых исследований были получены так называемые «пики разборчивости речи ». Благодаря таким данным стало возможно отличать речь человека от фоновых звуков, тем самым повышая качество общей разборчивости. Слуховые аппараты — это, в первую очередь вспомогательные средства при общении с людьми.

Улучшение разборчивости речи

Бытует распространенное заблуждение, что создание слуховых аппаратов ограничивается достаточно простым решением — микрофоном, усилителем и динамиком. Что может быть ещё проще? С какой целью производить сложные компьютерные модели, стоящие порядка десятка и даже сотен тысяч рублей? Поэтому находятся такие люди, которые обеспечивают себя и своих родных изделиями так сказать собственного или «домашнего » производства, чем, конечно же, наносят непоправимый урон и вред слуху слабослышащего человека. По схожей причине не рекомендуется приобретать слуховые аппараты на стороне или «с рук », а лишь в специализированных медцентрах.

В нашей стране можно встретить в продаже слуховые аппараты разных фирм-производителей от очень дешевых и до дорогих красивых. Слуховые аппараты компании «Widex » это оригинальные, удобные, качественные и простые в обращении устройства. Благодаря последним инновационным технологиям в области цифровой обработки сигнала и электроники, современные слуховые аппараты «Widex » представлены настолько миниатюрными, что они комфортно помещаются в слуховом проходе.

Слуховые аппараты «Widex » обладают возможностью смещения диапазона разборчивости речи человека. Такая возможность имеется у всех типов слуховых аппаратов «Widex »: как у заушных слуховых аппаратов , так и у внутриушных и внутриканальных .

Проблема слухового протезирования и увеличения разборчивости речи человека должна решаться под чутким контролем специалистов (врача-сурдолога) в специализированных центрах, где производиться учёт индивидуальных особенностей человека и самое главное — это желание человека вернуть утраченный слух.

РАЗБОРЧИВОСТЬ РЕЧИ

В помещениях, предназначенных для слушания речи, основное значение имеет ее разборчивость. Разборчивостью речи называют относительное или процентное количество правильно принятых слушателями элементов речи из общего количества произнесенных. Элементы речи - это слоги, звуки, слова, фразы. Соответственно этому различают слоговую, звуковую, словесную, смысловую разборчивость речи.

Определение разборчивости речи осуществляется с помощью специальных артикуляционных таблиц, читаемых диктором в исследуемом помещении. Поэтому данный метод исследования называют артикуляционным. Образцы артикуляционных таблиц слогов приведены в прил. IV (табл. I, 2). Количество слушателей определяется размерами помещения. Обычно в исследовании участвуют не менее 20 слушателей, равномерно распределяемых по всему помещению. Слушатели записывают, в бланки элементы речи так, как они их услышали. Затем слушатели меняются местами и записывают следующие артикуляционные таблицы. Статистическая обработка полученных результатов позволяет оценить разборчивость речи в различных местах помещения.

В помещениях, в которых слоговая разборчивость равна или более 85%, разборчивость речи считается отличной. Неудовлетворительной разборчивости речи (около 40%слоговой разборчивости) соответствует примерно 90%разборчивости фраз.

Разработан ускоренный метод оценки разборчивости речи - метод выбора. Он отличается тем, что сходные по звучанию слова сгруппированы в таблицы (см. прил. IV, табл. 3). Диктор зачитывает из каждой группы сходных слов только одно слово, а слушатели, имея таблицы, отмечают то слово, которое, по их мнению, было зачитано, затем определяют процент правильно принятых слов. Данный метод требует меньшей тренировки слушателей, но он менее точен, чем артикуляционный.

На разборчивость речи оказывают влияние следующие факторы: время реверберации, громкость речи, соотношение уровня постороннего шума (внутри помещения или проникающего снаружи) и уровня громкости речи, а также форма и размеры помещения. На учете данных факторов основан метод расчета разборчивости речи, предложенный Кнудсеном. Так, при времени реверберации около 0,5 с разборчивость речи наибольшая; при увеличении времени реверберации разборчивость речи ухудшается примерно на 10% на каждую секунду времени.

Лучшая разборчивость речи наблюдается при уровне речи 70¸80 дБ. Если уровни речи и мешающего шума примерно одинаковы, разборчивость речи снижается до 60%.

Исходя из сказанного, время реверберации Т не может увеличиваться неограниченно, так как разборчивость звуковых сигналов ухудшается. Поэтому для помещений в зависимости от источника звука должен быть установлен максимальный объем согласно табл. 2, а в зависимости от этого объема и времени реверберации - максимальная разборчивость речи (рис. 46).

Метод Кнудсена позволяет оценить разборчивость речи, не проводя артикуляционных испытаний, то есть на стадии проектирования.

Точность метода невысокая, и в последнее время предложен ряд более совершенных способов расчета разборчивости речи, авторами которых являются Рейхард, Низе и другие.

Четкость и разборчивость речи в зале, а также качество воспринимаемых музыкальных звуков зависит от силы прямого звука и первых полезных звуковых отражений. Таковыми считаются отражения, поступающие к слушателю с временем запаздывания, по сравнению с прямым звуком, не более 0,05 с для речи и 0,15 ¸ 0,20 с для музыки. Энергия ранних звуковых отражений, как и энергия прямого звука, относится к полезной звуковой энергии. К "бесполезной" относится вся остальная звуковая энергия, представляющая собой реверберирующий фон в помещении.

Рис. 46. Влияние времени реверберации Т на разборчивость речи Р в зависимости от объема помещения, м (по Кнудсену):

а - 707; б - 11300; в - 45200

Результирующий эффект восприятия звука в помещении с точки зрения его разборчивости зависит от величины относительного воздействия на слушателя полезной и "бесполезной" частей звуковой энергии. Это отношение называется коэффициентом разборчивости, величина которого определяется по формуле (15)

где - звукопоглощение при 100%-ном заполнении зала для частот 500-2000 Гц;

α - средний коэффициент звукопоглощения при тех же условиях;

Путь первых отражений от источника звука до точки наблюдения, пришедших в течение первых 0,05 (0,15¸0,20) с;

α 1 , α 2 , ... α n - коэффициенты звукопоглощения поверхностей, от которых пришли прямые полезные отражения.

Понятность и разборчивость речи

Понятность речи - основная характеристика, определяющая пригодность тракта для передачи речи. Непосредственное определение этой характеристики может быть осуществлено статистическим методом с привлечением большого числа слушателей и дикторов. Количественное определение понятности речи – разборчивость .

Разборчивостью речи называют относительное или процентное число правильно принятых элементов речи из общего числа переданных по тракту. Элементы речи – сложные звуки, слова, фразы, цифры. Соответственно различают слоговую, звуковую, словесную, смысловую и цифровую разборчивости. Между ними существует статистическая взаимосвязь. В практике преимущественно используют слоговую, словесную и смысловую разборчивости.

Для измерений разборчивости разработаны специальные таблицы слогов с учетом встречаемости их в русской речи. Эти таблицы называются артикуляционными. Разборчивость измеряют с помощью тренированной бригады слушателей без нарушений слуха и речи путем проведения субъективно-статистических экспертиз. При этом измерения могут проводиться различными методами, например, методом бальной оценки, методом определения процента правильно принятых слов и т.д.

Зависимость между разборчивостью речи и ее понятностью, приведена в табл. 16.1. В этой таблице понятность речи оценена четырьмя градациями:

1) отличная, если понятность полная, без переспросов;

2) хорошая, если у слушателей возникла необходимость в отдельных переспросах редко встречающихся слов или отдельных названий;

3) удовлетворительная, если слушатели сообщили, что им трудно понимать, имели место частые переспросы;

4) предельно допустимая, если требовались неоднократные переспросы одного и того же материала с передачей отдельных слов по буквам при полном напряжении слуха.

Таблица 16.1

Причинами снижения разборчивости являются акустические шумы в помещении, помехи от реверберации и диффузного звука, недостаточное усиление сигналов первичного источника звука.

Системы озвучения и звукоусиления должны обеспечивать требуемую понятность речи. При передаче информационных программ, проведении митингов и собраний необходима отличная понятность речи, которая обеспечивается при 80 % слоговой и 98 % словесной разборчивостях. Для диспетчерской связи полная разборчивость речи (удовлетворительная понятность) получается при 40...50 % слоговой и 87...93 % словесной разборчивостях. Поэтому при расчете диспетчерской связи ориентируются на меньшие величины разборчивости, чем при расчетах систем широкого применения.

Существует связь между разборчивостью речи, условиями приема и характеристиками трактов передачи, которую удалось установить при помощи формантной теории, разработанной Флетчером и Коллардом.

Области концентрации энергии в том или ином участке частотного диапазона называются формантами. Их расположение зависит как от положения звука в слове или фразе, так и от индивидуальных особенностей артикуляционного аппарата человека. Каждый звук имеет несколько формант. Форманты звуков речи заполняют частотный диапазон от 150 до 7000 Гц.

Этот диапазон частот условились поделить на 20 полос, в каждой из которых вероятность появления формант одинакова. Такие полосы частот назвали полосами равной разборчивости. Они определены для ряда языков, в том числе для русского.Установили, что вероятность появления фомант подчиняется правилу аддитивности. При достаточно большом количестве звукового материала вероятность появления формант в каждой полосе равна 0,05.

Форманты имеют различные уровни интенсивности: у звонких звуков они выше, чем у глухих. При увеличении уровня акустических шумов сначала маскируются форманты с низкими уровнями, а затем с более высокими. В результате маскировки уменьшается вероятность восприятия формант. Коэффициент, определяющий это уменьшение в к- й полосе, называют коэффициентом восприятия или разборчивости к ф. Иначе говоря, в к -ойполосе вероятность приема формант

где коэффициент восприятия формант к ф зависит от уровня ощущения, который в свою очередь определяется разностью между средним спектральным уровнем речи В р в полосе равной разборчивости и спектральным уровнем шумов и помех в той же полосе В ш:

Е ф = В р -В ш. (16.2)

Коэффициент восприятия (разбогрчивости) может быть определен по графику, представленному на рис. 16.1. На этом графике приведены уровни ощущения Е ф и соответствующие им коэффициенты восприятия к ф.

Для уровней ощущения 0-18 дБ к ф может быть определен приближенно по формуле k ф =(Е+ 6)/30.

Рисунок 16.1.Интегральное распределе­ние уровней речи.

В общем случае для каждой полосы равной разборчивости коэффициент восприятия будет разным. Общая формантная разборчивость в речевом диапазоне частот определяется из

(16.3)

Рисунок 16.2.Зависимость слоговой разборчивости от формантной.

Зависимость между формантной и другими видами разборчивости была найдена экспериментально. Такая зависимость для слоговой разборчивости показана на рис. 16.2. Из этого рисунка видно, что почти полная понятность речи (слоговая разборчивость равна 80 %) получается при приеме лишь половины всех формант (формантная разборчивость равна 0,5), что свидетельствует об избыточности речи и комбинационной способности мозга.

Определение разборчивости речи для озвучиваемых помещений прежде всего осуществляют для точек озвучиваемой поверхности с минимальным уровнем прямого звука и максимальным уровнем акустичеких шумов. Спектральный уровень прямого звука у слушателя, находящегося в такой точке,

,(16.4)

где В рм -спектральный уровень речи у микрофона (определяется из таблиц);

,

где r м - удаление микрофона от оратора; - спектральный уровень речи на расстоянии 1 м (определяется из справочных таблиц); - индекс усиления (индекс тракта- разность между уровнями звука, создаваемыми громкоговорителем системы звукоусиления у уха слушателя и первичным источником звука на входе микрофона).

Эти данные определяют для каждой полосы равной разборчивости. Для этих же полос спектральные уровни шумов и помех в месте слушания

(16.5)

где В аш - спектральный уровень акустических шумов (определяется из справочных таблиц); В п - спектральный уровень помех от речи (самомаскировка речи),

(16.6)

где - поправка на помехи от диффузного звука (R - акустическое отношение в расчетной точке); N д - дифракционная поправка, поправка на отражение от головы слушателя (определяется из справочных таблиц); - поправка на реверберационные помехи (Т р - время реверберации).

Уровень акустических шумов не зависит от индекса тракта, в то время как уровень помех от речи растет с увеличением индекса тракта (16.4), (16.6). Поэтому для повышения уровня ощущения целесообразно увеличивать индекс тракта. После достижения условия

В п = В аш + 6 (16.7)

дальнейшее увеличение индекса тракта не рационально, так как уровень ощущения в пределе может повыситься лишь на 1 дБ. Это условие с учетом (16.4), (16.6), (16.7) определяет индекс тракта

(16.8)

Такой индекс тракта называют рациональным. Он в основном определяется максимальным значением акустического отношения в расчетной точке и временем реверберации.

При рациональном усилении из (16.5) следует, что

В ш = В п + 1, (16.9)

т.е. вклад акустических шумов В аш в общий уровень шумов и помех незначителен.

Полученные выражения позволяют определить разборчивость и понятность речи. Для этого по формулам (16.4), (16.6), (16.9) находят уровни речи, шумов и помех и далее по формуле (16.2) определяют уровень ощущения формант Е ф для каждой полосы равной разборчивости. Графическая зависимость, представленная на рис. 16.1, позволяет найти коэффициенты разборчивости к ф, соответствующие полученным значениям Е ф. Общая формантная разборчивость А в речевом диапазоне частот находится из выражения (16.3), а соответствующая ей слоговая разборчивость определяется по рис. 16.2. Понятность речи определяется по табл. 16.1.