Методи вимірювання розбірливості мови. Основи електроакустики навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів культури і мистецтв

Ступінь розбірливості мови прийнято визначати за відсотком правильно сприйнятих слушателямі1 нескладних складів, вимовлених, диктором. З цією метою розроблено спеціальні таблиці складів. |, Найбільш характерних для слів мови. Випробування за допомогою складів виробляються з метою виключити вплив «здогади» при диктовку зв'язного тексту. Якщо з 100 складів правильно сприймаються 4ф або 70, то розбірливість, звана також артикуляцією, вважається відповідно рівною 40 або 70%. Для зрозумілості зв'язного мовлення не потрібно точно розбирати всі склади. На рис. 14 показано зв'язок між зрозумілістю зв'язкових фраз і складової розбірливість. З цього малюнка видно, що навіть при 40% розбірливості складів зрозумілість фраз ще задовільна (94 о / о). [...]

Про-повністю відсутня, зрозуміло до 5% чисел; 1-дуже погана, зрозуміло до 30% чисел; 2 - погана, зрозуміло до 50%; 3 - задовільна, зрозуміло до 70%, 4 - хороша, зрозуміло (без; напруги уваги) 85%; 5 - відмінна, зрозуміло 95-100% чисел. [...]

Чіткість голосу при шумі залежить від гучності мови і шуму, від співвідношення їх рівнів і від частотного спектра шуму. У гучних приміщеннях (приміщеннях з великим часом реверберації) розбірливість погіршується. [...]

Загальна теорія розбірливості мови, розроблена радянськими акустиками Л. Л. М'ясникова, Ю. С. Биковим, Л. А. Варшавським, Н. Б. Покровським і ін. Дозволяє досить точно визначити розбірливість в залежності від характеристик шуму. Внаслідок відносної складності загальної теорії ми викладемо тут це питання в наближеною формі, грунтуючись на результатах робіт лабораторії Ліоте. [...]

Досліди, проведені автором в лабораторній обстановці і в умовах різних виробничих шумів, показали, що дуже тиха мова, з рівнями до 20-25 фон, навіть в тихій обстановці майже повністю незрозуміла. При більш високих рівнях мови завдяки здатності слуху до аналізу складних звуків розбірливість цілком задовільна, якщо рівень шуму не більше ніж на 10-15 дб перевищує рівень мови. При великих перевищення рівня шуму розбірливість різко падає. Коли рівень шуму перевищить рівень мови приблизно на 20-25 дб, мова стає абсолютно незрозумілою. Перевищення в 30 дб повністю заглушає всі звуки мови. [...]

Досліди, проведені нами в залах електростанцій, в машинних відділеннях судів і в галасливих заводських цехах, показали, що при шумі з рівнем 95-100 фон можна задовільно розуміти мову на відстані 1 -1,5 м при переговорах підвищеним голосом (рівень мови близько 80 фон). більш високі рівні шуму сильно погіршують розбірливість. При рівні 110-115 фон розбірливість майже повністю зникає навіть при переговорах сильно напруженим голосом на відстані від слухача 0,2-0,3 м (рівень мови близько 102 фон). Шум з рівнями 120 фон і вище зазвичай повністю виключає можливість розуміти мову навіть при посиленні її за допомогою електроакустичних пристроїв!. [...]

Як показали наші досліди, при передачі мови з посиленням через гучномовці, наприклад в шумних цехах, для поліпшення розбірливості доцільно найбільшою мірою посилювати звуки мови в цій області частот від 800 до 2 500 гц (рис. 16). [...]

Наближена оцінка розбірливості мови в умовах шумів різного характеру може бути проведена за складеним нами графіку рис. 17. Якщо рівень шуму в смузі частот від 800 до 2 500 гц перевищує поріг маскування мови (пунктирні лінії) даної гучності, то мова, сказана з відстані в 1 м, стає нерозбірливою. Для прикладу на рис. 17 показані три різних за характером спектра шуму. Хоча загальні рівні шумів 1 і 2 різні, розбірливість мови в умовах цих шумів буде приблизно однаковою (при мови дещо підвищеним голосом - задовільною), так як в смузі частот від 800 до 2 500 гц спектри шумів I і 2 однакові за рівнем. З іншого боку, в умовах шуму 3 розбірливість буде краще, хоча загальний рівень шуму майже такий же, як у випадку 2. [...]

Малюнки до даної главе:

Що таке розбірливість мови

На сьогоднішній день в світі існує більш ніж 500 000 000 чоловік, що володіють порушенням слуху. Саме тому проблема слухопротезування є дуже поширеною.

Чути звуки і слухати мову - це абсолютно два різних поняття, хоч і володіють одними і тими ж фізичні характеристиками ( частотний спектр, рівень акустичного тиску). Коли говорять про зниження рівня слухової активності людини, мається на увазі певну кількість критеріїв, один з яких - це розбірливість мови людини. Тому слухові апарати зобов'язані забезпечити якісне посилення звукових сигналів, а також - поліпшити розбірливість людської мови.

Чіткість голосу - це сукупність безперервної роботи органів вуха, слухових нервів і центру слуху в корі головного мозку. Вихід з ладу хоча б одного з цих компонентів тягне за собою зміни в розбірливості мови. Чи не акцентуючи уваги на мозку можна з упевненістю припустити, що вірно підібрані і налаштовані слухові апарати якісно компенсують втрату слуху.

Наука, яка займається проблемами слуху, встановила, що в просторі частот акустичних коливань людська мова має своєрідний колорит. Після проведених досліджень були отримані так звані « піки розбірливості мови». Завдяки таким даними стало можливо відрізняти мова людини від фонових звуків, тим самим підвищуючи якість загальної розбірливості. Слухові апарати - це, в першу чергу допоміжні засоби при спілкуванні з людьми.

Щоб покращити чіткість мовлення

Існує поширена помилка, що створення слухових апаратів обмежується досить простим рішенням - мікрофоном, підсилювачем і динаміком. Що може бути ще простіше? З якою метою виробляти складні комп'ютерні моделі, які стоять близько десятка і навіть сотень тисяч рублів? Тому знаходяться такі люди, які забезпечують себе і своїх рідних виробами так сказати власного або « домашнього»Виробництва, ніж, звичайно ж, завдають непоправної шкоди і шкоди слуху слабочуючих людини. За схожою причини не рекомендується купувати слухові апарати на стороні або « з рук», А лише в спеціалізованих медцентрах.

У нашій країні можна зустріти в продажу слухові апарати різних фірм-виробників від дуже дешевих і до дорогих красивих. Слухові апарати компанії « Widex»Це оригінальні, зручні, якісні і прості в зверненні пристрої. завдяки останнім інноваційним технологіям в області цифрової обробки сигналу і електроніки, сучасні слухові апарати « Widex»Представлені настільки мініатюрними, що вони комфортно поміщаються в слуховому проході.

Слухові апарати " Widex»Мають можливість зміщення діапазону розбірливості мови людини. Така можливість є у всіх типів слухових апаратів « Widex»: Як у завушних слухових апаратів, так і у внутрішньовушних і внутріканальних.

Проблема слухового протезування і збільшення розбірливості мови людини повинна вирішуватися під чуйним контролем фахівців (лікаря-сурдолога) в спеціалізованих центрах, де проводитиметься облік індивідуальних особливостей людини і найголовніше - це бажання людини повернути втрачений слух.

Чіткість голосу

У приміщеннях, призначених для слухання мови, основне значення має її розбірливість. Розбірливість мови називають відносне або процентна кількість правильно прийнятих слухачами елементів мови із загальної кількості виголошених. Елементи мови - це склади, звуки, слова, фрази. Відповідно до цього розрізняють складову, звукову, словесну, смислове розбірливість мови.

Визначення розбірливості мови здійснюється за допомогою спеціальних артикуляційних таблиць, що читаються диктором в досліджуваному приміщенні. Тому даний метод дослідження називають артикуляційних. Зразки артикуляційних таблиць складів приведені в дод. IV (табл. I, 2). Кількість слухачів визначається розмірами приміщення. Зазвичай в дослідженні беруть участь не менше 20 слухачів, рівномірно розподіляються по всьому приміщенню. Слухачі записують, в бланки елементи мови так, як вони їх почули. Потім слухачі міняються місцями і записують наступні артикуляційні таблиці. Статистична обробка отриманих результатів дозволяє оцінити розбірливість мови в різних місцях приміщення.

У приміщеннях, в яких складова розбірливість дорівнює або більше 85%, розбірливість мови вважається відмінною. Незадовільною розбірливості мови (близько 40% складової розбірливості) відповідає приблизно 90% розбірливості фраз.

Розроблено прискорений метод оцінки розбірливості мови - метод вибору. Він відрізняється тим, що схожі за звучанням слова згруповані в таблиці (див. Дод. IV, табл. 3). Диктор зачитує з кожної групи подібних слів тільки одне слово, а слухачі, маючи таблиці, наголошують на тому слово, яке, на їхню думку, було зачитано, потім визначають відсоток правильно прийнятих слів. Даний метод вимагає меншої тренування слухачів, але він менш точний, ніж артикуляційний.

На розбірливість мови впливають такі чинники: час реверберації, гучність мови, співвідношення рівня стороннього шуму (всередині приміщення або проникаючого зовні) і рівня гучності мови, а також форма і розміри приміщення. На обліку даних факторів заснований метод розрахунку розбірливості мови, запропонований Кнудсеном. Так, при часу реверберації близько 0,5 с розбірливість мови найбільша; при збільшенні часу реверберації розбірливість мови погіршується приблизно на 10% на кожну секунду часу.

Краща розбірливість мови спостерігається при рівні мови 70¸80 дБ. Якщо рівні мови і заважає шуму приблизно однакові, розбірливість мови знижується до 60%.

Виходячи зі сказаного, час реверберації Т не може збільшуватися необмежено, так як розбірливість звукових сигналів погіршується. Тому для приміщень в залежності від джерела звуку повинен бути встановлений максимальний обсяг згідно табл. 2, а в залежності від цього обсягу і часу реверберації - максимальна розбірливість мови (рис. 46).

Метод Кнудсена дозволяє оцінити розбірливість мови, не проводячи артикуляційних випробувань, тобто на стадії проектування.

Точність методу невисока, і в останнім часом запропонований ряд більш досконалих способів розрахунку розбірливості мови, авторами яких є Рейхард, Нізи і інші.

Чіткість і розбірливість мови в залі, а також якість сприймаються музичних звуків залежить від сили прямого звуку і перших корисних звукових відображень. Такими вважаються відображення, що надходять до слухача з часом запізнювання, в порівнянні з прямим звуком, не більше 0,05 с для мови і 0,15 ¸ 0,20 с для музики. Енергія ранніх звукових відображень, як і енергія прямого звуку, відноситься до корисної звукової енергії. До "марною" відноситься вся інша звукова енергія, що представляє собою реверберірующій фон в приміщенні.

Мал. 46. \u200b\u200bВплив часу реверберації Т на розбірливість мови Р в залежності від об'єму приміщення, м (по Кнудсеном):

а - 707; б - 11300; в - 45200

Результуючий ефект сприйняття звуку в приміщенні з точки зору його розбірливості залежить від величини відносного впливу на слухача корисною і "марною" частин звукової енергії. Це відношення називається коефіцієнтом розбірливості, величина якого визначається за формулою (15)

де - звукопоглинання при 100% -му заповненні залу для частот 500-2000 Гц;

α - середній коефіцієнт звукопоглинання при тих же умовах;

Шлях перших відображень від джерела звуку до точки спостереження, які прийшли протягом перших 005 (0,15¸0,20) с;

α 1, α 2, ... α n - коефіцієнти звукопоглинання поверхонь, від яких прийшли прямі корисні відображення.

Зрозумілість і чіткість мови

зрозумілість мови- основна характеристика, яка визначає придатність тракту для передачі мови. Безпосереднє визначення цієї характеристики може бути здійснено статистичним методом із залученням великого числа слухачів і дикторів. кількісне визначення зрозумілості мови - розбірливість.

розбірливість мовиназивають відносне або процентне число правильно прийнятих елементів мови з загального числа переданих по тракту. Елементи мови - складні звуки, Слова, фрази, цифри. відповідно розрізняють складову, звукову, словесну, смислове та цифрову розбірливості.Між ними існує статистична взаємозв'язок. У практиці переважно використовують складову, словесну і смислове розбірливості.

Для вимірювань розбірливості розроблені спеціальні таблиці складів з урахуванням тієї, що зустрічається їх в російській мові. Ці таблиці називаються артикуляційних.Чіткість вимірюють за допомогою тренованою бригади слухачів без порушень слуху та мовлення шляхом проведення суб'єктивно-статистичних експертиз. При цьому вимірювання можуть проводитися різними методами, наприклад, методом бальної оцінки, методом визначення відсотка правильно прийнятих слів і т.д.

Залежність між розбірливість мови і її зрозумілістю, приведена в табл. 16.1. У цій таблиці зрозумілість мови оцінена чотирма градаціями:

1) відмінна, якщо зрозумілість повна, без переспросов;

2) хороша, якщо у слухачів виникла необхідність в окремих перепитав рідко зустрічаються слів або окремих назв;

3) задовільна, якщо слухачі повідомили, що їм важко розуміти, мали місце часті перепитав;

4) гранично допустима, якщо були потрібні неодноразові перепитав одного і того ж матеріалу з передачею окремих слів по буквах при повній напрузі слуху.

Таблиця 16.1

Причинами зниження розбірливості є акустичні шуми в приміщенні, перешкоди від реверберації і дифузного звуку, недостатнє посилення сигналів первинного джерела звуку.

Системи озвучення та звукопідсилення повинні забезпечувати необхідну зрозумілість мови. При передачі інформаційних програм, проведенні мітингів і зібрань необхідна відмінна зрозумілість мови, яка забезпечується при 80% складової і 98% словесної чіткості. Для диспетчерського зв'язку повна розбірливість мови (задовільна зрозумілість) виходить при 40 ... 50% складової і 87 ... 93% словесної чіткості. Тому при розрахунку диспетчерського зв'язку орієнтуються на менші величини розбірливості, ніж при розрахунках систем широкого застосування.

Існує зв'язок між розбірливість мови, умовами прийому та характеристиками трактів передачі, яку вдалося встановити за допомогою формантной теорії, розробленої Флетчером і Коллард.

Області концентрації енергії в тій чи іншій ділянці частотного діапазону називаються формантами.Їх розташування залежить як від положення звуку в слові або фразі, так і від індивідуальних особливостей апарату артикуляції людини. Кожен звук має кілька формант. Форманти звуків мови заповнюють частотний діапазон від 150 до 7000 Гц.

Цей діапазон частот домовилися поділити на 20 смуг, в кожній з яких ймовірність появи формант однакова. Такі смуги частот назвали смугами рівної розбірливості.Вони визначені для ряду мов, в тому числі для русского.Установілі, що ймовірність появи фомант підпорядковується правилу адитивності. при досить великій кількості звукового матеріалу ймовірність появи формант в кожній смузі дорівнює 0,05.

Форманти мають різні рівні інтенсивності: у дзвінких звуків вони вище, ніж у глухих. При збільшенні рівня акустичних шумів спочатку маскуються форманти з низькими рівнями, а потім з більш високими. В результаті маскування зменшується ймовірність сприйняття формант. Коефіцієнт, що визначає це зменшення в до-й смузі, називають коефіцієнтом сприйняття або розбірливості до ф.Інакше кажучи, в до-ойполосе ймовірність прийому формант

де коефіцієнт сприйняття формант до фзалежить від рівня відчуття, що в свою чергу визначається різницею між середнім спектральним рівнем мови У рв смузі рівній розбірливості і спектральним рівнем шумів і перешкод в тій же смузі У ш:

Е ф \u003d В р -В ш.(16.2)

Коефіцієнт сприйняття (разбогрчівості) може бути визначено за графіком, представленому на рис. 16.1. На цьому графіку наведено рівні відчуття Е фі відповідні їм коефіцієнти сприйняття до ф.

Для рівнів відчуття 0-18 дБ до фможе бути визначений приблизно по формулі k ф \u003d (Е +6)/30.

Малюнок 16.1.Інтегральное розподіл рівнів мови.

У загальному випадку для кожної смуги рівної розбірливості коефіцієнт сприйняття буде різним. Загальна формантного розбірливість в мовному діапазоні частот визначається з

(16.3)

Малюнок 16.2.Завісімость складової розбірливості від формантной.

Залежність між формантной і іншими видами розбірливості була знайдена експериментально. Така залежність для складової розбірливості показана на рис. 16.2. З цього малюнка видно, що майже повна зрозумілість мови (складова розбірливість дорівнює 80%) виходить при прийомі лише половини всіх формант (формантного розбірливість дорівнює 0,5), що свідчить про надмірності мови і комбінаційної здатності мозку.

Визначення розбірливості мови для озвучених приміщень перш за все здійснюють для точок озвучується поверхні з мінімальним рівнем прямого звуку і максимальним рівнем акустічекіх шумів. Спектральний рівень прямого звуку у слухача, що знаходиться в такій точці,

,(16.4)

де В рм-спектральний рівень мови біля мікрофона (визначається з таблиць);

,

де r м -видалення мікрофона від оратора; - спектральний рівень мови на відстані 1 м (визначається з довідкових таблиць); - індекс посилення (індекс тракта- різниця між рівнями звуку, створюваними гучномовцем системи звукопідсилення у вуха слухача і первинним джерелом звуку на вході мікрофону).

Ці дані визначають для кожної смуги рівної розбірливості. Для цих же смуг спектральні рівні шумів і перешкод в місці слухання

(16.5)

де В аш- спектральний рівень акустичних шумів (визначається з довідкових таблиць); У п- спектральний рівень перешкод від мови (самомаскіровка мови),

(16.6)

де - поправка на перешкоди від дифузного звуку (R- акустичне ставлення в розрахунковій точці); N д- дифракційна поправка, поправка на відображення від голови слухача (визначається з довідкових таблиць); - поправка на ревербераційні перешкоди (Т р- час реверберації).

Рівень акустичних шумів не залежить від індексу тракту, в той час як рівень перешкод від мови зростає зі збільшенням індексу тракту (16.4), (16.6). Тому для підвищення рівня відчуття доцільно збільшувати індекс тракту. Після досягнення умови

У п \u003d В аш +6 (16.7)

подальше збільшення індексу тракту не раціонально, так як рівень відчуття в межі може підвищитися лише на 1 дБ. Ця умова з урахуванням (16.4), (16.6), (16.7) визначає індекс тракту

(16.8)

Такий індекс тракту називають раціональним.Він в основному визначається максимальним значенням акустичного відносини в розрахунковій точці і часом реверберації.

При раціональному посиленні з (16.5) випливає, що

У ш \u003d У п +1, (16.9)

тобто внесок акустичних шумів В ашв загальний рівень шумів і перешкод незначний.

Отримані вирази дозволяють визначити розбірливість і зрозумілість мови. Для цього за формулами (16.4), (16.6), (16.9) знаходять рівні мови, шумів і перешкод і далі за формулою (16.2) визначають рівень відчуття формант Е фдля кожної смуги рівної розбірливості. Графічна залежність, представлена \u200b\u200bна рис. 16.1, дозволяє знайти коефіцієнти розбірливості до ф,відповідні отриманими значеннями Е ф.Загальна формантного розбірливість Ав мовному діапазоні частот знаходиться з виразу (16.3), а відповідна їй слоговая розбірливість визначається по рис. 16.2. Зрозумілість мови визначається по табл. 16.1.

Схожі статті

  • Інтеграл довгий логарифм висновок формули

    Таблиця первісних. Властивості невизначеного інтеграла дозволяють за відомим диференціалу функції знайти її первісну. Таким чином, використовуючи рівності і можна з таблиці похідних основних елементарних функцій скласти ...

  • В одному центнері скільки кілограм, процес конвертації

    Конвертер довжини і відстані конвертер маси конвертер заходів обсягу сипучих продуктів і продуктів харчування конвертер площі конвертер обсягу і одиниць вимірювання в кулінарних рецептах конвертер температури конвертер тиску, механічного ...

  • Чому дорівнює 1 кг. Що таке кілограм? Скільки важить фарба

    Кілограм - одиниця маси, одна з основних одиниць системи СІ кілограм позначається як кг кілограм це те маса міжнародного зразка (валик висотою 39 мм, виконаний зі сплаву 90% платини і 10% іридію), що зберігається в Міжнародному ...

  • Йоганн Вольфганг фон ГётеФауст

    Ви знову зі мною, туманні бачення, Мені в юності промайнули давно ... Вас упину ль у владі натхнення? Билим чи снам з'явитися знову дано? З тіні, з темряви полузабвеньяВоссталі ви ... О, будь, що судилося! Як в юності, ваш вид мені груди ...

  • Найграндіозніші споруди світу

    Щороку в світі будуються десятки хмарочосів і сотні висотних будівель. Представляємо вашій увазі 13 найвищих світових шедеврів архітектури. Міжнародний комерційний центр Гонконгу У 2010 році в Гонконгу був побудований 118-поверховий ...

  • Поет Гнедич Микола Іванович: біографія, творчість і цікаві факти

    Гнєдич, Микола Іванович Народився 2 лютого 1784 р Син небагатих полтавських поміщиків, рано втратив батьків, він тим не менше отримав по своєму часу достатню освіту. Спочатку він навчався в Полтавській семінарії, але тут ...