Характеристики речевых сигналов
Звеньями тракта передачи речевых сообщений являются звуковые (акустические) поля, которые образуются в воздушных пространствах между преобразователями и органами речи и слуха человека.
Энергетическими характеристиками звукового поля являются звуковое давление Р и интенсивность звука J.При нормальном атмосферном давлении и температуре 20°С плотность воздуха 
=1,205 кг/м3 и скорость звука с=344 м/с. Для этих условий получены выражения для Р и J, имеющие практическое значение:
, (1)
(2)
Спектр мощности сигнала речи имеет максимум вблизи частоты 4000Гц и спадает на более высоких частотах со скоростью около 9дБ на октаву. В соответствии с рекомендациями МСЭ-Т при обработке сигналов речи ограничиваются интервалом частот 300-3400Гц.
Длительность звуков речевого сигнала составляет от нескольких десятков до нескольких сотен миллисекунд при среднем значении 130 мс, причем среднее значение для гласных звуков 210 мс, а для согласных 95 мс.
Мгновенный уровень речевого сигнала изменяются в диапазоне 35-40дБ. При этом уровень согласных в среднем на 20дБ ниже уровня гласных.
Слуховое ощущение прироста громкости звука подчиняется психофизиологическому закону Вебера-Фехнера, по которому прирост ощущения пропорционален логарифму отношения раздражений.
Для получения прироста ощущения в децибелах коэффициент пропорциональности принимают равным десяти.
Для определения уровня интенсивности и звукового давления на любой частоте приняты интенсивность нулевого уровня J0=10-12 Вт/м2 и звуковое давление нулевого уровня 
.
Величины J0 и Р0 приблизительно соответствуют минимальной интенсивности и минимальному звуковому давлению, воспринимаемыми человеческим ухом в области частоты 1000Гц. Таким образом, уровни интенсивности и звукового давления, измеряемые в децибелах, определяются по формуле
, (3)
Область звуковых ощущений у человека лежит между порогом слышимости и порогом болевого ощущения.
Порог слышимости – минимальный уровень звукового сигнала (порог чувственности), общепринятый начальный уровень P0=20 мкПа. Уровень звукового давления обозначается SPL и для порога слышимости составляет 0дБ SPL.
Порог болевого ощущения – максимальный уровень, который соответствует звуковому давлению примерно 200 Па и составляет примерно 140дБ SPL.
Реальные примеры уровней звукового давления показаны на рисунке 1.4
Рисунок 1.4 – Уровни звукового давления
Дата добавления: 2017-08-01; просмотров: 1049;