Компьютерные технологии обработки речевых сообщений. Женило В.Р.

Начало - Фонограмма - След - Спектр - Речь - Фоноскопия - Вопросы

  Отражение в речевом сигнале звуков речи и голоса

  Классификация речевых сигналов

С акустической точки зрения речевой сигнал поддается разбиению на четыре группы участков, различающихся по характеру источника звука: пауза, голосовой, шумовой и голосовой в совокупности с шумовым источники звука. Такая классификация не является вполне адекватной и требует введения дополнительных групп: импульсных источников, импульсных с голосовым источником и др. Однако она оказалась удобной для проведения первых фундаментальных акустических исследований и развития акустической теории речеобразования.

Для криминалистических исследований более удобна упрощенная классификация участков речевых сигналов, включающая в себя три группы интервалов. К первой группе относятся интервалы, на которых отражена работа голосовых связок. Эти участки будем называть тональными участками речевого сигнала. К ним относятся участки гласных и звонких согласных звуков. Вторая группа - это участки речевого сигнала, на которых амплитуда сигнала не равна нулю, но голосовые связки не работают. Условно их можно назвать нетональными участками речевого сигнала. К ним относятся, например, шипящие и взрывные звуки. Третья группа - это участки звуковых пауз. При кажущейся на первый взгляд неинформативности звуковых пауз они тем не менее в совокупности с тональными и нетональными участками речевого сигнала, составляющими в целом речевой сигнал определенной фразы, также отражают индивидуальные особенности речи.

Такая классификация участков речевого сигнала не является общепринятой, однако она оправданна для криминалистических целей. Из всех акустических параметров наибольший интерес для криминалистики представляют следующие параметры:

Среди этих параметров можно выделить: периодичность работы голосовых связок, периодичность следования тональных участков речевого сигнала, длительность периодов смычных и смычно-проходных звуков и т.п. Одной из информативных совокупностей таких признаков являются параметры узкополосных спектров тональных участков, отражающих периодичность работы голосовых связок. Высокая информативность этой совокупности обусловлена проявлением в ней индивидуальных особенностей одновременно двух систем - анатомического строения и нейрофизиологического регулирования голосообразования.

Звуковые паузы и нетональные участки речевых сигналов менее информативны для решения криминалистических задач. Обычно на практике используются следующие основные параметры этих участков: их длительность и, если проявляются, резонансные особенности шипящих звуков в области частот ниже 4 - 6 кГц. Остальные параметры, например форма и спектр импульса взрывного звука, обычно не используются из-за сильного искажения и принципиальной невозможности допустимо точного оценивания в шумах (в силу их одиночности в окрестности квазипостоянства характеристик искажающих факторов).

Следует отметить, что имея приемлемую технологию выделения тональных и нетональных участков речевого сигнала, уже можно исследовать индивидуальные особенности их чередования. Однако эти особенности тесно связаны с семантической стороной речевого сигнала. Основное внимание будет уделено исследованию фониатрических особенностей голоса в речи.

В природе речеобразования выделяются три основных фактора, определяющих конкретный вид тональных участков:

Подчеркнем, что индивидуальность речевого сигнала в значительной мере проявляется не в статике, а в динамике этих факторов. Указанные факторы являются базисными, определяющими все остальные воспринимаемые слухом человека и аппаратурно измеряемые признаки тональных участков. Например, такой признак, как чистота голоса, определяется одновременно стабильностью формы голосовых импульсов и стабильностью периода их следования друг за другом. Тембр голоса определяется формой голосового импульса и формой речевого тракта.

Для криминалистических целей необязательно знание именно базисных признаков, например формы голосового импульса или стереометрического описания динамики формы речевого тракта. Главное - знать, в каких группах измеряемых акустических параметров базисные группы признаков находят свое отражение, чтобы криминалистическое исследование голоса в речи было предельно полным. При этом следует различать, какие признаки отражают артикуляционные, а какие - голосовые. Поэтому, опираясь на базисные факторы, определяющие конкретные измеримые характеристики тональных участков, и учитывая то, что в них отражаются те или иные индивидуальные особенности говорящего, можно попытаться разбить акустически признаки тональных участков на три класса - по типу упомянутых выше факторов.

Получающиеся классы признаков не будут непересекающимися. Например, такой признак, как смещение измеряемых обертонов от соответствующих гармоник основного тона, зависит одновременно и от формы импульса голосового возбуждения, и от формы речевого тракта, и от частоты основного тона голоса, и, более того, от способа измерения частоты обертонов. Поэтому некоторые измеримые акустические признаки тональных участков могут быть отнесены не только лишь к одному из вышеуказанных классов.

Как уже отмечалось, измерение и исследование группы признаков, связанных в большей мере с анализом широкополосных спектров тональных участков, развиты достаточно хорошо.

Из группы акустических параметров тональных участков, отражающих периодичность и постоянство формы голосовых импульсов, в настоящее время исследованы некоторые статистические признаки периодичности следования голосовых импульсов. Результаты исследования частотной модуляции голоса, чистоты звучания голоса, статистических параметров производной контура частоты основного тона и некоторые другие только обозначены в научной литературе. Проведение этих и многих других исследований, изучающих особенности периодичности работы голосовых связок, сильно ограничены возможностями точного измерения соответствующих параметров, в особенности частоты основного тона.

Начало - Фонограмма - След - Спектр - Речь - Фоноскопия - Вопросы

Hosted by uCoz