Физиология речи. Восприятие речи человеком - Чистович Л.А.
Скачать (прямая ссылка):
Так как система обработки огибающей заведомо включает нелинейные преобразования и принятое пока допущение о линейности фильтров является условным, более исчерпывающей характеристикой системы было бы семейство амплитудно-частотных характеристик фильтров огибающей, снятых при разных уровнях стимула.
294
В экспериментах И. Чистович и Мушникова были получены зависимости порогового коэффициента модуляции от частоты для уровней ощущения шума L=40 и 15 дБ. Результаты приведены на рис. 11.14 в децибелах от минимального коэффициента модуляции при L=40 дБ (т0=0.055 при /„=5 Гц), причем зависимость для L=40 дБ сдвинута на 3.2 дБ вниз по оси ординат. Легко видеть, что зависимости совпадают практически идеально.
11.5. ОБЪЕДИНЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ
ОБ ОГИБАЮЩЕЙ В ЧАСТОТНЫХ КАНАЛАХ
Вопрос о том, как взаимодействуют системы обработки огибающей в разных частотных каналах, пока очень мало изучен. Очевидно, происходит нечто вроде суммирования сигналов, отражающих неравномерности в огибающей в частотных каналах.
Это следует из данных по пороговым [г]-паузам (см. 11.3). Величина пороговой [г]-паузы оказалась больше для чистых тонов, чем для гласного [а] и для белого шума [62]. Ясно, что в слу-
Рис. 11.15. Коэффициент модуляции (т3) тона, равного по хриплости сумме двух тестирующих амплитуд-но-модулированных тонов. По [б02].
По оси абсцисс — расстояние между тестирующими тонами по шкале Барк; по оси ординат — коэффициент модуляции. 1 — модулирующие сигналы в фазе, 2 — в противофазе.
чае гласного и шума неравномерность в огибающей имеетсячв большем числе каналов, чем в случае тона. Кроме того, величина пороговой паузы несколько увеличивается при увеличении частоты несущей выше 500 Гц (рис. 11.9). Это может объясняться тем, что при более высоких несущих действует меньшее число каналов.
Необходимость объединения информации по частотным каналам подтверждается и данными по восприятию хриплости.
Для изучения взаимодействия частотных каналов при определении хриплости Терхардт [б02] провел эксперимент с двумя амплитудно-модулированными тонами. Сигнал представлял собой сумму двух синусоидально модулированных тонов с частотами /х и /2. В качестве стандарта применялся тон с частотой /3 и коэффициентом модуляции т3. Частота модуляции всех трех тонов составляла 40 Гц. Коэффициенты модуляции тонов ^ и /2 подбирались так, чтобы хриплость каждого из этих тонов, предъявленного отдельно, была равна хриплости стандарта с коэффициентом
295
модуляции, равным 0.5. Затем испытуемому предъявлялась сумма тонов f1 и /2 с подобранными таким образом равными хриплостями; коэффициент модуляции ms стандарта подбирался так, чтобы хриплость стандарта была равна хриплости суммы двух тонов.
На рис. 11.15 показаны полученные зависимости т3 от расстояния по частоте между Д и /2 в Барках для случаев, когда сигналы, модулирующие тоны'комплекса, подавались в фазе и в противофазе. Из рисунка видно, что, если расстояние между частотами комплекса превышает критическую полосу, хриплость суммы тонов равна хриплости каждого тона в отдельности, когда модулирующие сигналы подаются в противофазе, и хриплость суммы больше хриплости одного тона, если модулирующие сигналы в фазе. Отсюда следует, что при определении общей хриплости некоторым образом складываются отклонения одного знака в каждом канале.
11.6. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ОЦЕНКИ ХРИПЛОСТИ
Построить полную функциональную модель системы обработки огибающей пока не представляется возможным из-за недостатка экспериментальных данных. Остается неясным, сколько фильтров (два или больше) должна содержать модель каждого частотного канала, не полностью известны параметры этих фильт-
_ r'Ai)
r(t)
Рис. 11.16. Блок-схема модели оценки хриплости амплитудно-модулированного сигнала.
Обозначения см. в тексте.
ров. Чрезвычайно мало известно об объединении информации по каналам.
Первой попыткой смоделировать часть системы обработки огибающей является предложенная Фогелем [514] функциональная модель оценки хриплости амплитудно-модулированного сигнала, блок-схема которой показана на рис. 11.16. В модели блок 1 представляет собой набор 96 параллельных линейных ЬС-фильт-ров, моделирующих фильтры улитки. Полоса пропускания каждого фильтра примерно равна 1 Барк. Спад амплитудно-частотной
296
характеристики в сторону высоких частот крутой, в сторону низких — более пологий. Координатная характеристика отражается (приближенно) неравнобедренным треугольником. Набор из 96 фильтров перекрывает всю область от 0 до 24 Барк таким образом, что расстояние между частотами максимумов соседних фильтров равняется примерно 0.25 Барк. В каждом канале сигнал подвергается однополупериодному выпрямлению и затем сглаживается интегрирующей цепочкой с постоянной времени 1.4 мс (блок 2). Блок 3 осуществляет логарифмирование сигнала. Блок 4 представляет собой полосовой фильтр, частота максимума амплитудно-частотной характеристики которого находится в районе 90 Гц, а наклоны амплитудно-частотной характеристики в сторону низких и высоких частот равны соответственно 12 и 6 дБ/окт. Выходной сигнал полосового фильтра подается на однополу-периодный выпрямитель. Выпрямленные сигналы К (2) суммируются по всем каналам. Величина хриплости оценивается по максимуму выходной величины г (г).
