Физиология речи. Восприятие речи человеком - Чистович Л.А.
Скачать (прямая ссылка):
54
анализатора (гребенки фильтров), мы автоматически получим и фонемное распознавание, и сегментацию речевого потока.
Классификатор будет сохранять на выходе один и тот же фонемный символ, пока спектр сигнала будет находиться внутри обозначаемого этим символом класса. Как только значения сигнала выйдут за пределы данного класса, символ нужно записать в ячейку памяти и перейти к следующей по порядку ячейке.
Быстро выяснилось, что системы, построенные по этому принципу, не являются работоспособными. Основная причина неудачи, по распространенному мнению, кроется в том, что относительная длительность переходных участков реально оказалась не меньше, а больше длительности стационарных участков.
Если длительность переходных участков велика, то число «фонем», выработанных классификатором при предъявлении слова, будет неизбежно больше числа фонем, которые обнаруживает в этом слове человек. Так как такой эффект будет наблюдаться в случае любой системы, работающей по принципу фонемной классификации текущих значений сигнала, приходится сделать вывод, что фонемная классификация, осуществляемая человеком, основана на других принципах.
3.3.2. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ ИЛИ ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ РАСПОЗНАВАНИЕ ФОНЕМ
В литературе неоднократно указывалось на то, что фонемы «переслаиваются», что один и тот же участок сигнала содержит информацию более чем об одной фонеме и найти такую точку в сигнале, которая соответствовала бы концу одной и началу другой фонемы, в принципе невозможно.
Основанием для этой точки зрения послужили в основном результаты экспериментов по фонемной идентификации синтетических слогов [360 361] и выделенных отрезков естественного речевого сигнала [б91. Весьма показателен в этом смысле пример с так называемыми переходами второй форманты (см. главы 4 и 12). Контур частоты второй форманты на отрезке, соответствующем артикуляции гласного, закономерно зависит от фонемного качества как этого гласного, так и соседних согласных. Участки, на которых частота изменяется (они находятся вблизи начала и конца отрезка гласного), названы участками переходов Р2. На основании характера переходов (направления изменения частоты Р2) человек различает согласные фонемы, и по этому признаку переход должен быть отнесен к участку согласного. Однако исключение этих участков приводит к ухудшению разборчивости гласного. Если гласный короткий, то при исключении из него переходов от гласного может вообще ничего не остаться.
Такого рода факты привели к довольно распространенному сейчас представлению, что согласные и гласные фонемы -распознаются не последовательно, но параллельно. Вопрос о том, что
55
формально означает параллельное распознавание и при каких условиях оно допустимо, пока, насколько нам известно, в общем виде не рассматривался. Мы ограничимся тем, что приведем частный пример, на котором видна возможная принципиальная разница между последовательным и параллельным распознаванием.
Допустим, мы знаем, что некоторый наблюдатель обозначает отрезок функции х(г), изображенный на рис. 3.2, последовательностью двух символов АВ. Необходимо составить некоторые предварительные гипотезы относительно принципов, которыми он
при этом пользуется.
Одна гипотеза может состоять в том, что где-то между х1 и хг расположена граница между двумя классами значений х, обозначим ее а. Пока х (?) меньше а, выбирается символ А, при ж (2) > а выбирается В. В результате классификации отре-
_ зок функции разбивается на два
Ч I участка, граница между ними соответствует тому значению I, при кото-Рис. 3.2. Р°м х(Ь)=а. Очевидно, что это чистый случай последовательного распознавания.
Предположим теперь, что А и В обозначают разные признаки отрезка. Например, А обозначает, что х возрастает (^^>^, а В обозначает, что среднее по отрезку значение х находится в определенных пределах | а1 < у | х (I) (И < а2 . В этом случае оба
символа относятся к отрезку в целом, и естественно говорить о параллельном распознавании. В приведенном примере параллельного распознавания порядок записи символов (АВ или ВА) не определяется сигналом, он должен быть предусмотрен специальными правилами.
Чистый случай параллельного распознавания необходимо предполагает предварительное указание отрезка, на котором производится анализ — определяются признаки функции. В приведенном примере в признак, обозначаемый символом В, в явном виде входит понятие отрезка — интегрирование производится в пределах от начала (^) до конца отрезка (?2).
Очевидно, что вопрос о том, в какой мере (или в какой комбинации) последовательное и параллельное распознавание фонем используется человеком, выгодно решать уже после того, как будут созданы хотя бы предварительные представления относительно сегментации звукового потока.
Заметим, что фонетист или психолог, описывающий связь между динамической спектрограммой речевого сигнала п его
56
фонемным описанием, свободно пользуется понятиями отрезка гласного и слога.
Использование этих понятий (гласного и слога) в модели фонетической интерпретации означает необходимость включения дополнительного блока обработки информации, заключенного между первичным спектральным анализатором и фонемным классификатором.
