10.11. МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ РАЗБОРЧИВОСТИ РЕЧИ

Одним из методов повышения разборчивости речи является снижение уровней шумов и помех. Но в большинстве случаев они бывают заданными и не зависят от нас, хотя иногда можно снизить помехи от диффузного звука (путем уменьшения акустического отношения), от шумов, проникающих под заглушки, и т. п. Остается возможность манипулирования уровнями речи у слушателя по прямому звуку. Это возможно следующим образом: повышением уровня голоса говорящего, приближением микрофона ко рту и уменьшением неравномерности озвучения (путем приближения минимального уровня прямого звука к максимальному), увеличением индекса тракта. Последний способ возможен только при условии, что в системах звукоусиления не достигнут предельный индекс тракта, а в других системах — рациональный. И наконец, есть еще способ повышения разборчивости речи — способ такой компрессии динамического диапазона речевого сигнала, при которой происходит повышение уровней слабых звуков речи при сохранении уровней громких звуков речи. Для систем с обратной акустической связью этот метод непригоден, так как возникает: самовозбуждение системы. А в остальных системах слабые уровни речи повышаются на величину компрессии динамического диапазона.

Из компрессоров наиболее применимы ограничители уровня, действие которых сводится к выравниванию пиковых уровней громких звуков, при этом не изменяются соотношения между уровнями слабых звуков, но происходит небольшое подавление их (см. табл. 10.9).

Амплитудное ограничение. Рассмотрим предельный случай компрессии речи — предельное амплитудное ограничение, при котором речевой сигнал превращается в последовательность прямоугольных импульсов постоянной амплитуды, но с меняющимися интервалами между нулевыми переходами. При модуляции сигнала передатчика таким речевым сигналом получается телеграфный режим работы. А это означает, что все звуки речи будут иметь одинаковый и притом максимальный уровень на приеме. Если при передаче неограниченной речи слабые звуки маскировались помехами, то при таком способе передачи они окажутся выше уровней помех и разборчивость будет выше, чем при приеме неограниченной речи. Правда, качество звучания и разборчивость речи в отсутствие помех будут ниже, чем для неограниченной речи, но остается еще в допустимых пределах. Оказывается, что предельно ограниченный речевой сигнал Для слуха будет иметь распределение по частоте и по уровням, не очень сильно отличающееся от распределений неограниченной речи: На рис. 10.6 было приведено среднее распределение уровней для предельного ограничения

Рис. 10.11. Спектральные огибающие звуков речи до ограничения (сплошные кривые) и после (штриховые): а звука

речи (кривая 2) и без него (кривая 1), крутизна кривой изменяется только вдвое, а на рис. 10.11 приведены спектральные огибающие звуков речи также для обоих условий (получаются несколько сглаженные форманты). Это объясняется тем, что ухо имеет «комплект» узкополосных фильтров, и когда в одном или нескольких фильтрах уровень в данный момент повышается, то в других он уменьшается, и наоборот, в результате чего в каждом из них процесс происходит с переменным уровнем.

В случае непредельного ограничения или компрессии результат получается промежуточный между предельным ограничением и передачей неограниченной некомпрессированной речи.