Апаратно-програмний комплекс «Штучна голова». Частина 2. Оцінювання розбірливості мови в аудиторіях

Бічна панель сторінки статті

PDF
Опубліковано: Dec 28, 2020
DOI: https://doi.org/10.20535/2523-4455.mea.209928
Ключові слова:
розбірливість мови, реверберація, тестовий сигнал, імпульсна характеристика, модуляційний метод, формантно-модуляційний метод

Основний зміст сторінки статті

Olexandr Oleksandrovych Dvornyk
Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"
https://orcid.org/0000-0003-4735-2225
Daria Ievheniivna Motorniuk
Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"
https://orcid.org/0000-0001-9027-5259
Maryna Vitaliivna Didkovska
Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"
https://orcid.org/0000-0003-0818-2008
Arkadii Mykolaiovych Prodeus
Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"
https://orcid.org/0000-0001-7640-0850

Анотація

Виконано експериментальні дослідження можливості використання розробленого апаратно-програмного комплексу «Штучна голова» для двоканального оцінювання розбірливості мови, спотвореної реверберацією. На першому етапі такого оцінювання здійснюють запис відгуку приміщення на тестовий сигнал у вигляді mls-послідовності. На другому етапі оцінюють імпульсну характеристику приміщення шляхом обчислення взаємно-кореляційної функції відгуку із тестовим сигналом. На третьому етапі розраховують модуляційні коефіцієнти за формулою Шредера, використовуючи оцінку імпульсної характеристики приміщення. На четвертому, останньому етапі, оцінюють розбірливість мови модуляційним або формантно-модуляційним методом. Результати проведених досліджень узгоджуються із результатами попередніх досліджень, де показано, що розбірливість мови в середині приміщення є меншою за таку біля стінки приміщення.

Блок інформації про статтю

Як цитувати
[1]
O. O. Dvornyk, D. I. Motorniuk, M. V. Didkovska, і A. M. Prodeus, «Апаратно-програмний комплекс ‘Штучна голова’. Частина 2. Оцінювання розбірливості мови в аудиторіях», Мікросист., Електрон. та Акуст., т. 25, вип. 3, с. 48–55, Груд 2020.
Номер
Том 25 № 3 (2020)
Розділ
Акустичні прилади та системи
Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
Біографії авторів

Olexandr Oleksandrovych Dvornyk, Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"

Аспірант

Daria Ievheniivna Motorniuk, Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"

Аспірант

Maryna Vitaliivna Didkovska, Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"

К.т.н., доцент

Arkadii Mykolaiovych Prodeus, Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"

Професор

Посилання

O. O. Dvornyk, D. I. Motorniuk, M. V. Didkovska, and A. M. Prodeus, “Artificial Software Complex ‘Artificial Head’. Part 1 Adjusting the Frequency Response of the Path,” Microsystems, Electron. Acoust., vol. 25, no. 1, pp. 56–64, Jul. 2020, DOI: 10.20535/2523-4455.mea.198431.

J. Blauert, Ed., The Technology of Binaural Listening. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2013, ISBN: 978-3-642-37761-7.

“HEAD acoustics - Telecom Division - Binaural Recording Systems - Artificial Head Measurement System HMS II.3 - Overview.” [Online]. Available: https://www.head-acoustics.com/eng/telecom_hms_II_3.htm. [Accessed: 23-Mar-2020].

P. L. SØndergaard and P. Majdak, “The auditory modeling toolbox,” in The Technology of Binaural Listening, Springer Berlin Heidelberg, 2013, pp. 33–56.

M. Jeub, M. Schafer, and P. Vary, “A binaural room impulse response database for the evaluation of dereverberation algorithms,” in 2009 16th International Conference on Digital Signal Processing, 2009, pp. 1–5, DOI: 10.1109/ICDSP.2009.5201259.

“IKS: Aachen Impulse Response Database.” [Online]. Available: https://www.iks.rwth-aachen.de/en/research/tools-downloads/databases/aachen-impulse-response-database/. [Accessed: 23-Mar-2020].

Y. S. Kostyuchok, L. S. Martynovych, D. Y. Motorniuk, V. O. Nechytailo, A. V. Hrapachevskiy, and A. M. Prodeus, “Acoustic certification of classrooms,” Electron. Commun., vol. 21, no. 2, pp. 63–70, Nov. 2016, DOI: 10.20535/2312-1807.2016.21.2.82217.

“SOUND FORGE Audio Studio 14 – Домашняя студия редактирования звука.” [Online]. Available: https://www.magix.com/ru/muzyka/sound-forge/sound-forge-audio-studio/. [Accessed: 23-Mar-2020].

A. Prodeus, V. Didkovskyi, M. Didkovska, I. Kotvytskyi, and D. Motorniuk, “Automated Subjective Assessment of Speech Intelligibility Under Diotic and Dichotic Listening,” in Data-Centric Business and Applications, Springer, Cham, 2020, pp. 1–16, URL: http://link.springer.com/10.1007/978-3-030-43070-2_1. DOI: 10.1007/978-3-030-43070-2_1

E. A. P. Habets, N. D. Gaubitch, and P. A. Naylor, “Temporal selective dereverberation of noisy speech using one microphone,” in 2008 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing, 2008, pp. 4577–4580, DOI: 10.1109/ICASSP.2008.4518675.

G. A. Soulodre, N. Popplewell, and J. S. Bradley, “Combined effects of early reflections and background noise on speech intelligibility,” J. Sound Vib., vol. 135, no. 1, pp. 123–133, Nov. 1989, DOI: 10.1016/0022-460X(89)90759-1.

J. S. Bradley, H. Sato, and M. Picard, “On the importance of early reflections for speech in rooms,” J. Acoust. Soc. Am., vol. 113, no. 6, p. 3233, 2003, DOI: 10.1121/1.1570439.

I. Arweiler, J. Buchholz, and T. Dau, “Speech intelligibility enhancement by early reflections | Proceedings of the International Symposium on Auditory and Audiological Research,” in Speech processing and perception under adverse conditions, 2009, pp. 289–298, URL: https://proceedings.isaar.eu/index.php/isaarproc/article/view/2009-29.

H. Sato and J. S. Bradley, “Evaluation of acoustical conditions for speech communication in working elementary school classrooms,” J. Acoust. Soc. Am., vol. 123, no. 4, pp. 2064–2077, 2008, DOI: 10.1121/1.2839283.

V. S. Didkovskyi, M. V. Didkovskaya, and A. M. Prodeus, Komp’yuterna obrobka akustychnykh syhnaliv. Navchalʹnyy posibnyk. [Computer processing of acoustic signals. Tutorial.]. Kyiv: Imecs-LTD, 2010.

A. N. Tikhonov, “O nekorrektnykh zadachakh lineynoy algebry i ustoychivom metode ikh resheniya [On ill-posed problems of linear algebra and a stable method for solving them],” DAN USSR, vol. 163, no. 3, pp. 591–594, 1965.

H. J. M. Steeneken and T. Houtgast, “A physical method for measuring speech‐transmission quality,” J. Acoust. Soc. Am., vol. 67, no. 1, pp. 318–326, 1980, DOI: 10.1121/1.384464.

H. J. . Steeneken and T. Houtgast, “Validation of the revised STIr method,” Speech Commun., vol. 38, no. 3–4, pp. 413–425, Nov. 2002, DOI: 10.1016/S0167-6393(02)00010-9.

A. M. Prodeus, L. B. Dronzhevskaya, V. A. Klimkov, and D. A. Shagitova, “Formantnyy i formantno-modulyatsionnyy metody otsenki razborchivosti rechi. Chast’ 1. Unifikatsiya algoritmov,” Electron. Commun., vol. 15, no. 6 (part 2), pp. 117–124, 2010.

A. N. Prodeus, L. B. Dronzhevskaya, V. A. Klimkov, and D. A. Shagitova, “Formantnyy i formantno-modulyatsionnyy metody otsenki razborchivosti rechi. Chast’ 2. Tochnost’ i skorost’ izmereniy [Formant and formant-modulation methods for assessing speech intelligibility. Part 2. Accuracy and speed of measurements.],” Electron. Commun., vol. 16, no. 6, pp. 16–24, 2011.

M. R. Schroeder, “Modulation Transfer Functions: Definition and Measurement,” Acta Acust. united with Acust., vol. 49, no. 3, pp. 79-182(4), 1981, URL: https://www.ingentaconnect.com/content/dav/aaua/1981/00000049/00000003/art00004?crawler=true&mimetype=application/pdf.

N. B. Pokrovskiy, Raschet i izmerenie razborchivosti rechi [Prediction and measurement of speech intelligibility]. Moskow, USSR: Svyazizdat, 1962.

M. A. Sapozhkov, Rechevoy signal v kibernetike i svyazi [Speech signal in cybernetics and communication]. Moscow: Svyazizdat, 1963.

A. M. Prodeus, V. S. Didkovskyi, and M. V. Didkovskaya, Akusticheskaya ekspertiza i korrektsiya kommunikatsionnykh kanalov [Acoustic examination and correction of communication channels]. LAP LAMBERT Academic Publishing, 2017, ISBN: 978-3-330-04591-0.

V. E. Gantmakher, N. E. Bystrov, and D. V. Chebotarev, Shumopodobnyye signaly. Analiz, sintez, obrabotka [Noise-like signals. Analysis, synthesis, processing]. St. Peterburg: Nauka i tekhnika, 2005.

M. R. Schroeder, “New Method of Measuring Reverberation Time,” J. Acoust. Soc. Am., vol. 37, no. 6, pp. 1187–1188, Jun. 1965, DOI: 10.1121/1.1939454.

U. Zölzer, Ed., DAFX: Digital Acoustic Effects, 2nd ed. John Wiley & Sons, 2011, ISBN: 978-0-470-66599-2.