ILoveDiving.ru

Как влияет состав дыхательной смеси на разборчивость речи водолаза?

Замена нормальной воздушной среды специальной дыхательной смесью приводит к изменению звучания голоса человека и понижению разборчивости речи. Но это лишь внешняя сторона явления. Настоящая же причина заключается в изменении скорости звука, которое, в свою очередь, приводит к изменению резонансных частот речевого тракта.

Практика показывает, что заметные изменения звучания и разборчивости речи проявляются во время погружения водолазов на глубины свыше 60 м, где в состав дыхательной смеси входит гелий.

Так как в гелии скорость распространения звука почти в 3 раза превышает скорость распространения звука в воздухе, то все дыхательные смеси, в которые входит гелий (или какой-либо другой легкий газ — водород, неон и т. д.), характеризуются повышенной скоростью распространения звука.

При смещении формант речевого тракта в область высоких частот в гелиевой среде структура спектра сигнала имеет некоторое сходство со спектром сигнала, воспроизводимым магнитофоном при повышенной скорости относительно скорости записи.

Рис. 3.1. Амлитудно-частотный спектр речевого сигнала в воздухе (кривая ]); в кислородно-гелиевой среде (кривая 2)
Fl —F15 — гармоники основного тока

Такая магнитофонная запись похожа на гелиевую речь водолаза, хотя частоты основного тона при воспроизведении записи речи с повышенной скоростью увеличиваются пропорционально увеличению скорости воспроизведения, а частоты гармоник основного тона гелиевой речи повышаются в пределах нескольких процентов.

Казалось бы, что здесь мы имеем дело с обычной транспозицией частотного спектра, при которой полезная информация, содержащаяся в речевом сигнале, практически не исчезает и, следовательно, разборчивость гелиевой речи не должна уменьшаться, к тому же транспонированный частотный спектр остается в диапазоне слышимых звуковых частот. Однако экспериментальные исследования показывают, что чем больше речевой спектр смещается в область высших частот, тем разборчивость речи становится хуже. Этому факту может быть дано следующее объяснение: эволюция органов слуха и речи человека привела к тому, что были выработаны оптимальные соотношения между амплитудно-частотным спектром речевого сигнала и каналом восприятия речи. Из теории слухового восприятия речи известно, что ухо человека обладает наибольшей чувствительностью в области 300…4000 Гц, т. е. там, где в речевой информации содержится максимум полезной информации. Поэтому ухо человека, принимающее речевой сигнал с транспонированным частотным спектром, можно приближенно представить как радиоприемник, точно настроенный на нужную волну, в то время, как частота передатчика по каким-то причинам изменилась, и прием этой радиостанции ухудшился или даже прекратился.

Поэтому, естественно, что для повышения разборчивости речи водолаза, вдыхающего специальную газовую смесь, необходимо преобразовать речевой сигнал таким образом, чтобы его частотный спектр соответствовал каналу нормального восприятия речи человека.

Опубликовано:
9.04.12

Категория - Связь под водой