Cайт посвящен дайвингу и погружениям в России. Наша цель - создание интересного и полезного ресурса про подводный мир и его исследование.
Постановка этого вопроса подразумевает прежде всего ситуацию, при которой разборчивость речи снижается настолько, что качество связи не может считаться удовлетворительным. Поэтому, учитывая все ранее приведенные соображения относительно воздействия окружающей среды на речевой процесс, можно сказать, что наиболее актуальным вопрос о повышении разборчивости становится тогда, когда дыхательная смесь по своему составу и физическим свойствам существенно отличается от воздушной.
Можно утверждать, что при погружении водолазов на глубины до 60 м с использованием воздушной смеси, где хотя и происходят некоторые структурные изменения в речевом сигнале, связь остается достаточно устойчивой даже в условиях повышенного окружающего шума. Из табл. 3.2 видно, что при замене воздушной атмосферы кислородно-гелиевой смесью и отсутствии мешающих шумов, речь остается достаточно разборчивой до давления газовой смеси 1,37 МПа (14 кгс/см ). При давлениях газовой среды свыше указанной речь водолаза могут понять только операторы, сами неоднократно побывавшие в этих условиях в качестве водолаза. Поэтому, естественно, возникает необходимость в специальных технических средствах, повышающих разборчивость речи водолаза. Говоря о факторах, воздействующих на речь водолаза, мы уже отмечали, что основным способом повышения разборчивости речи представляется способ, основанный на компенсации формантных сдвигов. Все известные до настоящего времени устройства, служащие для повышения разборчивости речи водолаза, реализуют в том или ином виде это преобразование.
Исторически сложилось, что все исследования речевого сигнала в искусственных средах проводились с использованием магнитофонных записей речи водолазов. Поэтому первые попытки преобразования частотного спектра речи водолаза были связаны с использованием возможности магнитофонных устройств транспонировать частотный спектр путем изменения скорости воспроизведения. Поставленные опыты дали хорошие результаты.
Однако самым серьезным недостатком таких устройств, мешающим поддерживать нормальную связь с водолазом, явилось преобразование спектра речевого сигнала не в реальном времени. Усовершенствование этих устройств путем применения вращающихся головок, считывающих запись с магнитофонной ленты, хотя и позволило при сравнительно хорошем качестве связи (несмотря на некоторые потери информации) осуществить преобразование речевого сигнала в реальном времени, но помешало их широкому внедрению в технику водолазной связи из-за наличия движущихся механизмов. Этот же недостаток свойственен и преобразователям, в которых речевой сигнал предварительно подвергается обработке с целью исключения так называемой излишней информации (паузы, сокращение длительности звуков, имеющих стационарный участок), а затем снова записывается на магнитофонную ленту с последующим воспроизведением.
При воспроизведении временной процесс снова “растягивается” в реальном времени, создавая эффект восстановления естественности звучания и разборчивости речи.
В качестве другого вида преобразования частотного спектра был предложен так называемый способ регенеративного деления частотного спектра речевого сигнала. Преобразование производилось при помощи генераторов, работающих в режиме “ударного” возбуждения.
При воздействии на генератор гармоник речевого спектра возбуждение генератора происходило на частотах, в два раза меньших, чем частота воздействующей гармоники. Испытания макета с целью определения разборчивости речи показали хорошие результаты преобразования. Недостатки этого устройства — критичность настройки и значительное нарушение гармонической структуры преобразованного сигнала привели к снижению естественности звучания речи.
Первым прибором, с помощью которого была осуществлена связь в лаборатории “СИЛАБ-1” (1964 г.) и “СИЛАБ-2” (1965 г.), стал прибор с двойным преобразованием спектра (способ с дополнительным гетеродином). Этот прибор, выполненный в виде компактной конструкции, позволял поддерживать эффективную телефонную связь с водолазами на глубинах до 60 м. В нашей стране также были разработаны подобные устройства. Однако, как показали испытания, устройства такого типа могут быть эффективными только на малых глубинах (до 100 м). Этим преобразователям свойственны незначительное улучшение разборчивости речи, поскольку преобразованию подвергается лишь часть спектра сигнала, а также отсутствие естественности звучания из-за негармонической структуры сигнала после преобразования.
За последние годы появилось несколько работ, посвященных синхронным и асинхронным дискретным преобразователям. Возможность использования интегральных схем позволяет выполнить эти приборы портативными. Однако этим приборам свойственна низкая шумостойкость и малая естественность звучания речи после преобразования.
Параллельно с рассмотренными велись исследования по использованию вокодерных принципов преобразования речевого сигнала. К настоящему времени качество такого преобразования является наиболее высоким по сравнению с другими методами преобразования. Поэтому несмотря на конструктивные недостатки (большие габариты и массу), аппаратуре с преобразователями вокодерного типа отдается предпочтение. В отечественной аппаратуре для водолазной связи используют преобразователи именно такого типа. Применение в разработках микропроцессоров и других интегральных схем делает этот метод перспективным.
Необходимо заметить, что наибольший эффект увеличения разборчивости речи можно получить при использовании в системе связи преобразователя речи, а у водолаза — широкополосного микрофона (с полосой до 7…8 кГц). При прочих равных условиях применение широкополосного микрофона (вместо микрофона с полосой до 4 кГц) дает увеличение словесной разборчивости речи после преобразования на 15…20%. Это объясняется тем, что при дыхании водолаза кислородно-гелиевой смесью спектр речи смещается примерно на одну октаву в сторону высоких частот, которые еще являются и рабочими частотами для широкополосного микрофона, тогда как микрофон с полосой частот до 4 кГц не воспринимает весь спектр речи водолаза и на вход преобразователя речи поступает не вся информация.
Однако применение широкополосного микрофона не всегда оправдано. Например, для вентилируемого снаряжения водолаза с использованием воздуха (до глубины 60 м) широкополосный микрофон будет ухудшать разборчивость речи, так как вместе с речью воспримет весь спектр шума, который имеет значительную интенсивность во всем диапапзоне частот, вплоть до 10 кГц.
Опубликовано:Комментирование этой статьи закрыто.